2.1 高铁检票员教学设计小学信息技术（信息科技）小学版（2024）人工智能通识（清华大学版）

2.1高铁检票员教学设计小学信息技术（信息科技）小学版（2024）人工智能通识（清华大学版）科目Xx授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师张老师授课班级、授课课时2025年12月授课题目（包括教材及章节名称）教学内容本节课选自《人工智能通识》小学版（2024）教材，章节为“2.1高铁检票员”。主要内容包括：了解高铁检票员的工作职责，学习使用人工智能技术进行身份验证，认识人脸识别、指纹识别等生物识别技术，以及人工智能在交通领域的应用。通过本节课的学习，学生能够掌握人工智能的基本概念，了解其在现实生活中的应用，激发学生对人工智能的兴趣。核心素养目标培养学生信息意识，提高对人工智能技术在实际应用中的认识，理解技术对社会生活的影响。增强学生的计算思维，通过高铁检票员案例，学习算法逻辑与信息处理能力。发展学生的创新精神和实践能力，鼓励学生尝试设计简单的信息处理程序，培养解决问题的能力。同时，提升学生的数字公民素养，教育学生尊重知识产权，正确使用信息技术。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在此前的小学信息技术课程中，已接触过计算机基础知识、简单的操作系统使用以及基本的网络操作。他们对信息技术的初步概念有一定了解，但关于人工智能的具体知识，尤其是高铁检票员这一特定应用场景下的人工智能技术，他们可能了解有限。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对新技术和新应用通常具有浓厚的兴趣，他们乐于探索和尝试。在信息科技学习中，学生的能力参差不齐，有的学生具备较强的动手实践能力，能够快速掌握操作技能；而有的学生可能更偏向于理论学习，需要更多的时间和指导来理解抽象概念。学习风格上，学生既有独立学习者，也有依赖小组合作的学习者。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习高铁检票员这一人工智能应用时，可能会遇到以下困难和挑战：首先，对人工智能技术的基本概念理解不够深入，难以将理论知识与实际应用相结合；其次，操作过程中可能遇到技术问题，如软件不兼容、操作不熟练等；最后，对于算法逻辑的理解可能存在难度，需要教师耐心引导和讲解。教学资源-软硬件资源：计算机教室，配置有网络连接的电脑，高清投影仪，触控式电子白板。

-课程平台：学校信息平台，用于发布教学资料和在线练习。

-信息化资源：高铁检票员工作流程演示视频，人工智能技术科普资料，人脸识别和指纹识别技术的教学动画。

-教学手段：多媒体教学软件，PPT课件，操作指南手册，互动式教学软件。教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：通过提问“你们乘坐高铁时，检票员是如何工作的？”来激发学生的好奇心和兴趣。

回顾旧知：简要回顾学生在之前学习中关于信息技术和人工智能的基本概念。

2.新课呈现（约20分钟）

讲解新知：介绍高铁检票员的岗位职责，强调其在旅客服务中的重要性。

举例说明：展示高铁检票员工作流程的动画或视频，让学生直观了解检票过程。

互动探究：提问学生，如果检票员的工作完全由人工智能技术替代，会出现哪些变化？

3.人工智能技术介绍（约15分钟）

讲解新知：详细讲解人脸识别、指纹识别等生物识别技术的基本原理。

举例说明：通过实际案例，如机场安检、银行柜员等，展示生物识别技术在现实生活中的应用。

互动探究：引导学生思考，生物识别技术在提高工作效率和安全性的同时，可能带来哪些挑战？

4.高铁检票员工作流程设计（约20分钟）

讲解新知：介绍高铁检票员工作流程的各个环节，如乘客信息核对、票务处理、设备操作等。

举例说明：通过实例展示高铁检票员在实际工作中的操作步骤。

互动探究：分组讨论，让学生设计一个简化的高铁检票员工作流程，并分享给全班。

5.人工智能在交通领域的应用（约15分钟）

讲解新知：介绍人工智能在交通领域的应用，如自动驾驶、智能交通信号等。

举例说明：通过视频或图片展示人工智能技术在交通领域的实际案例。

互动探究：引导学生思考，人工智能在交通领域的应用有哪些积极意义和潜在风险？

6.巩固练习（约25分钟）

学生活动：让学生分组模拟高铁检票过程，使用虚拟软件进行操作练习。

教师指导：在学生操作过程中，教师巡回指导，解答学生疑问，纠正操作错误。

7.总结反思（约5分钟）

讲解新知：回顾本节课所学内容，强调人工智能技术在高铁检票员工作中的应用。

举例说明：再次展示高铁检票员工作流程，让学生总结人工智能技术带来的变化。

互动探究：邀请学生分享他们在模拟练习中的体会和收获。

8.课后作业（约5分钟）

布置作业：让学生收集关于人工智能在交通领域应用的新闻或案例，下节课分享。

讲解要求：强调作业完成的质量和及时上交的重要性。

教学过程中，教师应注重学生的参与度和互动性，通过提问、讨论、实验等多种方式，让学生在轻松愉快的氛围中学习。同时，关注学生的个体差异，给予不同的学生适当的指导和帮助，确保每个学生都能在课程中学到知识，提高信息科技素养。教学资源拓展1.拓展资源：

-人工智能发展史：介绍人工智能的发展历程，从早期的人工智能概念到现代的人工智能技术，让学生了解人工智能的演变过程。

-人工智能应用案例：收集不同行业中人工智能应用的实例，如智能客服、智能家居、智能医疗等，拓宽学生对人工智能应用领域的认识。

-人工智能伦理探讨：讨论人工智能在发展过程中可能带来的伦理问题，如隐私保护、数据安全、机器歧视等，培养学生的伦理意识。

-人工智能技术原理：介绍人工智能的基本原理，如机器学习、深度学习、神经网络等，让学生对人工智能的技术基础有更深入的了解。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐《人工智能：一种现代的方法》、《智能时代》等书籍，让学生在课外阅读中拓展知识面。

-观看科普视频：推荐观看《人工智能：未来已来》、《智能革命》等科普视频，通过直观的方式了解人工智能的最新进展。

-参与科技活动：鼓励学生参加学校或社区组织的科技活动，如机器人竞赛、编程比赛等，提高学生的实践能力。

-实践项目制作：引导学生进行人工智能小项目的制作，如设计简单的智能家居系统、开发简单的语音识别程序等，让学生将理论知识应用于实践。

-访问科技展览：组织学生参观科技展览，如人工智能展览、机器人展览等，让学生近距离接触前沿科技，激发学习兴趣。

-访谈行业专家：邀请人工智能领域的专家进行讲座或访谈，让学生了解行业动态，拓宽视野。

-加入学习小组：鼓励学生组建学习小组，共同探讨人工智能相关话题，提高团队合作能力。

-参与在线课程：推荐学生参加在线平台提供的人工智能相关课程，如Coursera、edX等，系统地学习人工智能知识。

-关注科技新闻：指导学生关注科技新闻，了解人工智能领域的最新研究进展和行业动态。重点题型整理1.题型：解释人工智能在高铁检票员工作中的具体应用。

答案：人工智能在高铁检票员工作中的应用主要体现在人脸识别和指纹识别技术上。通过这些生物识别技术，系统能够快速、准确地识别旅客的身份，从而实现自动检票，提高工作效率，减少人为错误。

2.题型：分析高铁检票员工作流程中人工智能技术的优势。

答案：人工智能技术在高铁检票员工作流程中的优势包括：提高检票速度，减少排队等候时间；降低人为错误率，保障检票准确；减少人力成本，提高资源利用效率。

3.题型：设计一个简化的高铁检票员工作流程，并说明如何应用人工智能技术。

答案：设计流程：旅客通过自助设备录入身份信息，系统自动进行人脸识别和指纹识别，验证通过后自动打印车票。应用人工智能技术：使用人脸识别摄像头捕捉旅客面部特征，通过指纹识别模块验证指纹信息，实现自动化检票。

4.题型：讨论人工智能在高铁检票员工作中可能带来的挑战。

答案：挑战包括：技术故障可能导致系统瘫痪；隐私保护问题，如人脸和指纹数据的安全存储；技术普及程度不足，部分旅客可能不适应自动化检票。

5.题型：举例说明人工智能在交通领域以外的其他应用场景。

答案：举例：在零售行业中，人工智能技术可以应用于智能导购系统，根据顾客喜好推荐商品；在医疗领域，人工智能可用于辅助诊断，提高诊断准确率。板书设计①

-知识点：高铁检票员

-词语：生物识别、人脸识别、指纹识别、自动化检票

-句子：高铁检票员通过人工智能技术实现高效、准确的身份验证。

②

-知识点：人工智能在交通领域的应用

-词语：自动驾驶、智能交通信号、车联网

-句子：人工智能技术在交通领域助力安全、便捷的出行体验。

③

-知识点：人工智能技术原理

-词语：机器学习、深度学习、神经网络

-句子：人工智能技术基于算法和模型，实现智能化数据处理和决策。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、积极性以及解决问题的能力。学生是否能主动提问、参与讨论，以及是否能根据所学知识提出合理的观点和问题。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的合作能力、沟通能力和创新思维。通过小组讨论的结果展示，观察学生是否能够综合运用所学知识，提出解决方案，并能够清晰地表达自己的观点。

3.随堂测试：设计简短的小测验，检验学生对本节课知识点的掌握情况。测试内容涵盖课堂讲解的主要概念和技能，通过测试了解学生对人工智能在高铁检票员工作中应用的理解程度。

4.课后作业完成情况：检查学生的课后作业，包括理论作业和实际操作作业。评估学生是否能够将所学知识应用到实际情境中，以及作业的完成质量和创新性。

5.教师评价与反