高中信息技术·《人工智能初步》模块示范课教案-“AI时代中学生的机遇与成长”

高中信息技术·《人工智能初步》模块示范课教案——“AI时代，中学生的机遇与成长”

一、主题与学段定位本课属于高中信息技术选择性必修模块《人工智能初步》，授课对象为高中一年级学生。作为人工智能通识教育体系中的关键节点，高中阶段应聚焦系统思维与创新实践，通过知识、技能、思维与价值观的有机融合，培育四位一体的人工智能素养-25。本课在《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》框架下，以素养培育为核心，引导学生科学认识、合理利用智能技术，在提升智能素养的同时，激发好奇心与创新思维，提高认知思考和解决复杂问题的能力-1。二、课时安排共2课时，每课时40分钟。三、教学目标【核心素养导向】【基础】（一）信息意识。能够敏锐感知人工智能技术对社会生活和个人发展的深刻影响，主动关注AI技术的最新发展趋势与政策动态，形成主动利用智能技术服务学习和生活的意识。【基础】（二）计算思维。了解生成式人工智能的基本原理与技术逻辑，掌握与AI协作解决问题的基本方法，学会合理拆解任务、设计有效提示词，能够判断AI生成结果的合理性与局限性。【核心素养】（三）数字化学习与创新。能够运用AI工具辅助学习和创作，在选题、探究、合作、展示等学习过程中主动使用数字资源和智能工具，培养创新意识与实践能力。【核心素养】（四）信息社会责任。理解AI应用中的伦理边界与法律约束，筑牢数据安全意识，养成科学、理性、审慎使用AI的行为习惯，能够在智能时代主动思考“人应该做什么”这一根本问题。四、教学重难点【重要】【难点】（一）教学重点。认识AI时代中学生面临的六大成长机遇，理解人工智能赋能学习的正确路径与方法，掌握与AI高效协作的基本技能。【重要】【难点】（二）教学难点。辩证看待AI带来的挑战与风险，形成批判性思维与自主判断能力，在智能技术辅助与独立思考之间找到恰当的平衡点。五、教学方法与手段【基础】（一）教学方法。项目式学习法、案例分析法、小组合作探究法、辩论法相结合。以“我的AI成长伙伴——绘制个人AI使用地图”为主线项目，贯穿两个课时。【基础】（二）教学手段。智慧教室多媒体系统、AI交互大屏展示、学生平板电脑终端、主流大模型工具现场演示、智能学习平台数据反馈。六、教学准备教师准备：制作互动课件，梳理当前主流AI教育工具清单，准备课堂辩论参考素材，设计小组项目任务卡与小组自评互评表。提前测试教学展示所用的AI平台及工具，确保课堂演示环节流畅稳定。学生准备：课前完成“我的AI使用小调查”微问卷填写。调查围绕以下四个维度展开：一是在每天的学业和生活中，你主要在哪些场景使用AI工具；二是你在使用AI的过程中遇到过什么困惑或者风险；三是你身边的同学在使用AI时是否存在不文明或者不恰当的行为；四是如果让你向AI提出最想了解的问题，你会问什么。学生可根据自身实际选择性作答，无须署名。七、教学过程——第一课时（一）情境导入·触发思考（5分钟）教师在大屏幕上呈现三幅具有强烈视觉冲击力的AI生成图片：一幅是由AI生成的极具艺术冲击力的色彩科幻画作，一幅是结合高中历史教学需要由AI生成的特定历史场景复原图，还有一幅则是AI答题过程中典型地给出看似条理清晰、言之凿凿却与事实相左的“胡编乱造”式错误答案。通过这三幅图片的并置形成强烈的认知冲突——AI同样可以同时是才华横溢的艺术家，也可以是信口开河的“谎话精”。接着教师抛出本课的核心思考题：在2026年的今天，当AI已经远远不只是搜索框里的一个检索工具，而是可以替你写作文、代你做数学题、帮你画插画、陪你练口语、助你学生物、甚至能够创作出足以媲美专业水准的作品时，中学生们到底应该对AI保持一种什么样的心态？我们是将自己隔绝于AI之外，还是让AI彻底替代我们的学习？或者，我们能不能走出一条第三条道路——让AI成为助我们更好成长的“智能伙伴”？教师简要解释AI的概念，从1956年达特茅斯会议“人工智能”概念的正式提出，到AlphaGo击败围棋世界冠军，再到ChatGPT横空出世以及国产DeepSeek大模型的重大突破，梳理AI技术波澜壮阔的发展脉络，让学生从技术演进的历史中获得对AI更为直观和全面的认知-。【拓展延伸】请学生结合自己的亲身经历，用一句话或一个词描述你对AI的“第一印象”。教师将随机抽取几个有代表性的关键词写在黑板上，形成课堂的“AI印象墙”。（二）政策解读·瞭望方向（8分钟）教师介绍教育部等五部门于2026年4月联合印发的《“人工智能+教育”行动计划》。该行动计划明确提出，到2030年，人工智能与教育深度融合格局基本形成，构建起纵向贯通、横向联通的人工智能全学段教育和全社会通识教育体系，人工智能人才培养规模与质量将显著提升-1。教师进一步解读《行动计划》中与中学生最为密切相关的两个核心要点。一是中小学生的AI教育将从“试点”走向“全覆盖”。各地需持续完善《中小学人工智能通识教育指南》的落地实施，确保开齐开足开好人工智能相关课程，推动人工智能教育从可有可无的“兴趣班”正式纳入课表地位，培养“智能思维”——即理解AI能做什么、不能做什么，以及如何与AI深度协作--1。二是教育将被AI深度重塑。在学生个性学习方面，国家将研发智能学伴系统，推动德智体美劳全面发展，重点促进学生的个性化自适应学习，真正实现因材施教。在赋能教师教学方面，将研发智能教学系统，支撑课前备课、课中教课、课后作业等教学全环节，切实为教师减负，为师生腾出更多时间精力从事创造性工作和深度交流--6。教师引用教育部科学技术与信息化司负责人答记者问中的一段表述，强调：“坚持科技教育与人文教育相结合，教会学生主动拥抱、正确认识、合理应用人工智能，更重要的是，坚守教育初心，强化网络思政育人，注重学生的启智、心灵的培养，提升认知能力、解决问题能力等核心素养。”-22由此引导学生思考：AI再强，也替代不了人的情感、人与人的交流、人的创造力和价值判断。【核心素养】引导学生关注国家人工智能教育政策与战略，将个人成长与时代发展、国家需要对接起来，形成主动理解社会发展趋势的责任感与使命感。（三）小组互动·直面真相（10分钟）教师以“关于生成式AI的那些正经事和不正经事——你的AI使用经历与困惑”为话题，组织第一次小组互动研讨。全班分为5-6个小组，各小组围绕以下两个开放性问题展开深入讨论。问题一：在学习中遇到难题或挑战时，你或你身边的同学是怎样使用AI工具的？你觉得哪些使用方式对学习真正有帮助，哪些方式可能反而会“害”了自己？问题二：在使用AI的过程中，你有没有遇到过让你感到不安、困惑或犹豫不决的经历？你后来是如何处理的？最后有没有得到很好的解决？各组利用智能平板终端，在小组内部展开无约束的坦诚讨论。教师巡回指导，关注各组讨论的方向，引导小组聚焦核心议题、控制讨论节奏，并随时记录有代表性的观点，为后续全班分享与集中讲评积累鲜活素材。在交流分享环节，教师邀请2-3位小组代表上台或使用投屏功能展示本组观点。教师要注意筛选出最有讨论价值的观点进行深入追问，使学生意识到：看似仅仅是学习小帮手的一个小小的AI工具，其实背后蕴含着比技术本身更深刻的伦理、法律和社会问题。在讨论过程中，教师结合搜索结果中提供的数据进行补充。目前，师生群体的AI工具使用率已超过九成，教师使用率达到91%，学生更是高达95%。在工具选择上呈现明显的代际差异：教师最常用的前三名是Poe、DeepSeek和Copilot；而初中生和高中生更倾向于使用功能更为多样丰富的DeepSeek、豆包和Poe等工具-。这些鲜活的数据表明，AI已经不再是遥不可及的未来想象，而是大家正在切身体验和使用的当前现实。更值得注意的是，一项研究发现，超过三分之一的学生在面对AI应用可能引发的数据安全和伦理风险时，缺乏足够的风险识别与规避能力-。这恰恰说明了开设本课的紧迫性和重要性。【思维方法】通过课堂讨论与数据对比，引导学生学会从多个侧面、多个立场审视同一个技术现象，锻炼全面分析、理性判断的思维品质。（四）系统解码·深层剖析（15分钟）教师以双维结构图的形式，在大屏幕上系统呈现AI时代中学生需要面对的两大主题：机遇与挑战。左右两侧分别展开深入阐述和鲜活案例。左侧为“六大机遇”。机遇之一是个性化智慧学伴对学习效率的深度赋能。智能学伴系统能够精准分析学生学情大数据，为他生成多维诊断报告，精准匹配与之认知水平相适配的分层学习资源，支持学生自主规划学习路径和优化学习进程管理。机遇之二是多模态全能助教辅助个性化学习路径的精准规划。AI可以根据学生的阅读轨迹和答题表现，生成符合认知梯度循序渐进的专属训练题库，帮助学生在自己的最近发展区有效提升-25。机遇之三是便捷高效的创意启发与创作加速器。AI可以协助中学生快速产出新颖的创意草图、方案框架、诗歌与音乐初稿，极大地解放了学生的创作潜能，缩短了从灵感到初稿之间的漫长过程。机遇之四是突破时空限制的超级知识聚合器与多语言沟通桥梁。对于处于西部地区、缺乏充分优质教育资源配置的学生而言，AI工具可以基于远程交互为偏远地区学校自动生成适配本地课程大纲的高质量教案、富有启发性的习题及生动多彩的多媒体课堂素材-25。机遇之五是催生新产业与新赛道，为中学生未来的职业规划打开了崭新的想象空间。据媒体报道，2026年以来，多位富有创造力的中国AI少年突破年龄的藩篱和限制，在全球最大的开源社区GitHub项目中脱颖而出。硅谷的顶尖AI企业如Palantir等甚至明确表示“上大学不是他们的唯一出路”，已直接从高中阶段通过广泛寻觅招收了22名具有卓越才能和深厚算法的年轻员工，实习期的月薪可达5400美元，转正后更是达到了令人惊叹的17万美元年薪-。机遇之六是科学研究大门向中学生提前敞开，人工智能与多学科交汇融合将成为常态。全国政协委员倪闽景在2026年两会上明确提出，未来的初中生、高中生踊跃参与科学研究甚至实现颠覆性的科学重大突破都将是习以为常的新常态，而这正是AI时代赋予懵懂少年们最宝贵的全新成长机遇-。右侧展示“五大挑战”。【易错点】挑战之一是思维惰性带来的独立思考能力被悄然侵蚀。如果学生为了贪图方便、逃避深度思考，直接复制AI生成的文本或答案提交到作业本或试卷上，“拿来主义”盛行，长此以往将导致学生逻辑推理、判断甄别和创新创造等关键思维能力受到无可挽回的系统性退化-。挑战之二是算法偏见与虚假错误信息对认知判断构成潜在的侵蚀和误导。AI生成的内容始终存在着一定程度的编造、逻辑谬误和价值偏离，如果学生们不加甄别地全盘接受AI输出的所有结论，极有可能从认知层面产生严重偏差，并对自身的价值判断、道德取舍产生潜在消极影响-40。挑战之三是数据安全与个人隐私泄露已成为悬在每一个使用AI工具的人头顶上的达摩克利斯之剑。青少年在使用AI时，其面容数据、声纹信息、学习轨迹和地理位置记录等大量与个人相关的私密信息可能被提供AI服务的厂商过度收集且长时间存储，一旦这些技术提供商的数据防护措施出现漏洞或被不法利益侵蚀，极易导致海量数据泄露或遭到恶意滥用-。挑战之四是数字鸿沟风险加剧，可能拉大教育本应趋于的公平而非扩大不公。一方面经济发达地区与偏远贫困地区在AI硬件设备配备、优质AI教育资源供给上仍然存在明显的不均衡差距-35。另一方面，即便是同一个班级、同一个家庭里，也始终存在一部分学生是AI应用方面的先行先试者，另一部分学生则会因为缺乏引导而掉队。挑战之五是学术诚信与知识原创底线正受到系统性冲击。不少师生普遍认同AI在资料检索、语言润色、逻辑梳理等辅助环节的合理使用，但对于究竟什么样的运用才算是越过了“合理使用”与“学术诚信”之间的那道界限，相当多的学生往往依赖主观的自我感受进行模糊判断，缺少统一、明确、可执行的科学标准-40。【重要】在剖析完六大机遇和五大挑战后，教师引导学生用一个简洁的关键词凝练这对核心矛盾，并用红笔在双维结构图中间大写下“平衡”二字，作为本节课贯穿始终的核心思想。（五）课堂练习与巩固（第一课时总结）（2分钟）要求学生以小组为单位，在课后完成“个人AI伙伴使用攻略1.0版”提纲稿的初步构思。使用攻略应至少包含以下三个核心板块：一是我打算在哪些生活与学习场景中寻求AI的帮助和介入；二是我将如何严格要求自己，在哪些场景下坚定地对AI“敬而远之”、坚决独立完成该由自己完成的任务；三是在使用AI的过程中，我将为自己设定哪三条不可动摇的AI使用铁律。八、教学过程——第二课时（一）问题回顾·螺旋升华（5分钟）教师用简洁有力的语言快速回顾第一课时的核心框架：在AI技术迅猛发展的智能时代背景下，中学生们至少迎来六大机遇，同时也面临至少五大挑战。在讲授第一课时的过程中，很多同学在内心一定是既感到好奇、兴奋，又感到隐隐的担忧甚至迷茫。AI能够帮助我们高效率地获取信息、解决困难，但它会不会让我们的思想变得越来越懒惰、思维变得越来越稀薄？它会剥夺我们作为学习主人的主权吗？引出第二课时的核心行动目标：问题的关键不在于时代有多么AI，而在于我们自己是不是足够清醒和强大——我们如何为自己的AI使用行为上好“规矩”和“底线”。（二）【重要】伦理边界·智能向善——筑牢AI使用的规则与底线（12分钟）【热点】本环节是本节课的重中之重。教师组织学生以“AI的使用必须铁腕立法还是应当温情引导”为主题开展一场课堂微型模拟辩论。正方观点：当前AI对中学生的潜在危害太大，必须由国家出台强制性的法律法规进行严格管控和约束。反方观点：AI是不可阻挡的时代浪潮，任何过分僵化的限制措施只能让真正的好学生在外部竞争中落后，应当更多依靠学生的内在自律和道德约束，采用温情而有弹性的引导。进行简短辩论后，教师进行归纳和发展，引出教育部于2025年正式发布的《中小学生成式人工智能使用指南》中五大应用原则的前瞻性指导：坚持育人导向且同时强化素养本位；坚持教育公平并切实尊重学生发展差异；坚持价值引领确保技术为教育、为社会发展增添正向动力；坚持需求驱动实现持续稳步推进；坚持底线思维，把安全可控作为一失万无的基本底线-42。教师结合《使用指南》的具体条款，引导学生掌握以下四条关乎AI使用行为红线的铁律。铁律一：严禁师生在使用生成式人工智能工具时输入考试试题、个人身份信息等高度隐私化的敏感数据，从源头上杜绝隐私泄露和考试诚信崩塌的巨大风险-42。铁律二：各中小学校需切实建立健全生成式人工智能工具“白名单”与“推荐清单”结合的双重准入制度，经多轮严格审核和科学评估后，仅允许经过官方认定、符合教育主场景实际需求并且数据安全管理通过国家审查的合规工具正式进入校园使用环境，同时设置清晰的“负面使用清单”作为补充制衡-42。铁律三：高中阶段应当结合技术原理的本质理解，有计划地开展与AI深度结合的探究性学习活动。教师应当积极鼓励、正确引导学生自主评估生成式人工智能输出结果在广泛社会场景中可能产生的正面和负面社会影响。严禁学生直接、无脑地复制AI大模型生成出的文字内容作为压轴作业或期末考试的主观题答卷。严防在创造性任务中不加节制的AI滥用行为，从制度设计上杜绝一切“AI代劳”式的违规使用-10。铁律四：要在教学相长的日常课堂教学实践中强化围绕AI输出内容的批判性思维意识的基础训练。教师需要组织和带领学生走入更深层次的思维验证过程——鼓励学生广泛讨论AI生成文本中暴露的潜在逻辑缺陷、算法偏见和根深蒂固的价值观偏差，有步骤地培养学生对技术直接输出结论的质疑勇气和独立判断能力，全方位提升信息处理过程的思维自主性-10。教师还可以向学生介绍全国政协委员龙婉丽在2026年政协会议上提出的一项核心理念：“不能让孩子们越来越会‘出答案’，却越来越不愿意‘走过程’，形成‘能力外包’的陋习。”-41因此在教学中，不仅要教学生“怎么合理有效地使用AI工具”，更要教给他们“什么时候坚决不依靠AI的力量、为什么要独立思考并勇于挑战权威”-41。【高频考点】【易错点】（三）实战演练·提示词优化——让AI真正听话（10分钟）这个环节集中体现在第二课时中的当堂AI调教实践。教师提前准备三个来自学生真实学习情境的典型的实践任务。任务一：请为你的期中考试物理力学专题复习撰写拟使用的复习思路和需要注意的重点题型，要求格式简洁醒目，清晰展现核心逻辑。任务二：请针对一篇英文议论文草稿，向AI发出指令，目标是请AI在尊重学生主观表达和原文用词风格的基础上，帮助修改语法错误，提升文章的行文流畅度。注意这个任务要突出“辅助修改、保留主体框架与核心情感”的基本原则。任务三：请向AI提出一个科学或工程问题：“假如一辆质量为1.5吨的汽车以75公里每小时的速度突然正面撞上一面厚度不均、局部存在建筑误差的水泥空心墙体，请使用有限元分析思路，结合汽车碰撞力学，分析车身溃缩及驾驶舱乘员各力臂的受力情况。”教师的用意非常明确：许多AI模型在面对如此复杂的工程问题时往往会虚构出看似科学精密但实质上并未基于真实物理条件的错误数据。各组选择其中一个任务进行充分的AI对话实战，每个小组需至少完成三个轮次的迭代追问和纠正，最终选出最有价值的交互记录在全班同学面前进行大屏幕展示分享。教师在投影展示小组交互记录时，对提示词设计技巧、追问方向、结果甄别等方面进行现场点评和智慧点拨。【思维方法】引导学生学会将复杂问题拆解成AI可以逐层处理的提示词序列，在追问中识别AI输出的事实谬误、逻辑矛盾和价值偏差，借助理性判断对AI产出做出价值修正。（四）积极行动·共创AI使用“班级公约”（10分钟）全班学生以前后左右4至6人的自然学习组为单位，化身为“某某中学高一X班AI使用公约起草委员”。各起草小组围绕以下七个方面的具体条目展开逐条辩论与磋商。第一条：原则性要求。确立本班AI使用行为应遵循什么样的内核原则。第二条：允许使用场景清单。明确列出我在学习、生活中有哪些具体场景可以向AI寻求帮助和指导，如帮助拓展写作灵感和阅读书目推荐、辅助梳理知识逻辑导图等。第三条：禁止使用场景红线清单。明确列出哪些场景无论在何种情况下都绝不应当让AI介入，例如大型闭卷考试中的答题、有明确创作署名要求的个人原创作业、需要亲手操作的实验报告等。第四条：AI生成文本引用的格式规范。引导学生参照学术论文的标准格式，要求凡是直接采纳大模型生成内容者必须在提交材料末尾注明本次操作调用的AI工具全称、使用的提示词以及生成的时间戳。第五条：个人数据的保护承诺。建议全体同学注意个人面部信息、联系方式等敏感隐私字段的输入，不使用自己的真实身份数据注册不明来源的应用平台，确保数据留在境内合规平台上。第六条：AI使用过程中的健康提示。合理规划屏幕时长，保持与现实世界的真实连接，不在AI虚拟陪伴中陷入过深。第七条：同伴互助监督机制。以小组或同桌结对的形式建立同伴互相提醒机制，形成班级内互相帮助、共同提高的AI使用氛围。各组就上述条款进行充分讨论，教师在各小组间巡回辅导。各组可以使用平板电脑上的文字处理工具随时记录共识条款和主要分歧。在最后的三分钟各小组代表依次做最终陈述。教师引导全班同学从所有小组的建议中归纳出最能代表全班共同意志的核心规则，凝练为“班级AI使用公约十条”。（五）作业布置·延伸深化（2分钟）一是请以“我的AI成长伙伴——我与AI共成长的主题日记”为题目，撰写一篇不少于2000字的主题周记。二是请与你的父母展开一次真诚深入的家庭讨论，讨论在家庭教育中AI的使用应当遵循什么样的一致原则。最终形成一份融合了家庭和学校双重维度的“我与家人AI使用温暖约定书”。这份约定书将不再是一个简单的作业成品，而是将课堂上共同探讨的核心价值观真正融入家庭生活的真实努力。【跨学科链接】本课在多个环节融入语文学科关于文本辨析的能力、政治学科关于规则意识与数据安全法治建设的背景知识、心理学科关于技术使用对人思维发展潜在影响的探讨，打破学科壁垒，实现AI与学科教学的深度融合。九、板书设计AI时代，中学生的机遇与成长六大机遇：个性化智慧学伴

多模态全能助教

创意生产力加速器

超级知识聚合器

新赛道与新职业

科学研究全面赋能

五大挑战：思维惰性

算法偏见与虚假信息

数据隐私泄露

数字鸿沟

学术诚信

核心取向：智能向善，伦理先行。坚持分学段差异化应用策略，坚持批判性思考永远是塑造我们每一个独立人格最深重的基石。班级公约十字方针：