《人工智能双刃剑》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技五年级上册

《人工智能双刃剑》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技五年级上册学情分析通过前两课的学习，五年级学生已了解了推荐算法和人脸识别等人工智能应用，初步感受到人工智能的"强大"与"神奇"。但学生往往只看到人工智能的"好"，对其潜在风险认识不足。本课将通过"照片能否骗过人脸识别"的实验和真实案例分析，引导学生建立全面、客观的科技观，辩证地看待人工智能，并初步了解《中华人民共和国个人信息保护法》的相关内容，树立信息社会责任感。教材分析本课是第三单元最后一课，也是本册教材中具有总结和升华性质的内容。教材以"人脸识别可能被照片欺骗"为切入点，通过实验探究、案例分析等方式，引导学生辩证地看待人工智能技术——既要看到它给生活带来的便利，也要认识到它可能带来的风险。本课重点介绍了人脸信息"一次泄露，终身风险"的安全隐患，渗透《中华人民共和国个人信息保护法》的相关内容，并结合AI语音技术的应用与风险，引导学生形成"科技向善"的价值观念，培养学生的信息社会责任感。核心素养目标信息意识：了解人工智能在语音识别、智能客服等领域的广泛应用，认识到人脸信息"一次泄露，终身风险"的特殊性，初步建立对生物特征信息的安全警觉。计算思维：能通过实验探究，验证"照片能否骗过人脸识别"，理解防止照片欺骗的技术原理（3D扫描、活体检测等）。数字化学习与创新：能设计简单的实验方案，验证人脸识别的影响因素，发展实证探究与问题解决能力。信息社会责任：了解《中华人民共和国个人信息保护法》中关于敏感个人信息的规定，树立保护生物特征信息的意识，掌握基本的隐私保护方法，感受人工智能语音技术的双面性，形成"科技向善"的价值观念。教学重难点重点：辩证认识人工智能的利与弊，了解人脸信息泄露的风险。难点：形成"科技向善"的价值观，掌握保护生物特征信息的基本方法。教学过程复习导入，引出主题师：同学们，前两节课我们学习了人工智能中的哪些算法和应用？生：智能推荐算法、人脸识别算法。师：很好。人脸识别给我们带来了哪些便利？生：可以刷脸解锁手机、刷脸进小区、刷脸支付。师：人脸识别确实很方便。但是，欢欢却发现了一个新问题——如果别人有我的照片，是不是就能假装是我了呢？（出示教材P16情境图）今天，我们就来探讨这个问题——人工智能双刃剑。（板书课题：人工智能双刃剑）师：照片到底能不能骗过人脸识别呢？我们来做个小探究。【设计意图】复习前两课核心内容，通过欢欢的新问题引出AI安全风险，自然过渡到"双刃剑"主题，搭建前后知识的联系。实验探究，辩证认知师：让我们用程序来验证一下，照片到底能不能骗过人脸识别。（出示教材P17"体验探索"实验）师：我们来看实验流程。（结合教材P18流程图讲解）第一步，让程序学习团团的脸部特征；第二步，用摄像头识别团团本人5次，记录成功或失败的次数；第三步，用团团的照片识别5次，同样记录结果。师：同学们，在实验前，请大家先推测一下实验结果。照片能骗过人脸识别吗？生：我觉得应该认不出来，照片是平面的。生：我觉得有可能骗过，照片也能看到脸。师：大家的猜测都很有道理。我们来看实验结果。（公布实验结果）我们发现，照片确实有可能骗过一些简单的人脸识别系统。师：这说明了一个什么问题？生：简单的人脸识别存在安全漏洞。师：非常正确！这说明，如果我们的照片被坏人利用，他们有可能冒充我们进行一些操作，存在安全隐患。【设计意图】通过实验探究，让学生亲身体验或观察AI技术的局限性，培养实证意识和科学探究能力，实验结果可能出乎意料，能有效激发学生的深度思考。深入探讨，防止风险师：既然照片可能骗过人脸识别，那我们可以用什么方法来防止呢？请同学们想一想。生：可以让系统再检查一下，是不是活人。师：对！这正是其中的一种方法。我们来看看教材P19给出的几种解决方案。师：第一种，在支付等重要场景，采用更严格的识别标准。第二种，3D扫描，记录面部的立体特征，平面照片无法通过。第三种，活体检测，要求眨眼、转头等动作，照片无法完成。师：同学们，老师再问大家一个问题。密码泄露了，我们可以修改密码；但是，如果我们的面部特征泄露了，我们能换一张脸吗？生：不能！师：对！所以，人脸信息一旦泄露，风险是终身性的，这就叫"一次泄露，终身风险"。（板书）这个道理大家一定要记住。【设计意图】从"发现问题"走向"解决问题"，培养学生利用技术手段保护自己的意识，深刻理解人脸信息的特殊性。法律渗透，增强意识师：那么，国家是怎么保护我们的个人信息的呢？老师要给大家介绍一部法律——《中华人民共和国个人信息保护法》。（出示相关条款PPT）师：根据法律规定，生物识别信息属于"敏感个人信息"。而且，处理不满14周岁未成年人的个人信息，必须取得父母或者其他监护人的同意。同学们大多数都还不满14周岁，所以你们的个人信息，是受到特别保护的。师：既然法律这么保护我们，我们自己也应该怎么做呢？生：不随意在不明App上刷脸。生：不在网上发高清正面照。生：遇到可疑采集要警惕。师：同学们说得非常好。我们既要依靠法律，也要提高自身的防范意识，学会保护自己的隐私。【设计意图】渗透法治教育，让学生知道法律在保护个人信息安全，增强信息社会责任感，同时掌握基本的自我保护方法。拓展认知，认识AI语音的双面性师：人工智能不仅能识别人脸，还能识别语音，甚至模拟人说话。我们来看看"餐厅订餐机器人"是怎样和顾客对话的。（播放或模拟教材P20-21的AI客服对话）师：除了订餐，人工智能语音技术还有很多应用。比如，开车时可以语音导航，出国旅游可以用智能翻译，视频里很多配音其实是AI模拟的。生：我也用过语音助手，让它放歌、查天气。师：很好。语音技术给我们的生活带来了很多便利。但是，它有没有可能被滥用呢？比如，AI合成的假语音、假视频。生：如果有人用我的声音说坏话怎么办？师：这个问题非常关键！如果有一天，你收到朋友的视频电话，怎么确认对方是真的朋友，还是AI合成的假脸呢？生：可以问只有我们知道的问题。生：可以让他做个奇怪的动作。师：同学们的方法真棒！AI技术让生活更便利，但也可能被不法分子利用。我们要提高警惕，学会辨别真伪。【设计意图】拓展学生对AI应用领域的认知，了解语音识别、语音合成等前沿技术，继续渗透"技术两面性"的辩证思维，培养辨别真伪的能力。课堂总结，升华主题师：同学们，现在谁能说一说，为什么说人工智能是一把"双刃剑"？生：因为它既给我们带来便利，也可能带来风险。师：非常正确！面对人工智能这把"双刃剑"，我们要做到：第一，善用技术，享受便利；第二，保护隐私，防范风险；第三，遵守法律，科技向善。未来，期待同学们成为科技的主人，用智慧和责任让AI更好地造福人类。师：回顾整个第三单元，我们了解了推荐算法、人脸识别算法，也学会了辩证地看待人工智能技术。希望大家把这些知识运用到生活中，做一个理性、智慧的数字公民。结语本课作为第三单元的收尾课，围绕"人工智能是一把双刃剑"这一主题，通过"照片能否骗过人脸识别"的实验探究、防止风险的技术探讨、《个人信息保护法》的法治渗透以及AI语音技术双面性的拓展认