2026-2027初中人教版信息科技人工智能专册每课教学设计及教学计划

信息科技|人工智能专册教学设计 人教版初中PAGE1/SECTIONPAGES1初中信息科技人工智能专册教学设计（2026—2027学年）项目内容教材人教版《信息科技》人工智能专册（初中）适用学段初中（建议八年级开设，每周1课时）学年课时30课时（上册15课时，下册15课时）编写依据《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》及2025年修订精神编写体例每课含教材分析、核心素养目标、教学重难点、教学方法、教学过程、作业设计、结语、板书设计一、学年教学计划总体说明本专册以人工智能为主线，按照“认识人工智能—生成内容—智能推理—智慧社会—项目实践”的认知阶梯编排六个单元。上册安排第一至第三单元（第1—15课），下册安排第四至第六单元（第16—30课）。上册重在建立概念、体验生成、理解原理，下册重在推理应用、社会责任与项目实践。全学年每周1课时，每课时40分钟，每课按1课时设计，共30课时，另预留机动课时用于单元复习与项目展评。二、上册教学计划（第一至第三单元，第1—15课）周次课次课题核心内容主要活动评价方式11身边的人工智能识别生活中的AI应用校园AI寻踪、AI清单制作课堂观察、清单质量22什么是人工智能AI定义、感知推理学习人机能力对比辩论观点陈述、学习单33人工智能的实现方式规则驱动与数据驱动规则法与学习法对比实验实验记录单44人工智能的技术基础数据、算法、算力算力接力游戏、数据标注体验游戏表现、标注准确率55文本处理的基本单位字、词、子词、词元分词擂台、词元切分分词结果比对66统计与文本生成词频、概率、接龙生成词频统计、马尔可夫接龙生成文本分析77文本的语义编码向量、相似度词向量小实验、语义找朋友相似度判断准确率88注意力与文本生成注意力机制、上下文注意力权重手工推演推演单99文本生成的影响因素提示词、温度、数据提示词改写对比对比报告1010图像特征的提取像素、边缘、颜色特征像素画放大、边缘检测特征描述单1111图像的风格迁移内容与风格分离风格迁移体验与参数调节作品与说明1212图像的生成方式生成式与检索式生成方式分类卡分类正确率1313根据文字生成图像文生图、提示词设计文生图创作与迭代作品评分表1414声音的智能生成语音合成、语音识别语音助手测试、合成配音测试记录1515视频的智能生成帧、时序、视频生成分镜脚本与短视频生成作品展评三、下册教学计划（第四至第六单元，第16—30课）周次课次课题核心内容主要活动评价方式116决策树与智能推理决策树结构与推理路径手工建树、猜物游戏树图质量217知识图谱与智能推理实体、关系、三元组班级知识图谱绘制图谱完整性318分类辅助推理特征、分类器、评价垃圾分类分类器训练准确率记录419聚类辅助推理相似性、聚类、无标签手工聚类、聚类结果解读聚类说明520会“思考”的推理模型推理链、思维链分步推理对比实验推理链质量621智慧社会与个人生活智慧社会概念、生活场景家庭智慧生活调研调研报告722智慧社会与智能创新智能+产业、创新方法智能创新点子工作坊点子说明书823智慧社会与智能治理智能政务、城市治理模拟智慧城市调度调度方案924智能向善与伦理道德隐私、偏见、责任伦理两难情境辩论辩论表现、承诺书1025与机器下井字棋博弈、极小极大思想人机对弈与策略分析对弈记录1126推荐出行方式推荐算法、多因素决策出行推荐方案设计方案合理性1227智能环境播报助手传感器、数据、语音播报播报助手原型搭建原型演示1328人脸识别人脸特征、识别流程人脸识别流程模拟流程图1429手写数字识别图像分类、模型训练手写数字识别实验识别准确率1530训练模型玩游戏强化学习、奖励机制游戏训练实验与总结项目报告四、课程目标与核心素养落点依据课程标准，信息科技课程核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面。本专册的素养落点安排如下：第一单元侧重信息意识，引导学生敏锐识别生活中的智能技术；第二、三单元侧重计算思维，通过文本、图像、声音、视频的生成原理理解“数据—模型—输出”的计算过程；第四单元侧重计算思维与问题解决，通过决策树、知识图谱、分类与聚类建立推理模型；第五单元侧重信息社会责任，讨论智慧社会中的伦理、安全与发展；第六单元侧重数字化学习与创新，以项目实践整合全册所学。五、教学实施建议第一，坚持“生活联结—技术感知—伦理启蒙”的教学主线，每课从学生熟悉的生活场景切入，避免直接讲术语。第二，坚持“做中学”，凡涉及原理的课，均设计可动手、可观察、可比较的小实验，让学生在操作中形成概念。第三，控制技术门槛，优先使用图形化平台、在线体验工具与离线模拟活动，确保机房条件有限的学校也能开课。第四，重视语言表达的规范性，教师讲解中把“模型”“训练”“参数”等术语用生活化比喻解释清楚，同时不放弃术语本身。第五，每单元结束安排一次素养表现性任务，形成过程性评价档案。六、评价方案评价采用“课堂表现+学习单+作品+项目报告”四结合的方式。课堂表现关注参与度与合作质量；学习单关注概念理解的准确性；作品关注创意与技术运用的匹配度；项目报告关注问题分解、方案设计与反思深度。每单元设置一次素养表现性评价，学期末以项目展评替代纸笔测试，体现“教—学—评”一致性。七、第一单元走进人工智能教学设计第1课身边的人工智能项目内容课次第1课（上册第1课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题身边的人工智能（第一单元第1课）教材分析本课是专册的起始课，承担“破冰”与“定位”双重任务。教材从学生每天接触的场景出发，列举语音助手、人脸解锁、智能推荐、智能家居等应用，引导学生建立“人工智能就在身边”的直观感受，并初步区分“自动化”与“智能化”。教材原文摘录：“人工智能已经走进我们的日常生活。用语音唤醒手机、刷脸通过闸机、让音箱播放喜欢的歌曲，这些看似平常的操作背后，都有人工智能在默默工作。”“人工智能是指让机器表现出类似人类智能的技术。它能看、能听、能说，还能在一定程度上作出判断。”本课不追求定义的精深，重在唤醒经验、建立清单、形成问题，为第2课的概念学习积累素材。核心素养目标信息意识：能主动发现并列举身边的人工智能应用，对智能技术保持敏感与好奇。计算思维：能初步按“输入—处理—输出”描述一个智能应用的工作过程。数字化学习与创新：能使用数字工具记录、整理自己的观察结果。信息社会责任：初步意识到智能应用在带来便利的同时也涉及个人信息，形成谨慎使用的态度。教学重点识别身边的人工智能应用并说明其作用。用“输入—处理—输出”描述智能应用的工作过程。教学难点区分“自动化”与“智能化”，避免把所有电子产品都当作人工智能。用简洁语言概括智能应用解决了什么问题。教学方法情境教学法、任务驱动法、小组合作学习法、谈话法、游戏法。教学器材多媒体课件、校园AI寻踪任务卡、学习单、平板或机房电脑、智能音箱（可选）、计时器。作业设计基础题：完成“我家的AI清单”，列出5项并写明用途。拓展题：采访一位家人，记录他（她）最依赖的一项智能功能及原因。实践题：为教室设计一个“智能小改进”，画出输入、处理、输出三个环节。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：三秒钟挑战教师开场：“同学们，今天这节课我们先玩个游戏，叫‘三秒钟挑战’。我数三下，谁能说出三样‘会自己动脑筋’的东西，谁就是本班第一位‘AI侦探’。三、二、一——开始！”学生抢答后，教师板书学生答案，并追问：“你说的这个，是它自己会想，还是你按了按钮它才动？这两者可不一样哦。”教师小结：“看来大家对‘聪明的东西’很感兴趣。今天我们就去把这些‘聪明的东西’一个个找出来，看看它们到底聪明在哪里。”游戏法激趣；谈话法引出主题；教师板书生成资源新课研讨活动二：读一读，找一找教师出示教材原文：“人工智能已经走进我们的日常生活。用语音唤醒手机、刷脸通过闸机、让音箱播放喜欢的歌曲，这些看似平常的操作背后，都有人工智能在默默工作。”教师讲解：“这句话里藏了三个例子，我请三位同学分别扮演‘语音唤醒’‘刷脸闸机’‘智能音箱’，其他同学当评委，看看他们演得像不像。”学生表演后，教师提问：“这三件事有什么共同点？”引导学生说出“都能听懂或看懂人的意思”。教师继续出示教材原文：“人工智能是指让机器表现出类似人类智能的技术。它能看、能听、能说，还能在一定程度上作出判断。”教师讲解：“注意‘类似’两个字。机器不是人，它是‘像人’。就像我戴一副假发，看起来像有头发，但头发不是长出来的——人工智能也是‘像’，不是‘是’。”讲授法结合角色扮演；提问法引导归纳；幽默类比降低理解难度合作探究活动三：校园AI寻踪教师发放任务卡，说明操作步骤：“第一步，四人一组，选出组长和记录员；第二步，用8分钟在教室和走廊能看到的范围内寻找智能设备或智能功能，至少找5项；第三步，每项填写‘它替人做了什么’；第四步，回到座位用2分钟整理成清单。”教师巡视指导话术：“这一项是‘自动’还是‘智能’？它会不会根据情况变化调整？如果只会按固定程序走，那叫自动化，不叫人工智能。”小组汇报时教师追问：“如果没有它，人要多花多少时间？”引导学生体会技术价值。任务驱动法；小组合作学习；教师巡视个别指导巩固练习活动四：输入—处理—输出教师示范：“以刷脸进校门为例，输入是摄像头拍到你的脸，处理是系统把你的脸和数据库里的照片比对，输出是闸机打开。三步，像做菜：买菜、炒菜、上菜。”学生任选清单中一项，在学习单上填写三个环节。教师抽查三份学习单，用投影展示并点评：“这位同学把‘处理’写成了‘机器想了想’，这个‘想了想’很可爱，但我们要说清楚它比对了什么、计算了什么。”示范法；练习法；即时反馈课堂小结活动五：一句话总结教师：“请用一句话说说，今天你最大的发现是什么？句式是‘我发现______其实是人工智能在帮忙’。”学生开火车式回答，教师板书关键词，形成本课知识树：身边有AI—AI能看能听能说—AI会判断—AI是“像人”不是“是人”。总结归纳法；开火车式全员参与板书设计中间：身边的人工智能左侧：看、听、说、判断右侧：输入—处理—输出下方：像人≠是人结构化板书，图文结合课后作业布置“我家的AI清单”，说明评价标准：数量、用途描述准确、有一项是自己的新发现。作业指导第2课什么是人工智能项目内容课次第2课（上册第2课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题什么是人工智能（第一单元第2课）教材分析本课在第1课经验积累的基础上，正式给出人工智能的概念。教材原文摘录：“人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。”“人工智能通常具备感知、学习、推理等能力。感知让机器获取信息，学习让机器从数据中获得规律，推理让机器根据已有信息得出结论。”教材还通过“人机对比”栏目，引导学生认识人工智能的优势与边界。本课是全书的概念基石，后续文本生成、图像生成、智能推理均建立在此概念之上，因此必须讲清“模拟、延伸、扩展”三个关键词，避免学生把人工智能等同于“机器人”。核心素养目标信息意识：能依据概念判断一项技术是否属于人工智能，形成理性认知。计算思维：能把人工智能的能力拆解为感知、学习、推理三个环节。数字化学习与创新：能借助数字资源查证一个AI应用的能力构成。信息社会责任：能客观看待人工智能的能力边界，既不神化也不排斥。教学重点人工智能概念中“模拟、延伸、扩展”的含义。感知、学习、推理三种能力的具体表现。教学难点理解“延伸”与“扩展”的区别。用证据说明人工智能不能替代人的哪些能力。教学方法概念讲授法、对比分析法、辩论法、案例教学法、小组合作学习法。教学器材多媒体课件、人机能力对比卡、辩论评分表、学习单、计时器。作业设计基础题：用“模拟、延伸、扩展”各造一个句子，说明对应的人工智能应用。拓展题：整理“AI能”与“AI不能”两张清单，各写5条并说明理由。实践题：选一个AI应用，画出它的感知、学习、推理三个环节。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：真假侦探教师出示四张卡片：自动感应门、扫地机器人、人脸识别门禁、计算器。提问：“这四样里，哪些是人工智能？请举手投票。”统计票数后教师不急于公布答案，而是说：“先别急，答案藏在今天要学的定义里。学完定义，我们回来重新投票，看看有多少人要改票。”悬念导入；投票法激发认知冲突新课研讨活动二：拆解定义教师出示教材原文：“人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。”教师在黑板上把这句话拆成四块，逐块讲解：“第一块，‘模拟’，就是照着人的样子做一遍。人脸识别模拟的是人的眼睛，语音助手模拟的是人的耳朵和嘴巴。第二块，‘延伸’，是把人的能力拉长。人记不住一亿本书，机器能；人算不了一秒一万次，机器能。第三块，‘扩展’，是做人根本做不到的事，比如同时看一千路监控画面。第四块，‘理论、方法、技术、应用系统’，这是一条流水线，从想法到产品。”教师幽默提醒：“所以人工智能不是‘会走路的机器人’这么简单，机器人只是它的一个‘外壳’，就像人的身体只是灵魂的‘外套’。”讲授法；板书拆解；生活化比喻新课研讨活动三：三种能力教师出示教材原文：“人工智能通常具备感知、学习、推理等能力。感知让机器获取信息，学习让机器从数据中获得规律，推理让机器根据已有信息得出结论。”教师组织“能力配对”活动：“我给出六个场景，你们判断它主要体现哪种能力。第一个，摄像头识别出画面里有一只猫——感知。第二个，系统看了十万张猫的照片后，能认出没见过的猫——学习。第三个，系统看到地上有水，判断‘可能刚拖过地’——推理。”学生完成配对后，教师追问：“三种能力哪个最重要？”引导学生认识到学习是核心，因为没有学习就没有适应新情况的能力。案例教学法；配对练习；追问深化合作探究活动四：人机辩论教师宣布辩题：“人工智能会不会取代老师？”正方观点“会取代一部分”，反方观点“不会取代”。操作步骤：“第一步，每组用5分钟准备三条理由，每条理由要有一个具体例子；第二步，正反方各派三名代表，每人发言40秒；第三步，自由辩论2分钟；第四步，全班投票。”教师提供话术支架：“我方认为……，理由是……，例如……。”辩论后教师总结：“人工智能可以批改作业、可以出题，但它不知道你昨天为什么没交作业，也不会因为你进步了一点点而真心高兴。这就是教材说的‘在一定程度上’——它有边界。”辩论法；支架式教学；价值澄清巩固练习活动五：回看投票教师：“现在回到开头的四张卡片，重新投票。”投票后请改票的同学说明理由。教师点评：“扫地机器人如果只会撞墙后转向，那是自动化；如果它能建地图、规划路线，那就是人工智能。判断标准不是它会不会动，而是它有没有‘学’和‘判断’。”首尾呼应；概念应用；即时评价课堂小结活动六：三句话带走教师：“今天带走三句话：人工智能是模拟、延伸、扩展人的智能的技术科学；它有感知、学习、推理三种能力；它是‘像人’，不是‘是人’。”归纳总结板书设计中间：什么是人工智能左侧：模拟—延伸—扩展右侧：感知—学习—推理下方：像人≠是人，有边界结构化板书课后作业布置“AI能/AI不能”双清单，要求每条附理由，下节课分享。作业指导第3课人工智能的实现方式项目内容课次第3课（上册第3课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题人工智能的实现方式（第一单元第3课）教材分析本课回答“人工智能是怎么做出来的”。教材原文摘录：“让人工智能工作，常见有两种方式。一种是把人解决问题的规则一条条写进程序，称为规则驱动；另一种是让机器从大量数据中自己总结规律，称为数据驱动。”“规则驱动适合规则清楚、变化不多的任务；数据驱动适合规则难以描述、情况复杂多变的任务。”教材以“识别垃圾邮件”和“识别猫的图片”为例进行对比。本课是学生从“知道AI”走向“理解AI”的关键一步，也为第4课技术基础与第二、三单元的生成原理埋下伏笔。核心素养目标信息意识：能判断一项任务更适合用哪种方式实现。计算思维：能比较规则驱动与数据驱动的差异，形成“按问题选方法”的思维习惯。数字化学习与创新：能在图形化平台上完成一次简单的规则编写与数据训练体验。信息社会责任：认识到数据驱动依赖数据质量，形成对数据负责的意识。教学重点规则驱动与数据驱动的基本含义。两种方式的适用场景与优劣。教学难点理解数据驱动中“从数据中总结规律”的过程。面对具体任务作出合理选择并说明理由。教学方法对比教学法、实验法、任务驱动法、小组合作学习法、讲授法。教学器材多媒体课件、图形化编程平台、猫狗图片数据集（各20张）、规则卡片、实验记录单。作业设计基础题：列举三个适合规则驱动的任务和三个适合数据驱动的任务。拓展题：为“校园垃圾分类提醒”设计实现方案，说明选择理由。实践题：在图形化平台上用规则判断“是否为三角形”，记录测试结果。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：两道难题教师出示两个任务：任务一“判断一个数是不是偶数”，任务二“判断一张照片里是不是猫”。提问：“如果让你教一台机器做这两件事，哪个更容易教？”学生回答后教师说：“有意思的是，对人来说第二件事更容易，对机器来说第一件事更容易。今天我们就来看看，机器到底有哪两条路可走。”问题导入；认知冲突新课研讨活动二：规则驱动教师出示教材原文：“让人工智能工作，常见有两种方式。一种是把人解决问题的规则一条条写进程序，称为规则驱动。”教师讲解：“规则驱动就像给机器发一本《员工手册》，第一条、第二条、第三条，写得清清楚楚。机器不会变通，但它绝不会违反手册。”教师现场演示：在图形化平台上写三条规则判断“能否进游乐园”——身高超过1.4米可以，否则不可以。运行测试，输入1.5米、1.3米，观察结果。教师提问：“如果规则有五十条呢？如果规则之间互相矛盾呢？”引导学生说出规则驱动的局限：规则太多写不完，规则冲突难处理。讲授法；现场演示；提问引导新课研讨活动三：数据驱动教师出示教材原文：“另一种是让机器从大量数据中自己总结规律，称为数据驱动。”教师讲解：“数据驱动像教小孩认猫。你不会告诉他‘猫有两只耳朵、四条腿、一根尾巴、胡须十二根’，你只是指着一只只猫说‘这是猫’。看得多了，他自己就会认了。机器也是这样，看的数据越多，认得的规律越准。”教师组织体验活动：“第一步，打开图形化平台的图像分类示例；第二步，用10张猫和10张狗的照片训练；第三步，用另外10张测试，记录正确数；第四步，把训练照片增加到各20张，再测试一次。”学生记录两次准确率，教师引导发现：“数据多了，准确率提高了。这就是数据驱动的特点——靠数据喂养。”实验法；体验式学习；数据对比合作探究活动四：选哪条路教师出示四个任务卡：判断闰年、识别手写数字、计算快递运费、判断语音里有没有脏话。操作步骤：“第一步，小组讨论每个任务规则是否容易写清楚；第二步，为每个任务选择实现方式并写理由；第三步，每组派代表汇报一个任务，其他组质疑。”教师巡视话术：“这个任务的规则你能列完吗？列不完，那可能要靠数据。”汇报后教师出示教材原文：“规则驱动适合规则清楚、变化不多的任务；数据驱动适合规则难以描述、情况复杂多变的任务。”并带领学生逐条对照自己的判断。任务驱动法；小组合作；质疑互评巩固练习活动五：纠错门诊教师出示三个错误判断：“识别猫用规则驱动，因为猫的样子很清楚”“计算电费用数据驱动，因为数据很多”“判断闰年用数据驱动，因为规则太复杂”。学生逐条诊断并改正。教师点评：“数据多不等于要用数据驱动，关键看规则能不能说清楚。电费计算规则明明白白，用规则驱动又快又准。”练习法；错例辨析课堂小结活动六：两条路一张图教师板书两条路的对比：规则驱动——人写规则、可解释、怕变化；数据驱动——机器找规律、需数据、能适应。教师总结：“没有哪条路更好，只有哪条路更合适。”对比归纳板书设计中间：人工智能的实现方式左侧：规则驱动：人写规则—清楚—怕变化右侧：数据驱动：机器找规律—需数据—能适应下方：按任务选方法对比式板书课后作业布置“校园垃圾分类提醒”方案设计，要求写出选择理由与实施步骤。作业指导第4课人工智能的技术基础项目内容课次第4课（上册第4课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题人工智能的技术基础（第一单元第4课）教材分析本课从“三要素”角度解释人工智能得以实现的条件。教材原文摘录：“数据、算法和算力，被称为人工智能的三大技术基础。数据是人工智能的‘粮食’，算法是人工智能的‘方法’，算力是人工智能的‘体力’。”“没有足够的数据，算法再聪明也学不到东西；没有合适的算法，数据再多也总结不出规律；没有强大的算力，训练一个模型可能要等上很多年。”教材通过“数据标注”“算力对比”两个栏目帮助学生建立直观认识。本课是第一单元的收束课，把前三课的概念落到“靠什么支撑”的现实层面，也为后续理解大模型训练打下基础。核心素养目标信息意识：能识别一项AI应用背后的数据、算法、算力条件。计算思维：能用三要素框架分析一个AI系统的构成。数字化学习与创新：能完成一次简单的数据标注任务并体会其价值。信息社会责任：理解数据质量与数据安全的重要性，形成规范使用数据的意识。教学重点数据、算法、算力三要素的作用。三要素之间的关系：缺一不可、相互制约。教学难点理解算力对模型训练的实际影响。理解数据质量比数据数量更重要。教学方法比喻教学法、游戏法、体验法、小组合作学习法、讲授法。教学器材多媒体课件、数据标注任务包（图片30张）、标注规范卡、算力接力游戏道具、学习单。作业设计基础题：用“粮食、方法、体力”的比喻，写一段话解释三要素。拓展题：调查一款手机语音助手，推测它需要哪些数据。实践题：为班级图书角设计一个“智能推荐”方案，列出所需数据清单。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：做饭三问教师提问：“做一顿饭需要什么？”学生答“米、菜、锅、火、人”。教师：“人工智能也要‘做饭’。它要做出‘会认猫’这道菜，需要三样东西。今天我们就来看看这三样是什么。”生活类比导入新课研讨活动二：三要素登场教师出示教材原文：“数据、算法和算力，被称为人工智能的三大技术基础。数据是人工智能的‘粮食’，算法是人工智能的‘方法’，算力是人工智能的‘体力’。”教师逐项讲解：“数据是粮食。机器不认识猫，你给它一万张猫的照片，它就有‘吃’的了。算法是菜谱，告诉机器怎么处理这些照片。算力是灶台的火力，火太小，一锅饭煮到天黑也煮不熟。”教师出示教材原文：“没有足够的数据，算法再聪明也学不到东西；没有合适的算法，数据再多也总结不出规律；没有强大的算力，训练一个模型可能要等上很多年。”教师提问：“这三样，哪一样可以省？”引导学生得出“缺一不可”的结论。讲授法；比喻链；提问归纳体验活动活动三：数据标注员教师说明任务：“数据不是天生就有标签的。机器要学会认猫，得有人告诉它‘这张是猫’‘这张不是猫’，这个工作叫标注。”操作步骤：“第一步，每人领取10张图片；第二步，按标注规范卡判断‘有猫/无猫’，填入表格；第三步，同桌交换核对，统计不一致的张数；第四步，全班汇总不一致的图片，讨论为什么会标错。”教师巡视话术：“这张图里猫只露出一个尾巴，你标了‘有猫’，另一位同学标了‘无猫’，谁对？这就是标注规范要解决的问题。”活动后教师总结：“标注不一致，机器就会学糊涂。所以数据质量比数量更重要。”体验法；同伴互评；规范意识培养游戏活动活动四：算力接力教师组织游戏：“全班分成四组，每组要把100道两位数加法算完。第一组用口算，第二组用计算器，第三组用电脑表格，第四组只允许一人算。”计时结束后对比用时。教师提问：“同样的任务，为什么时间差这么多？”引导学生说出“工具不同、人手不同”，进而理解算力就是单位时间能完成的计算量。游戏法；数据对比；概念迁移巩固练习活动五：三要素体检教师出示三个AI应用：语音输入法、智能相册分类、路口车流统计。学生分组填写“它需要什么数据、用什么算法、要多大的算力”。教师点评典型答案：“智能相册分类需要大量带人脸的照片，算法是人脸比对，算力要求不高，因为只在手机本地跑。回答得很专业。”练习法；框架应用课堂小结活动六：一句口诀教师：“跟我念——数据是粮食，算法是菜谱，算力是火力，三样缺一不可。”教师补充：“还要记住一句：数据要干净，标注要规范，这是对数据负责。”口诀记忆；价值引导板书设计中间：人工智能的技术基础左：数据—粮食中：算法—菜谱右：算力—火力下方：缺一不可；数据要干净三栏式板书课后作业布置“班级图书角智能推荐”数据清单设计，要求列出至少四类数据并说明用途。作业指导八、第二单元文本的智能生成教学设计第5课文本处理的基本单位项目内容课次第5课（上册第5课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题文本处理的基本单位（第二单元第5课）教材分析本课是第二单元的起点，回答“机器怎么读文字”。教材原文摘录：“计算机并不直接理解句子的意思，它先把文本切分成一个个小单位，再对这些单位进行处理。”“常见的切分单位有字、词和词元。中文没有天然的空格分隔，因此分词是中文文本处理的重要步骤。”“词元是模型处理文本时使用的基本单位，一个词元可能是一个字、一个词，也可能是词的一部分。”教材通过“分词歧义”例子说明切分的困难。本课为第6课统计、第7课语义编码提供数据基础，是理解大语言模型工作方式的第一块砖。核心素养目标信息意识：意识到机器阅读文本与人类阅读方式的差异。计算思维：能把一段文本按规则切分为字、词、词元，理解“分解”这一计算思维要素。数字化学习与创新：能使用在线分词工具完成切分并分析结果。信息社会责任：体会语言规范对机器理解的影响，形成准确表达的习惯。教学重点字、词、词元三种切分单位。中文分词的基本方法与歧义现象。教学难点理解词元与词的区别。分析分词歧义产生的原因。教学方法讲授法、游戏法、操作体验法、小组合作学习法、案例分析法。教学器材多媒体课件、在线分词工具、分词卡片、歧义句案例卡、学习单。作业设计基础题：把“我爱北京天安门”分别按字、词切分，写出两种结果。拓展题：收集三个分词歧义句子，说明可能的不同切分。实践题：用在线工具切分一段200字短文，统计词元数量并与字数比较。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：机器眼里的句子教师出示句子“今天天气真好”，提问：“你怎么读这句话？”学生答“一眼就看懂了”。教师：“可机器不这么读。在它眼里，这句话可能是一堆方块，也可能是一串编号。今天我们就戴上‘机器眼镜’，看看文字在机器眼里长什么样。”视角转换导入新课研讨活动二：三种单位教师出示教材原文：“计算机并不直接理解句子的意思，它先把文本切分成一个个小单位，再对这些单位进行处理。”“常见的切分单位有字、词和词元。”教师板书三种单位并举例：“按字切，‘今天天气真好’就是六个字；按词切，就是‘今天/天气/真/好’四个词；按词元切，可能把‘天气’拆成‘天’和‘气’，也可能把‘真好’合成一个。”教师讲解词元：“词元是模型处理文本时使用的基本单位。它不像词那样讲究语法，更像切香肠——按固定的长度和常见组合切，切出来不一定是一个完整的词。”教师提问：“为什么要切得这么碎？”引导学生说出“机器的‘胃口’有限，一次只能处理固定数量的单位”。讲授法；举例说明；追问深化操作体验活动三：分词擂台教师出示教材原文：“中文没有天然的空格分隔，因此分词是中文文本处理的重要步骤。”操作步骤：“第一步，打开在线分词工具；第二步，输入句子‘南京市长江大桥’；第三步，观察工具给出的切分结果；第四步，换一种切分方式手动尝试，比较哪种更合理。”教师巡视话术：“‘南京市/长江大桥’和‘南京/市长/江大桥’，哪个更像人话？机器怎么知道该选哪个？”学生讨论后教师总结：“机器靠统计和词典判断哪种组合更常见，这就是下一节课要学的统计方法。”操作体验；比较分析；承上启下合作探究活动四：歧义侦探教师发放歧义句案例卡：“咬死了猎人的狗”“三个学校的老师”“我要炒鸡蛋”。操作步骤：“第一步，小组内每人用一种切分方式读一遍；第二步，记录不同切分带来的意思差别；第三步，讨论机器可能出错的地方；第四步，每组选一句向全班汇报。”教师点评：“‘我要炒鸡蛋’，是‘我要/炒鸡蛋’还是‘我要炒/鸡蛋’？人靠语境判断，机器靠概率判断。语境这东西，机器学起来可费劲了。”案例分析法；小组合作；难点突破巩固练习活动五：切一切，数一数学生用在线工具切分一段100字短文，统计字、词、词元三种数量，填入学习单。教师引导发现：“词元数量通常比字数少、比词数多。这个数字很重要，因为模型处理文本时，算的就是词元。”练习法；数据意识课堂小结活动六：三层台阶教师板书三层台阶：字—词—词元，并总结：“机器读文字，先切碎，再处理。切得准不准，直接影响它懂不懂。”结构化归纳板书设计中间：文本处理的基本单位台阶图：字→词→词元右侧：中文分词—歧义—靠统计下方：切碎才能处理台阶式板书课后作业布置歧义句收集任务，要求写出两种切分及意思差别。作业指导第6课统计与文本生成项目内容课次第6课（上册第6课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题统计与文本生成（第二单元第6课）教材分析本课揭示早期文本生成的基本原理：靠统计下一个词出现的可能性。教材原文摘录：“早期的文本生成方法主要依靠统计。系统统计大量文本中词语出现的次数和搭配关系，再根据概率选择下一个词。”“例如，在大量文本中，‘今天’后面出现‘天气’的次数很多，系统就倾向于在‘今天’后面接‘天气’。”教材安排“词语接龙”活动帮助学生理解概率选择。本课是从“切分”到“生成”的关键一跃，让学生第一次看到“机器写句子”的朴素原理，也为第8课注意力机制形成对比。核心素养目标信息意识：能识别生成文本中“统计痕迹”，对机器生成内容保持审慎判断。计算思维：能通过词频统计和概率选择理解生成过程，形成“数据—概率—输出”的思维链。数字化学习与创新：能使用表格工具完成词频统计并据此生成短句。信息社会责任：认识到统计生成可能产生不通顺、不真实的内容，形成核实习惯。教学重点词频统计与概率选择的基本过程。统计生成文本的特点与局限。教学难点理解“根据概率选词”而非“根据意思选词”。分析统计生成文本为何会出现逻辑跳跃。教学方法实验法、游戏法、讲授法、小组合作学习法、对比分析法。教学器材多媒体课件、语料文本（约2000字）、表格工具、词语接龙卡片、学习单。作业设计基础题：统计一段300字文本中出现次数最多的五个词。拓展题：用“因为……所以……”做一次接龙实验，记录生成的三句话并分析是否通顺。实践题：比较人工撰写与统计生成的两段文字，写出三条差异。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：接龙游戏教师：“我们玩词语接龙。我说‘今天’，你们接一个最可能跟在后面的词。”学生大多接“天气”。教师：“为什么大家都接‘天气’？因为你们听过太多次‘今天天气’。机器也是这么想的——它没听过那么多，但它数过很多。”游戏导入；经验唤醒新课研讨活动二：数出来的规律教师出示教材原文：“早期的文本生成方法主要依靠统计。系统统计大量文本中词语出现的次数和搭配关系，再根据概率选择下一个词。”教师讲解：“注意‘概率’两个字。机器不是想‘今天后面该接什么才通顺’，而是想‘今天后面接什么最多’。它像一个特别勤奋但不太懂事的抄写员，抄得多了，就摸出了套路。”教师出示教材原文：“例如，在大量文本中，‘今天’后面出现‘天气’的次数很多，系统就倾向于在‘今天’后面接‘天气’。”教师现场演示：打开表格工具，导入一段语料，用统计功能算出“今天”后面各词的出现次数，计算比例，展示“天气”占比最高。讲授法；现场演示；比喻说明操作实验活动三：我来当模型操作步骤：“第一步，每组领取一段500字语料；第二步，用表格工具统计指定词后面出现的所有词及次数；第三步，计算每个词的概率；第四步，按概率从高到低，用三步接龙写出一句话；第五步，把这句话读给全班听。”教师巡视话术：“你选的这个词概率只有百分之五，为什么还选它？因为概率低也可能被选中，这就是为什么机器有时会写出奇怪的话。”各组汇报后，教师把几句生成结果写在黑板上，引导学生观察：“这几句话通顺吗？有没有前后不搭的？”实验法；概率体验；结果分析合作探究活动四：找毛病教师出示一段统计生成的文字：“小明今天去了学校，学校里有操场，操场上有同学，同学在跑步，跑步很累，累的时候要喝水。”提问：“这段话哪里不对劲？”引导学生发现：每句都通顺，连起来却没中心，像“滑梯”一样一路滑下去。教师总结统计生成的三个特点：局部通顺、整体松散、容易跑题。并指出：“这正是后来要发展出语义编码和注意力机制的原因。”案例分析法；批判性思维；承上启下巩固练习活动五：概率小测教师给出一个微型语料统计表，让学生计算三个词的概率并预测下一个词。学生完成后同桌互查。教师点评：“概率算对了，但预测不一定对。统计只能给出可能性，不能给出必然性。”练习法；即时反馈课堂小结活动六：一句话原理教师：“今天记住一句话：早期机器写文章，靠的是数一数、算一算、挑一个最可能的。”教师补充：“所以看到机器写的通顺句子，别急着信，它可能只是‘接得顺’。”归纳总结；价值提醒板书设计中间：统计与文本生成左侧：统计词频→算概率→选下一个词右侧：局部通顺、整体松散、容易跑题下方：数出来，不是想出来流程式板书课后作业布置“人工撰写与统计生成对比”任务，要求写出三条差异并举例。作业指导第7课文本的语义编码项目内容课次第7课（上册第7课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题文本的语义编码（第二单元第7课）教材分析本课解决“机器怎么理解意思”的问题。教材原文摘录：“要让机器理解词语的意思，需要把词语转换成数字。用一组数字表示一个词，这组数字称为词向量。”“词向量把词语的意思‘编码’进数字里，意思相近的词，它们的向量在空间中的位置也比较接近。”“有了词向量，机器就可以通过计算向量之间的距离来判断词语的相似程度。”教材用“国王—男人+女人≈女王”的经典例子说明向量的语义关系。本课是从统计走向语义的分水岭，为第8课注意力机制提供数学准备。核心素养目标信息意识：理解机器“理解”与人类“理解”的本质差异。计算思维：能把词语的语义关系抽象为向量与距离，体会“抽象”与“建模”。数字化学习与创新：能使用可视化工具观察词向量分布。信息社会责任：意识到编码中的偏差可能带来偏见，形成公平意识。教学重点词向量的含义与作用。用向量距离判断语义相似度。教学难点理解“意思”可以变成数字。理解向量运算所表达的语义关系。教学方法直观演示法、类比教学法、操作体验法、小组合作学习法、讲授法。教学器材多媒体课件、词向量可视化工具、词语卡片、二维坐标纸、学习单。作业设计基础题：写出三组近义词和三组反义词，说明它们的向量距离可能有何不同。拓展题：用二维坐标纸为六个词标注位置，使相近意思的词靠得近。实践题：在可视化工具中查找“苹果”的最近邻词，分析结果是否合理。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：给词找座位教师在黑板上画一条横轴，标上“冷”和“热”，请学生把“冰”“温水”“火”贴到合适位置。教师：“你们刚刚做的事，就是给词找一个‘位置’。机器理解词义，用的也是这个办法——给每个词安排一个位置。”直观操作导入新课研讨活动二：意思变成数字教师出示教材原文：“要让机器理解词语的意思，需要把词语转换成数字。用一组数字表示一个词，这组数字称为词向量。”教师讲解：“一个词不是一个数字，而是一组数字。就像一个人的体检报告，身高、体重、视力、肺活量，一组数据描述一个人；一个词也有它的‘体检报告’，一组数字描述它的意思。”教师出示教材原文：“词向量把词语的意思‘编码’进数字里，意思相近的词，它们的向量在空间中的位置也比较接近。”教师在黑板上画二维平面，标出“猫”“狗”“汽车”“飞机”四个点，引导学生发现：猫和狗挨得近，汽车和飞机挨得近。讲授法；类比说明；图示直观操作体验活动三：语义找朋友操作步骤：“第一步，打开词向量可视化工具；第二步，输入‘苹果’，查看系统给出的最近邻词；第三步，记录前五个词；第四步，讨论这些词为什么和‘苹果’接近。”教师巡视话术：“出现‘香蕉’‘梨’，说明它把‘苹果’当水果；出现‘手机’‘公司’，说明它把‘苹果’当品牌。同一个词，位置可能不止一个。”活动后教师提问：“这说明词向量有什么局限？”引导学生说出：一个词只有一个位置，难以表达多义词。操作体验；局限分析合作探究活动四：向量加减法教师出示教材中的经典例子并讲解：“国王的向量减去男人的向量，再加上女人的向量，结果最接近女王的向量。这不是魔法，是因为‘性别’这个意思在向量里有一个固定的‘方向’。”操作步骤：“第一步，小组用二维坐标纸模拟：设‘男’为纵轴正方向，‘女’为负方向；第二步，为‘国王’‘女王’‘男人’‘女人’标点；第三步，验证加减关系；第四步，尝试用‘父亲’‘母亲’‘儿子’做一次类似推演。”教师点评：“你们刚刚做的，就是机器‘类比推理’的雏形。”探究法；数学建模；迁移应用巩固练习活动五：距离判断教师给出五组词对，让学生判断哪组向量距离更近：“医生—护士”“医生—桌子”“夏天—冬天”“夏天—西瓜”“跑步—奔跑”。学生说明理由后，教师点评：“‘夏天—西瓜’距离近，不是因为它们意思一样，而是因为它们经常一起出现。这说明向量里既有意思，也有习惯。”练习法；辨析讨论课堂小结活动六：三句话教师：“词变成向量；近义词靠得近；向量能算加减。”教师补充：“但向量也会带来偏差。如果训练数据里‘护士’总和‘女性’一起出现，机器就会以为护士只能是女性。这是我们后面要讨论的伦理问题。”归纳总结；价值渗透板书设计中间：文本的语义编码左：词→一组数字（词向量）中：近义→距离近右：国王−男人+女人≈女王下方：意思可以计算，也可能有偏差图示式板书课后作业布置“苹果的最近邻词”分析任务，要求写出结果与合理性判断。作业指导第8课注意力与文本生成项目内容课次第8课（上册第8课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题注意力与文本生成（第二单元第8课）教材分析本课解释现代文本生成的核心机制。教材原文摘录：“人在阅读时，不会平均用力，而是把注意力放在关键的地方。机器生成文本时也采用了类似的思路，称为注意力机制。”“注意力机制让模型在生成每一个词时，回头看看前文哪些词更重要，并给它们分配不同的权重。”“权重越大，说明这个词对当前输出的影响越大。”教材通过“代词指代”的例子说明注意力的作用。本课是第二单元的核心与难点，直接决定学生能否理解大语言模型“为什么能写得像人”。核心素养目标信息意识：能判断生成文本中上下文是否被正确利用。计算思维：能把注意力机制抽象为“权重分配”的模型，体会抽象与分解。数字化学习与创新：能借助可视化工具观察注意力权重分布。信息社会责任：理解模型可能“注意错地方”，形成对生成内容的核实意识。教学重点注意力机制的基本思想：按重要性分配权重。权重与上下文关联的关系。教学难点理解“权重”这一抽象概念。分析长句中注意力分配是否合理。教学方法类比教学法、演示法、手工推演法、小组合作学习法、讲授法。教学器材多媒体课件、注意力可视化示例、彩色贴纸（表示权重）、长句卡片、学习单。作业设计基础题：用“划重点”的方法，为一句20字的话标出三个最重要的词。拓展题：分析一句有歧义的话，说明人靠哪些词判断意思。实践题：观察一个翻译工具的注意力示例，写出你的发现。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：划重点教师出示长句：“小明把书借给了小红，因为她明天要考试。”提问：“‘她’指的是谁？你根据哪个词判断的？”学生答“小红”“考试”。教师：“你们没有平均看每个字，而是重点看了几个字。机器现在也学会了这一招。”经验导入；聚焦关键新课研讨活动二：注意力是什么教师出示教材原文：“人在阅读时，不会平均用力，而是把注意力放在关键的地方。机器生成文本时也采用了类似的思路，称为注意力机制。”教师讲解：“以前的统计方法，是把前面所有词一视同仁地数一遍，像撒胡椒面，哪儿都撒一点。注意力机制不一样，它会挑重点，像老师批作文，重点看开头结尾和有没有跑题。”教师出示教材原文：“注意力机制让模型在生成每一个词时，回头看看前文哪些词更重要，并给它们分配不同的权重。”“权重越大，说明这个词对当前输出的影响越大。”教师用彩色贴纸演示：在黑板上贴出句子，给关键词贴三层贴纸表示高权重，给虚词贴一层表示低权重。讲授法；实物演示；概念可视化手工推演活动三：我是注意力操作步骤：“第一步，每组领取一张长句卡片，如‘图书馆里的那本关于海洋的科普书很有意思，我想借它’；第二步，确定要生成的下一个词是‘它’所指的对象；第三步，为句中每个词分配权重，用1至3颗星表示；第四步，把权重写在词上方，说明理由；第五步，组间交换检查。”教师巡视话术：“你给‘海洋’三颗星，为什么？因为它和‘科普书’关系最近。这个判断很准。”汇报后教师总结：“注意力不是平均分，是按关系远近分。”手工推演；合作探究；理由表达合作探究活动四：注意错地方会怎样教师出示一个错误案例：“小刚告诉小强他的自行车坏了，他只好走路回家。”提问：“两个‘他’分别指谁？如果机器把注意力放错，会生成什么？”学生讨论后教师总结：“注意力放错，句子就会张冠李戴。这也是为什么大模型有时会‘一本正经地胡说’。”案例分析法；批判性思维巩固练习活动五：权重排序教师给出一句话和四个候选词，让学生为每个候选词分配权重并排序，说明哪个最可能被生成。教师点评：“权重最高的不一定被选中，但它最有机会。这就像考试，重点复习的内容最可能考到，但不保证一定考。”练习法；概率与权重区分课堂小结活动六：一句话记住教师：“注意力就是‘回头看，挑重点，分轻重’。”教师补充：“从统计到注意力，机器写文章从‘接得顺’变成了‘看得懂上下文’。”归纳总结；单元脉络梳理板书设计中间：注意力与文本生成左：回头看→挑重点→分权重中：权重高→影响大右：注意错→张冠李戴下方：从“接得顺”到“看得懂”流程式板书课后作业布置“划重点”练习与歧义句分析，要求写出判断依据。作业指导第9课文本生成的影响因素项目内容课次第9课（上册第9课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题文本生成的影响因素（第二单元第9课）教材分析本课是第二单元的收束课，从“原理”转向“应用与调控”。教材原文摘录：“文本生成的结果会受到多种因素影响，包括提示词的写法、模型训练所用的数据、生成时的参数设置等。”“提示词越具体，生成的内容越贴近需求；提示词含糊，生成的内容就容易跑偏。”“模型从训练数据中学习，数据中的偏差也会反映在生成结果中。”教材安排“同一需求不同提示词”的对比活动。本课把前四课的原理转化为可操作的实践策略，也是信息社会责任教育的重要落点。核心素养目标信息意识：能判断生成内容是否可靠，识别其中的偏差与错误。计算思维：能通过控制变量法分析影响生成结果的因素。数字化学习与创新：能设计有效提示词并迭代优化生成结果。信息社会责任：理解数据偏差带来的社会影响，形成负责任使用生成技术的意识。教学重点提示词、训练数据、参数三类影响因素。提示词设计的基本方法。教学难点用控制变量法比较不同因素的影响。识别生成内容中的偏差并说明成因。教学方法对比实验法、任务驱动法、讨论法、小组合作学习法、讲授法。教学器材多媒体课件、文本生成工具（或离线示例库）、提示词模板卡、对比实验记录单。作业设计基础题：为“写一则校园运动会通知”设计三个不同详细程度的提示词。拓展题：找出一个生成内容中的偏差例子，分析可能的成因。实践题：用同一提示词生成三次，比较结果差异并解释原因。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：同一句话，三种结果教师出示三个提示词：“写个通知”“写一则校园运动会通知”“写一则校园运动会通知，200字，面向初一学生，语气活泼，包含时间地点和报名方式”。提问：“你觉得哪个结果最能用？”学生一致选第三个。教师：“同样的机器，为什么差别这么大？今天我们来找出影响它的‘旋钮’。”对比导入；需求意识新课研讨活动二：三个旋钮教师出示教材原文：“文本生成的结果会受到多种因素影响，包括提示词的写法、模型训练所用的数据、生成时的参数设置等。”教师讲解三个旋钮：“第一个旋钮是提示词，你说话越清楚，它干活越靠谱；第二个旋钮是训练数据，它读什么书，就说什么话；第三个旋钮是参数，比如让它‘大胆一点’还是‘保守一点’。”教师出示教材原文：“提示词越具体，生成的内容越贴近需求；提示词含糊，生成的内容就容易跑偏。”教师现场演示：用三个提示词分别生成，投屏对比，让学生直观看到差异。讲授法；现场演示；概念具象化操作实验活动三：提示词升级赛操作步骤：“第一步，每组领取任务‘为班级读书节写一段宣传语’；第二步，第一轮用10字以内的提示词生成；第三步，第二轮补充对象、字数、风格、必含信息；第四步，第三轮再加入示例或格式要求；第五步，三轮结果对比打分。”教师提供提示词模板：“请以（对象）为读者，写一段（文体），字数（数量），风格（特点），必须包含（要素）。”教师巡视话术：“你加了‘不要用网络流行语’，这一句很关键，这叫‘负向约束’。”任务驱动；迭代优化；模板支架合作探究活动四：偏差侦查教师出示教材原文：“模型从训练数据中学习，数据中的偏差也会反映在生成结果中。”教师给出案例：“让模型写‘一位科学家的故事’，十次里有九次写的是男性；让模型写‘一位护士的故事’，十次里有八次写的是女性。”操作步骤：“第一步，小组讨论这种现象说明了什么；第二步，推测训练数据可能存在什么问题；第三步，提出两条改进建议；第四步，全班交流。”教师总结：“机器没有恶意，它只是忠实地学了我们给它的世界。所以数据要多样、要公平。”案例讨论；价值澄清；责任意识巩固练习活动五：控制变量教师提问：“要证明‘提示词详细程度影响结果’，应该怎么设计实验？”学生回答后教师归纳：“只改提示词，其他都不变，这叫控制变量。科学探究的老办法，用在人工智能上一样好使。”方法迁移；实验设计课堂小结活动六：三旋钮一口诀教师：“提示词要具体，数据要干净，参数要合适。三个旋钮调好了，机器才好用。”教师补充：“但无论调得多好，生成的内容都要人来把关。机器负责写，人负责判断。”归纳总结；责任提醒板书设计中间：文本生成的影响因素三个旋钮：提示词—训练数据—参数右侧：具体→贴近；含糊→跑偏下方：机器负责写，人负责判断图示式板书课后作业布置“同一提示词生成三次”的对比实验，要求记录差异并解释。作业指导九、第三单元图像、声音与视频的智能生成教学设计第10课图像特征的提取项目内容课次第10课（上册第10课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题图像特征的提取（第三单元第10课）教材分析本课是第三单元的起点，回答“机器怎么‘看’图”。教材原文摘录：“在计算机中，图像由一个个像素组成。每个像素记录着颜色信息，许多像素排列在一起，就构成了我们看到的画面。”“要让机器认识图像，需要从图像中提取特征。常见的图像特征包括颜色特征、形状特征和纹理特征。”“提取特征，就是把复杂的图像简化成一组能够描述它的数据。”教材通过“像素放大”和“边缘检测”两个活动帮助学生理解。本课为第11课风格迁移、第12课图像生成提供基础概念。核心素养目标信息意识：理解图像在机器眼中是数据，形成数据视角。计算思维：能把图像分解为像素与特征，体会“抽象”与“简化”。数字化学习与创新：能使用图像工具观察像素与边缘信息。信息社会责任：意识到图像数据涉及隐私，形成规范处理图像的习惯。教学重点像素与图像数据的关系。颜色、形状、纹理三类特征。教学难点理解“特征”是对图像的简化描述。从具体图像中提炼可计算的特征。教学方法直观演示法、操作体验法、小组合作学习法、讲授法、任务驱动法。教学器材多媒体课件、图像编辑工具、像素画素材、边缘检测示例、特征记录单。作业设计基础题：写出描述“一个红苹果”的三类特征各一条。拓展题：用像素画绘制一个16×16的图标，说明如何用数据描述它。实践题：用图像工具对一张照片做边缘检测，写出你观察到的现象。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：放大再放大教师展示一张照片，逐步放大到能看见一个个色块。提问：“再放大下去会看到什么？”学生答“小方块”。教师：“这些小方块就是像素。机器看照片，看到的就是这些小方块，不是‘一只猫’。”直观演示；视角转换新课研讨活动二：像素与数据教师出示教材原文：“在计算机中，图像由一个个像素组成。每个像素记录着颜色信息，许多像素排列在一起，就构成了我们看到的画面。”教师讲解：“一张一千万像素的照片，在机器眼里就是一千万组颜色数字。它不会说‘这是一朵花’，它只会说‘第325行第418列是红色’。”教师现场演示：用图像工具查看某个像素的颜色值，让学生看到具体数字。讲授法；现场演示新课研讨活动三：三类特征教师出示教材原文：“要让机器认识图像，需要从图像中提取特征。常见的图像特征包括颜色特征、形状特征和纹理特征。”教师逐项讲解：“颜色特征最直观，红的就是红的；形状特征看轮廓，圆的就是圆的；纹理特征看表面，粗糙还是光滑、条纹还是斑点。”教师出示教材原文：“提取特征，就是把复杂的图像简化成一组能够描述它的数据。”教师举例：“一张一千万像素的猫图，简化成‘主色是橘色、轮廓是圆形、纹理是短毛’，数据量一下子小了几万倍。这就是特征的价值——抓住关键，丢掉细节。”讲授法；举例说明；数据量对比操作体验活动四：边缘侦探操作步骤：“第一步，打开图像工具，导入一张有明显轮廓的照片；第二步，使用边缘检测功能；第三步，观察结果，说说哪些地方被保留、哪些被丢掉；第四步，换一张纹理复杂的照片再试一次。”教师巡视话术：“边缘被保留下来了，颜色被丢掉了。这说明边缘检测提取的是形状特征。”活动后教师提问：“为什么机器特别关注边缘？”引导学生说出：边缘是物体轮廓所在，是区分物体的关键。操作体验；观察记录；原理归纳合作探究活动五：特征描述大赛操作步骤：“第一步，每组领取一张图片（水果、文具、动物各一）；第二步，用颜色、形状、纹理三类特征各写一条描述；第三步，把描述交给另一组，让对方猜是哪张图；第四步，统计猜中率。”教师点评：“猜不中的，说明特征写得不够独特。机器识别也是这个道理，特征选得好，才分得清。”游戏化任务；同伴互评；特征优化巩固练习活动六：特征与用途教师提问：“识别红绿灯主要用什么特征？识别二维码主要用什么特征？识别布料主要用什么特征？”学生回答后教师归纳：“不同任务选不同特征，这叫‘按需提取’。”练习法；应用迁移课堂小结活动七：三句话教师：“图像是像素；特征是简化；提取要按需。”教师补充：“还要记住，照片里有别人的脸，处理图像要尊重他人隐私。”归纳总结；责任渗透板书设计中间：图像特征的提取左：像素→颜色数字中：颜色—形状—纹理右：特征=简化描述下方：按需提取；尊重隐私三栏式板书课后作业布置像素画绘制任务，要求说明数据描述方式。作业指导第11课图像的风格迁移项目内容课次第11课（上册第11课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题图像的风格迁移（第三单元第11课）教材分析本课介绍一种典型的图像智能处理技术。教材原文摘录：“风格迁移是指把一张图像的内容与另一张图像的风格结合起来，生成一张新图像的技术。”“在风格迁移中，内容指的是画面里有什么，风格指的是画面的色彩、笔触和质感。”“风格迁移的关键，是把内容特征和风格特征分开处理，再把它们重新组合。”教材安排“给照片换画风”的体验活动。本课承接第10课的特征提取，又为第12课图像生成做铺垫，是“特征分离与重组”思想的集中体现。核心素养目标信息意识：能辨别哪些图像处理属于风格迁移。计算思维：能理解“分离—重组”的问题解决策略。数字化学习与创新：能使用风格迁移工具完成作品并调节参数。信息社会责任：尊重原创作品的著作权，规范使用他人图像素材。教学重点内容与风格的区分。风格迁移的基本流程：提取—分离—重组。教学难点理解风格为何能被“提取”。分析参数变化对结果的影响。教学方法体验法、对比分析法、讲授法、小组合作学习法、任务驱动法。教学器材多媒体课件、风格迁移在线工具、内容图与风格图素材包、作品评价表。作业设计基础题：说明“内容”和“风格”的区别，各举一例。拓展题：用同一张内容图配三种不同风格图，比较结果差异。实践题：为学校宣传栏设计一张风格化海报，说明素材来源与授权情况。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：猜画风教师展示三张同一场景不同画风的图片（写实、水墨、油画），提问：“画的是同一个地方吗？为什么看起来完全不同？”学生答“画的是同一个地方，但画法不同”。教师：“‘画的是什么’和‘怎么画的’，这就是今天要学的两个词——内容和风格。”对比导入；概念铺垫新课研讨活动二：内容与风格教师出示教材原文：“风格迁移是指把一张图像的内容与另一张图像的风格结合起来，生成一张新图像的技术。”“在风格迁移中，内容指的是画面里有什么，风格指的是画面的色彩、笔触和质感。”教师讲解：“内容像作文的题目，风格像作文的字体。题目不能变，字体可以换。风格迁移就是‘内容不动，画风随便换’。”教师出示教材原文：“风格迁移的关键，是把内容特征和风格特征分开处理，再把它们重新组合。”教师提问：“为什么必须分开？”引导学生说出：混在一起就分不清哪个该保留、哪个该替换。讲授法；类比说明；追问深化操作体验活动三：给照片换画风操作步骤：“第一步，打开风格迁移工具；第二步，上传一张校园照片作为内容图；第三步，选择一幅水墨画作为风格图；第四步，调节风格强度参数，分别设为低、中、高三档并各生成一张；第五步，保存三张结果并比较。”教师巡视话术：“风格强度调太高，内容就看不清了；调太低，又像没换。这个平衡点就是你要找的。”活动后教师提问：“三张图里，哪张最适合做学校宣传？为什么？”体验法；参数调节；审美判断合作探究活动四：参数实验操作步骤：“第一步，小组确定一张内容图和一张风格图；第二步，只改变风格强度，其他不变，生成三张；第三步，用评价表打分（内容保真度、风格相似度、整体美感）；第四步，画出‘强度—效果’关系描述。”教师点评：“你们发现强度太高内容会糊，这就是‘过犹不及’。技术参数不是越大越好。”控制变量实验；数据记录；结论提炼巩固练习活动五：真假辨别教师出示四张图：普通滤镜、风格迁移、手绘、AI生成。让学生判断哪张是风格迁移，并说明依据。教师点评：“滤镜是整体调色，风格迁移是学了一种画法。区别在于有没有‘学’。”练习法；概念辨析课堂小结活动六：一条流程教师板书：提取内容—提取风格—重新组合。总结：“风格迁移的本质是‘分离再组合’，这个思路在人工智能里到处都能用。”教师补充：“用别人的画做风格图，要注意授权。技术可以随便学，作品不能随便用。”归纳总结；著作权教育板书设计中间：图像的风格迁移左：内容=画什么右：风格=怎么画中：提取—分离—重组下方：分离再组合；尊重原创流程式板书课后作业布置“一内容三风格”对比任务，要求写出差异分析。作业指导第12课图像的生成方式项目内容课次第12课（上册第12课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题图像的生成方式（第三单元第12课）教材分析本课梳理机器“造图”的几种路径。教材原文摘录：“图像生成的方式主要有两类。一类是从已有图像中检索、拼接、修改，称为检索式生成；另一类是由模型根据学习到的规律直接创造出新的图像，称为生成式生成。”“生成式生成不是把已有图片拼起来，而是学习大量图像后，按规律‘画’出一张从未存在过的图。”教材用“拼图”与“作画”作对比。本课是第13课文生图的方法准备，也帮助学生建立对AI绘画的理性认识。核心素养目标信息意识：能判断一张图是检索拼接还是生成创造。计算思维：能比较两类生成方式的原理差异，形成分类思维。数字化学习与创新：能使用工具完成一次检索式与生成式的对比实践。信息社会责任：理解生成图像的版权与真实性问题，形成标注与核实意识。教学重点检索式生成与生成式生成的区别。生成式生成“按规律创造”的特点。教学难点理解生成式生成不是简单拼接。判断图像真实性并说明依据。教学方法对比教学法、分类活动法、讲授法、小组合作学习法、案例分析法。教学器材多媒体课件、图像素材库、生成式绘图工具、分类卡片、学习单。作业设计基础题：为两类生成方式各举两个生活例子。拓展题：收集三张网络图片，判断其生成方式并说明依据。实践题：用同一主题分别做检索拼接和生成创作，比较差异。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：拼图还是作画教师出示两张“森林里的小鹿”图片，一张由素材拼接，一张由模型生成。提问：“哪张是拼的，哪张是画的？”学生猜测后教师不公布答案：“判断依据不在眼睛，在原理。学完今天的内容，你就能说清楚。”悬念导入；观察激趣新课研讨活动二：两条路径教师出示教材原文：“图像生成的方式主要有两类。一类是从已有图像中检索、拼接、修改，称为检索式生成；另一类是由模型根据学习到的规律直接创造出新的图像，称为生成式生成。”教师讲解：“检索式像做拼贴画，从素材库里找零件，拼成新样子；生成式像学画画，看多了别人的画，自己动笔。前者是‘找’，后者是‘造’。”教师出示教材原文：“生成式生成不是把已有图片拼起来，而是学习大量图像后，按规律‘画’出一张从未存在过的图。”教师提问：“‘从未存在过’意味着什么？”引导学生说出：可能是现实中不存在的场景，也可能是错误的画面。讲授法；类比说明；追问深化合作探究活动三：分类挑战操作步骤：“第一步，每组领取八张图片卡；第二步，判断每张属于检索式还是生成式；第三步，为每张写出判断依据；第四步，与其他组交换核对，统计分歧。”教师巡视话术：“你说这张是生成的，依据是什么？手指数量不对？这个依据很专业，生成图像常常在细节上出错。”汇报后教师总结判断线索：细节是否合理、光影是否一致、有没有奇怪的重复纹理。分类活动；证据意识；细节观察操作体验活动四：两种做法操作步骤：“第一步，确定主题‘秋天的校园’；第二步，用素材库检索相关图片，拼接成一张海报；第三步，用生成式工具输入提示词生成一张图；第四步，比较两张图的制作时间、可控程度、真实感。”教师点评：“拼接可控但生硬，生成自然但难控。各有各的用处。”对比实践；多维评价巩固练习活动五：真实性判断教师出示一张有明显错误的生成图（如多出一根手指），让学生找出错误并说明这属于哪类生成。教师总结：“生成式图像可能‘合理但不对’，看到惊人的图片，先存疑，再核实。”练习法；批判性思维课堂小结活动六：两条路教师板书：检索式——找、拼、改；生成式——学、悟、造。总结：“一个靠素材，一个靠规律。”教师补充：“用生成图像发布信息，要标注来源，不能让人误以为是真实照片。”归纳总结；责任提醒板书设计中间：图像的生成方式左：检索式：找—拼—改右：生成式：学—悟—造下方：合理但可能不对；标注来源对比式板书课后作业布置“网络图片生成方式判断”任务，要求写出依据。作业指导第13课根据文字生成图像项目内容课次第13课（上册第13课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题根据文字生成图像（第三单元第13课）教材分析本课聚焦文生图这一热门应用。教材原文摘录：“根据文字生成图像，是指用户输入一段文字描述，模型根据描述生成相应图像的技术。”“文字描述被称为提示词。提示词中的主体、场景、风格、构图等信息，都会影响生成结果。”“提示词写得越清楚，生成的图像越接近预期。如果结果不理想，可以修改提示词再次生成，这个过程称为迭代。”教材安排“一句话画一幅画”的创作活动。本课是第三单元的高潮，综合运用特征、风格、生成方式等知识。核心素养目标信息意识：能判断生成图像与文字描述的匹配程度。计算思维：能把画面需求分解为主体、场景、风格、构图等要素。数字化学习与创新：能设计提示词并通过迭代优化生成结果。信息社会责任：遵守生成内容的使用规范，不生成侵权、虚假或不当内容。教学重点文生图的基本流程。提示词的要素构成与迭代优化。教学难点把抽象想法转化为具体可执行的提示词。依据生成结果精准修改提示词。教学方法任务驱动法、迭代实验法、示范法、小组合作学习法、作品展评法。教学器材多媒体课件、文生图工具、提示词要素卡、作品评价表、迭代记录单。作业设计基础题：为“一只在图书馆看书的猫”写出包含四个要素的提示词。拓展题：记录一次三轮迭代过程，说明每轮改了什么、效果如何。实践题：为班级活动设计一张宣传图，提交提示词、成图与迭代记录。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：一句话挑战教师：“我说一句话，你们在脑子里画出来——‘一只戴着眼镜的猫在图书馆看书’。画好了吗？现在机器也要画，看看它画得像不像你想的。”现场生成一张图，学生对比自己的想象，发现差异。教师：“差异从哪来？从你的话里来。”情境导入；期待激发新课研讨活动二：提示词四要素教师出示教材原文：“根据文字生成图像，是指用户输入一段文字描述，模型根据描述生成相应图像的技术。”“文字描述被称为提示词。提示词中的主体、场景、风格、构图等信息，都会影响生成结果。”教师讲解四要素：“主体是‘画谁’，场景是‘在哪’，风格是‘什么画法’，构图是‘怎么摆’。四样说清楚，机器就不容易跑偏。”教师出示教材原文：“提示词写得越清楚，生成的图像越接近预期。如果结果不理想，可以修改提示词再次生成，这个过程称为迭代。”教师示范一次迭代：“第一轮我只写‘一只猫’，结果是一只普通的猫；第二轮我加‘戴眼镜、在图书馆、水彩风格’，结果就接近了。”讲授法；示范迭代；要素拆解操作实践活动三：三轮迭代操作步骤：“第一步，确定创作主题，如‘未来校园’；第二步，第一轮用一句话生成；第三步，对照四要素检查缺什么，补充后生成第二轮；第四步，针对仍不满意的地方（如颜色、角度）精确修改，生成第三轮；第五步，填写迭代记录单，写明每轮改动与效果。”教师巡视话术：“你说‘不好看’，这不算问题描述。具体是哪儿不对？颜色太暗？人物太多？说具体了才能改。”教师强调：“迭代不是碰运气，是有依据地改。”任务驱动；迭代优化；精准表达合作探究活动四：提示词医生操作步骤：“第一步，每组交换一份提示词和对应成图；第二步，找出成图与描述的偏差；第三步，诊断提示词的问题；第四步，开一张‘处方’，写出修改后的提示词。”教师点评典型处方：“把‘很多树’改成‘三棵银杏树’，这就叫具体。模糊的词是生成失败的头号原因。”同伴互评；问题诊断；精准修改巩固练习活动五：边界讨论教师提问：“如果让你生成一张‘某位同学在运动会上夺冠’的照片，可以吗？”学生讨论后教师总结：“可以生成示意图，但不能当作真实照片传播。生成内容要标注，不能用来误导别人。”讨论法；伦理边界课堂小结活动六：四要素口诀教师：“主体、场景、风格、构图，四样齐全不跑偏；不满意就改，改了再看，这叫迭代。”口诀归纳板书设计中间：根据文字生成图像四要素：主体—场景—风格—构图右侧：生成→检查→修改→再生成（迭代）下方：说具体，改精准；标注来源图示式板书课后作业布置班级活动宣传图创作，提交提示词、成图与迭代记录。作业指导第14课声音的智能生成项目内容课次第14课（上册第14课时）课时1课时（40分钟）课型新授课课题声音的智能生成（第三单元第14课）教材分析本课从“听”和“说”两个方向介绍声音智能技术。教材原文摘录：“声音是一种波，计算机把声音转换成数字信号后进行处理。采样和量化是把声音变成数字的关键步骤。”“语音识别让机器听懂人说的话，语音合成让机器说出像人一样的声音。”“语音合成通过分析大量人声，学习发音规律，再根据文字生成语音。”教材安排“给课文配音”的活动。本课与第13课形成“图文声”的完整生成链条，也为第15课视频生成做准备。核心素养目标信息意识：能识别生活中的语音识别与语音合成应用。计算思维：能把声音处理过程分解为采样、量化、识别、合成等环节。数字化学习与创新：能使用语音工具完成配音作品并调节参数。信息社会责任：警惕声音伪造风险，形成保护个人声音信息的意识。教学重点声音数字化的基本过程。语音识别与语音合成的作用与流程。教学难点理解采样与量化对音质的影响。理解语音合成如何“学”会人的声音。教学方法演示法、体验法、讲授法、小组合作学习法、任务驱动法。教学器材多媒体课件、音频编辑软件、语音合成工具、录音设备、配音脚本。作业设计基础题：说明采样率高低对音质和文件大小的影响。拓展题：比较三种语音合成音色的差异，写出适用场景。实践题：为一段200字科普短文配音，提交音频与参数说明。教学后记（预留空白）教学过程教学流程教学步骤与内容教学活动新课导入活动一：听声辨人教师播放三段语音：真人朗读、导航播报、合成配音。提问：“哪段是真人？依据是什么？”学生讨论后教师揭示答案，并追问：“机器是怎么学会说话的？”听觉导入；辨别激趣新课研讨活动二：声音变数字教师出示教材原文：“声音是一种波，计算机把声音转换成数字信号后进行处理。采样和量化是把声音变成数字的关键步骤。”教师讲解：“采样就是每隔一小段时间记一个数，像给声音拍快照；量化就是把每个快照的强弱记成整数。快照拍得越密，还原得越像。”教师现场演示：用音频