2019人教版 高中信息技术 必修1 数据与计算《第4章 走进智能时代》大单元整体教学设计2020课标

人教版高中信息技术必修1数据与计算《第4章走进智能时代》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》明确提出了高中信息技术课程应旨在全面提升全体高中学生的信息素养，并通过必修、选择性必修和选修三类课程来实现这一目标。其中，必修1《数据与计算》模块是信息技术课程的基础，旨在帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念，了解信息系统的基本原理，并培养利用信息技术解决问题的能力。本章《走进智能时代》作为必修1《数据与计算》中的一个重要章节，不仅介绍了人工智能的基本概念、产生与发展，还通过实践活动让学生感受人工智能的魅力，学习利用智能工具解决问题的方法，并探讨人工智能在不同领域的应用及其对社会的影响。这些内容不仅符合信息技术课程标准的要求，还有助于培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任。（二）单元内容分析本章内容围绕“智能交互益拓展”这一主题展开，具体包括以下几个部分：4.1认识人工智能4.1.1人工智能的产生与发展：介绍人工智能的概念、历史发展和关键技术，通过人机博弈的经典案例让学生感受人工智能的发展历程。4.1.2感受人工智能的魅力：通过人机交互、图像识别与生物特征识别、自然语言处理、机器学习和深度学习等技术的应用实例，让学生亲身体验人工智能的神奇之处。4.2利用智能工具解决问题4.2.1人工智能平台中的智能工具：介绍人工智能平台及其提供的智能工具，如人脸识别、语音识别等，并让学生尝试使用这些工具解决实际问题。4.2.2编程开发智能工具：引导学生使用Python语言编程开发简单的智能工具，如对话机器人，体验编程的乐趣和智能工具的开发过程。4.3人工智能的应用与影响4.3.1人工智能的应用：探讨人工智能在工业、农业、医疗、安全保卫等领域的应用实例，了解人工智能如何改变和重塑传统行业。4.3.2人工智能的影响：分析人工智能对社会、经济、文化等方面的影响，思考人工智能广泛使用可能引发的社会问题及应对策略。总结评价：对本章学习内容进行总结评价，检查学生的学习成果，反思教学过程，提出改进措施。（三）单元内容整合本章内容在整合上注重理论与实践相结合，通过项目活动的方式让学生亲身体验人工智能的魅力，学习利用智能工具解决问题的方法，并探讨人工智能的应用与影响。具体整合方式如下：理论与实践相结合：在介绍人工智能基本概念和关键技术的同时，设计实践活动让学生亲身体验人工智能的应用，如体验人机对话、使用智能工具解决实际问题等。项目活动贯穿始终：以“智能交互益拓展”为主题，设计一系列项目活动，如开发“智能班级交互系统”、分析交互数据撰写支持学习改进的方案等，让学生在完成项目的过程中学习和掌握相关知识。跨学科融合：在探讨人工智能应用与影响时，涉及工业、农业、医疗、安全保卫等多个领域，促进信息技术与其他学科的融合。培养核心素养：通过本章内容的学习，注重培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任等核心素养。二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解（一）信息意识内涵：信息意识是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。具备信息意识的学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；能够敏锐感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性作出合理判断；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。本章体现：4.1.1人工智能的产生与发展：通过介绍人工智能的发展历程和关键技术，引导学生关注信息技术的发展动态，培养对信息技术的敏感度。4.1.2感受人工智能的魅力：通过实践活动让学生亲身体验人工智能的应用，感受信息技术的价值，增强对信息技术的兴趣和信心。4.2利用智能工具解决问题：引导学生使用智能工具解决实际问题，培养学生根据问题需要自觉寻求信息并处理信息的能力。4.3人工智能的应用与影响：通过探讨人工智能在不同领域的应用及其对社会的影响，引导学生认识到信息的价值和重要性，增强信息意识。（二）计算思维内涵：计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。具备计算思维的学生，在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案；总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。本章体现：4.1.1人工智能的产生与发展：通过介绍机器学习和深度学习等关键技术，引导学生了解计算思维在人工智能领域的应用。4.1.2感受人工智能的魅力：通过实践活动让学生体验图像识别、自然语言处理等技术的应用，感受计算思维在解决实际问题中的作用。4.2.2编程开发智能工具：引导学生使用Python语言编程开发简单的智能工具，如对话机器人，培养学生的计算思维能力和问题解决能力。4.3.1人工智能的应用：通过探讨人工智能在工业、农业等领域的应用实例，引导学生思考如何运用计算思维解决实际问题。（三）数字化学习与创新内涵：数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品的能力。具备数字化学习与创新的学生，能够认识数字化学习环境的优势和局限性，适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯；掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造，助力终身学习能力的提高。本章体现：4.1.2感受人工智能的魅力：通过实践活动让学生体验智能工具的使用，感受数字化学习环境的优势和局限性，培养数字化学习的习惯。4.2利用智能工具解决问题：引导学生使用智能平台上的智能工具解决实际问题，评估并选用合适的数字化资源与工具，提高数字化学习的能力。4.2.2编程开发智能工具：通过编程开发智能工具的活动，培养学生的创新能力和数字化学习能力，鼓励学生在数字化环境中进行创造和创新。4.3.2人工智能的影响：探讨人工智能对数字化学习与创新的影响，引导学生思考如何利用人工智能技术促进数字化学习和创新。（四）信息社会责任内涵：信息社会责任是指信息社会中的个体在文化修养、道德规范和行为自律等方面应尽的责任。具备信息社会责任的学生，具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，既能有效维护信息活动中个人的合法权益，又能积极维护他人合法权益和公共信息安全；关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题；对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。本章体现：4.1.1人工智能的产生与发展：通过介绍人工智能的发展历程和关键技术，引导学生关注信息技术发展所带来的社会问题和伦理挑战，培养信息社会责任意识。4.2利用智能工具解决问题：在引导学生使用智能工具解决实际问题的过程中，强调信息安全和隐私保护的重要性，培养学生的信息安全意识和能力。4.3.2人工智能的影响：通过探讨人工智能对社会、经济、文化等方面的影响，引导学生思考如何负责任地使用人工智能技术，维护信息社会的和谐与稳定。-总结评价：在总结评价环节，反思人工智能技术的发展和应用对信息社会责任的影响，提出改进措施，培养学生的信息社会责任感。三、学情分析（一）已知内容分析在进入《第4章走进智能时代》的教学之前，学生已经完成了前几章的学习，具备了一定的信息技术基础知识。具体来说，学生已经学习了数据与信息的基本概念、数据处理与应用、算法与程序实现等内容。通过前几章的学习，学生已经能够：理解数据与信息的区别与联系：学生知道数据是信息的载体，信息是经过加工处理后的数据，能够描述数据与信息的基本特征，知道数据编码的基本方式。掌握基本的数据处理技能：学生能够通过数字化工具进行数据的采集、整理、组织、计算与呈现，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。具备初步的编程能力：学生掌握了一种程序设计语言的基本知识，能够使用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题，体验程序设计的基本流程。学生在日常生活中也接触到了一些人工智能的应用，如智能语音助手、人脸识别、机器翻译等，对人工智能有了一定的直观感受和初步认识。这些已知内容为学习《第4章走进智能时代》提供了必要的基础。（二）新知内容分析《第4章走进智能时代》主要围绕“智能交互益拓展”这一主题展开，旨在让学生深入了解人工智能的产生与发展、感受人工智能的魅力、利用智能工具解决问题，并探讨人工智能的应用与影响。本章的新知内容主要包括：人工智能的产生与发展：学生需要了解人工智能的发展历程，包括重要里程碑事件（如人机博弈的经典案例）、图灵测试的意义、人工智能的定义及我国在人工智能领域的重要进展。感受人工智能的魅力：通过具体案例和实践活动，学生将体验人机交互、图像识别与生物特征识别、自然语言处理、机器学习等人工智能技术的魅力，理解这些技术的基本原理和应用场景。利用智能工具解决问题：学生将学习人工智能平台中的智能工具，了解这些工具的功能和使用方法，并通过编程开发自己的智能工具，如对话机器人等，解决实际问题。人工智能的应用与影响：学生将探讨人工智能在不同领域的应用，包括工业、农业、医疗、安全保卫等，感受人工智能对人类社会的深远影响，并思考人工智能可能带来的社会问题及应对策略。本章的新知内容不仅涵盖了人工智能的理论知识，还包含了丰富的实践活动和编程练习，旨在全面提升学生的信息素养和创新能力。（三）学生学习能力分析经过前几章的学习，学生已经具备了一定的信息技术学习能力和实践操作能力。具体来说，学生的学习能力表现在以下几个方面：自主学习能力：学生能够根据教师提供的学习资源和指导，自主完成学习任务，查找相关资料，解决问题。合作学习能力：学生能够在小组合作中积极参与讨论，分享观点，共同完成项目任务。实践操作能力：学生能够熟练使用数字化工具进行数据处理和编程实践，具备一定的动手能力和解决问题的能力。创新能力：学生能够在教师的引导下，发挥想象力，提出创新性的想法和解决方案，进行创造性的学习和实践。由于人工智能领域涉及的知识和技术较为广泛和深入，学生在学习过程中可能会遇到一些挑战和困难。教师需要充分了解学生的学习能力和特点，采取有效的教学策略和方法，帮助学生克服学习障碍，提升学习效果。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习《第4章走进智能时代》过程中可能遇到的学习障碍，教师可以采取以下策略进行突破：创设情境，激发兴趣策略描述：通过创设与学生生活实际相关的学习情境，如智能班级交互系统的开发、智能机器人的对话体验等，激发学生的学习兴趣和积极性。实施方法：教师可以设计一系列有趣的实践活动和项目任务，让学生在完成任务的过程中感受人工智能的魅力和应用价值。通过展示人工智能在各个领域的应用案例，引导学生思考人工智能对社会发展的影响。分层教学，因材施教策略描述：针对不同学生的学习能力和基础水平，采取分层教学的方法，为不同层次的学生提供适合的学习内容和指导。实施方法：教师可以根据学生的学习情况，将班级学生分为不同的小组，为每个小组设计不同的学习任务和项目难度。对于基础较弱的学生，注重基础知识的讲解和巩固；对于基础较好的学生，则提供更多的拓展性学习资源和挑战性任务。强化实践，注重体验策略描述：通过强化实践操作和体验学习，帮助学生理解和掌握人工智能的基本知识和技能。实施方法：教师可以组织学生进行丰富的实践活动和项目任务，如编程开发对话机器人、分析智能班级交互系统数据等。鼓励学生积极参与课外科技活动和竞赛，提升实践能力和创新能力。引导探究，培养思维策略描述：通过引导学生进行探究性学习和思考，培养学生的计算思维和问题解决能力。实施方法：教师可以设计一系列探究性问题，引导学生通过自主学习和合作学习的方式寻找答案。鼓励学生提出自己的问题和想法，进行深入的思考和探讨。在解决问题的过程中，注重培养学生的逻辑思维、批判性思维和创造性思维。加强评价，及时反馈策略描述：通过加强学习评价和及时反馈，帮助学生了解自己的学习情况，及时调整学习策略和方法。-实施方法：教师可以采用多元化的评价方式，如作品展示、项目汇报、小组讨论等，全面评价学生的学习成果和能力发展。及时给予学生反馈和建议，帮助他们发现自己的不足之处并加以改进。对于表现优秀的学生，给予表扬和奖励，激发他们的学习动力和自信心。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“智能时代的探索与实践：人工智能的认知、应用与责任”。围绕这一主题，通过一系列的学习活动，使学生全面了解和体验人工智能的产生与发展，感受人工智能的魅力，掌握利用智能工具解决问题的方法，理解人工智能在各个领域的应用及其对社会的影响，从而培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任。五、大单元目标叙写（一）信息意识敏感度和判断力：学生能够敏锐感知智能时代的信息变化，对人工智能技术的最新发展保持关注，并能够判断信息的真实性和可靠性。信息价值认知：认识到人工智能技术在信息社会中的重要价值，了解其在日常生活和学习中的应用潜力，能够主动寻求和利用人工智能相关的信息资源。信息共享与协作：在团队合作中，愿意分享有关人工智能的信息和资源，共同探讨和解决问题，实现信息的最大价值。（二）计算思维问题界定与抽象：能够运用计算机科学领域的思想方法，将实际问题进行界定和抽象，形成结构化的问题模型。算法设计与实现：掌握基本的算法设计原理，能够设计简单的算法来解决实际问题，并利用编程语言实现这些算法。系统思维与迭代：具备系统思维，能够从整体角度考虑问题的解决方案，并能够通过迭代的方法不断优化和改进算法和系统。（三）数字化学习与创新数字化工具应用：熟练掌握数字化学习工具和智能平台的使用方法，能够利用这些工具进行自主学习和协作学习。创新问题解决：在数字化学习环境中，能够创造性地运用人工智能技术和工具解决实际问题，形成具有创新性的解决方案。个性化学习资源开发：能够根据自己的学习需求，开发个性化的学习资源，提高学习效率和质量。（四）信息社会责任信息安全与隐私保护：具备信息安全意识，能够遵守信息法律法规，保护个人和他人的信息安全和隐私。伦理道德准则：了解人工智能技术的伦理道德问题，能够在使用人工智能技术时遵循相应的伦理道德准则。社会影响评估：能够客观评估人工智能技术的社会影响，包括正面影响和潜在风险，积极参与人工智能技术的社会讨论和决策过程。六、大单元教学重点人工智能技术的核心概念和基本原理：重点讲解人工智能的产生与发展历程，使学生理解人工智能的基本概念、技术原理和应用领域。智能工具的使用方法和应用场景：通过实践活动，让学生掌握人工智能平台中的智能工具的使用方法，了解这些工具在不同场景下的应用。算法设计与编程实现：通过项目学习和编程实践，使学生掌握基本的算法设计原理和编程实现方法，能够利用编程语言实现简单的智能系统。人工智能技术的社会影响与责任：深入探讨人工智能技术的社会影响，包括对经济、就业、伦理道德等方面的影响，引导学生思考如何在使用人工智能技术时承担相应的社会责任。七、大单元教学难点抽象概念的理解与应用：人工智能技术涉及许多抽象的概念和原理，如何帮助学生理解这些概念并将其应用于实际问题解决中是一个难点。算法设计与编程能力的提升：算法设计与编程是实现人工智能应用的关键环节，但学生在这方面的能力参差不齐，如何提升学生的算法设计与编程能力是一个挑战。信息安全与伦理道德意识的培养：信息安全和伦理道德是人工智能技术应用中不可忽视的问题，但学生在这方面的意识相对薄弱，如何培养学生的信息安全意识和伦理道德观念是一个难点。跨学科知识的整合与应用：人工智能技术涉及多个学科的知识，如何将这些跨学科知识进行整合并应用于实际问题解决中是一个挑战。针对以上教学难点，可以采取以下措施：采用多种教学手段：通过案例分析、项目学习、讨论交流等多种教学手段，帮助学生理解抽象的人工智能概念和原理，并将其应用于实际问题解决中。分层次教学与个性化指导：根据学生的算法设计与编程能力水平进行分层次教学，为不同水平的学生提供个性化的指导和支持，逐步提升他们的能力。加强信息安全与伦理道德教育：通过专题讲座、案例分析等方式，加强学生的信息安全意识和伦理道德观念教育，引导他们在使用人工智能技术时遵循相应的法律法规和伦理道德准则。促进跨学科交流与合作：鼓励学生与其他学科的同学进行合作与交流，共同探讨人工智能技术在跨学科领域的应用问题，培养他们的跨学科整合能力和创新能力。通过以上措施的实施，可以帮助学生更好地理解和掌握人工智能技术的核心概念和基本原理，提升他们的算法设计与编程能力，培养他们的信息安全意识和伦理道德观念，以及跨学科整合能力和创新能力，为他们未来的学习和工作奠定坚实的基础。八、大单元整体教学思路在《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，针对人教版高中信息技术必修1《数据与计算》中《第4章走进智能时代》的教学内容，本大单元的整体教学思路旨在通过一系列精心设计的教学活动，引导学生全面了解人工智能的产生与发展，感受人工智能的魅力，掌握利用智能工具解决问题的方法，理解人工智能在不同领域的应用及其对社会的影响，从而全面提升学生的信息素养。本单元的教学目标设定将围绕信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面展开。（一）信息意识培养学生对信息的敏感度和对信息价值的判断力引导学生关注人工智能领域的最新动态，了解人工智能技术的发展趋势，提升对人工智能信息的敏感度。通过分析人工智能技术在不同领域的应用案例，帮助学生理解人工智能信息的价值，学会从海量信息中筛选出有价值的信息。增强学生在信息活动中的自主性和主动性鼓励学生主动参与“智能交互益拓展”项目活动，通过人机对话、智能工具使用等实践活动，增强学生在信息活动中的自主性和主动性。引导学生自主搜集、整理和分析人工智能相关的资料，提升信息处理和利用的能力。提高学生在合作解决问题中的信息共享能力在小组合作项目中，鼓励学生分享各自获取的人工智能信息，共同探讨解决方案，提升信息共享和协作能力。通过项目展示和交流活动，让学生体验信息共享带来的价值，增强信息共享的意识。（二）计算思维培养学生运用计算机科学领域的思想方法解决问题的能力通过分析人工智能算法的基本原理和实现过程，引导学生理解计算思维在人工智能中的应用，学会运用形式化、模型化、自动化和系统化的方法解决问题。引导学生参与智能工具的开发过程，如编程开发“对话机器人”，体验算法设计和实现的全过程，提升计算思维能力。提升学生的抽象思维和逻辑思维能力在“智能班级交互系统”的开发过程中，引导学生抽象出系统的核心功能和关键要素，设计合理的系统架构和算法流程，提升抽象思维能力。通过分析人工智能应用案例中的逻辑关系和数据结构，帮助学生理解复杂系统的内在运行机制，提升逻辑思维能力。增强学生的创新意识和问题解决能力鼓励学生发挥想象力，设计具有创新性的智能工具或应用方案，如开发具有特定功能的智能机器人或智能应用，提升创新意识。引导学生针对实际问题，运用计算思维提出解决方案，并通过编程实现和测试，提升问题解决能力。（三）数字化学习与创新适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯引导学生利用智能平台和数字化工具进行学习和实践，如使用Python语言开发智能工具，体验数字化学习的便捷性和高效性。鼓励学生积极参与在线课程、虚拟实验室等数字化学习资源的学习，拓展学习渠道，提升自主学习能力。掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能通过“智能班级交互系统”的开发和使用，帮助学生掌握微信公众号、智能平台等数字化学习系统的操作技能。引导学生学习使用Python语言、ChatterBot库等数字化学习工具，提升编程和算法实现能力。创造性地解决问题，形成创新作品在项目活动中，鼓励学生针对实际问题提出创新性的解决方案，如设计具有特色功能的智能对话机器人，形成创新作品。引导学生参与学科竞赛、创新项目等活动，通过实践锻炼提升创新能力和作品质量。（四）信息社会责任增强信息安全意识与能力通过分析人工智能应用中的信息安全问题，引导学生认识信息安全的重要性，了解信息安全的基本概念和防范措施。在项目活动中，要求学生关注智能工具和数据的安全问题，采取合理的技术手段保护信息安全，如设置密码、加密传输等。遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则引导学生学习信息法律法规和伦理道德规范，了解人工智能应用中的法律边界和道德底线。在项目展示和交流活动中，要求学生尊重他人的知识产权和个人隐私，不传播违法信息和不良内容。关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题通过分析人工智能技术的社会影响，引导学生关注信息技术革命所带来的环境问题，如能源消耗、电子垃圾等，思考解决策略。引导学生关注人工智能技术发展对人文领域的影响，如就业结构变化、人际关系变迁等，培养人文关怀和社会责任感。具体教学实施步骤引入阶段通过展示人工智能技术在生活中的应用案例，如智能语音助手、自动驾驶汽车等，激发学生的学习兴趣和好奇心。引导学生思考人工智能技术的产生背景和发展历程，为后续学习奠定基础。理论学习阶段详细讲解人工智能的基本概念、产生与发展历程，以及关键技术（如机器学习、深度学习等）的原理和应用。通过案例分析，帮助学生理解人工智能技术在不同领域的应用及其对社会的影响。实践活动阶段组织学生开展“智能交互益拓展”项目活动，通过人机对话、智能工具使用等实践活动，体验人工智能的魅力。引导学生分组开发“智能班级交互系统”，包括系统需求分析、设计、实现和测试等全过程，提升实践能力和团队协作能力。总结评价阶段组织学生展示项目成果，分享学习心得和体会，进行相互评价和教师点评。引导学生总结人工智能技术的核心价值和未来发展趋势，思考如何更好地利用人工智能技术为社会服务。根据学生在项目活动中的表现和学习成果，进行综合评价，包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面的评价。通过以上教学实施步骤，本单元旨在全面提升学生的信息素养，培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任，为学生未来的成长和发展奠定坚实的基础。九、学业评价学业评价是高中信息技术教学的重要组成部分，旨在全面评估学生在完成学习任务后的学科核心素养表现。根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合人教版高中信息技术必修1《数据与计算》第4章《走进智能时代》的教学内容，本单元学业评价将从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面进行设定，以确保评价的全面性、公正性和有效性。一、评价原则全面性：评价应涵盖学生在信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面的表现，全面反映学生的信息技术学科核心素养。公正性：评价应公平对待每一位学生，尊重他们的个体差异，确保评价结果的客观性和公正性。有效性：评价应能够准确反映学生的学习成效，为教学改进和学生学习提供有针对性的反馈。二、评价目标设定（一）信息意识教学目标：学生能够敏锐感知智能时代的信息变化，理解人工智能对社会发展的影响。学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求智能工具和信息资源。学生能够合理判断信息来源的可靠性、内容的准确性，以及智能工具和信息技术的适用性。学习目标：了解人工智能的产生与发展历程，感受人工智能的魅力。认识智能工具在信息社会中的重要作用，能够根据需要选择合适的智能工具。分析人工智能应用案例，理解其对社会各领域的影响。评价目标：学生能够描述人工智能的基本特征和发展历程，展示对智能时代信息变化的敏锐感知。学生能够针对特定问题，提出使用智能工具解决问题的方案，体现信息意识的主动性。学生能够评估信息来源的可靠性，对智能工具和信息技术的适用性进行合理判断，展现信息意识的批判性。（二）计算思维教学目标：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，界定智能时代的问题，抽象特征，建立结构模型。学生能够通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。学生能够总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。学习目标：理解人工智能平台中的智能工具及其工作原理。掌握编程开发智能工具的基本方法，能够设计并实现简单的智能系统。分析智能系统的数据处理流程，理解其背后的计算思维。评价目标：学生能够设计并实现一个简单的智能系统，展示计算思维中的形式化、模型化能力。学生能够分析智能系统的数据处理流程，阐述其背后的算法和逻辑，体现计算思维中的自动化、系统化能力。学生能够将利用计算机解决问题的过程和方法迁移到其他智能系统的开发中，展现计算思维的迁移能力。（三）数字化学习与创新教学目标：学生能够适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯。学生能够掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。学生能够利用智能工具进行数字化学习与创新，提高学习效率和创新能力。学习目标：体验智能交互过程，感受人工智能在数字化学习中的应用。使用智能平台中的智能工具解决实际问题，提高学习效率。分析智能交互数据，撰写支持学习改进的方案，展现创新能力。评价目标：学生能够展示在智能交互过程中的学习体验，体现对数字化学习环境的适应能力。学生能够利用智能工具解决实际问题，提交问题解决方案或作品，展示数字化学习的应用能力。学生能够分析智能交互数据，撰写出具有创新性的学习改进方案，体现数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任教学目标：学生具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则。学生能够积极维护他人合法权益和公共信息安全，关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题。学生对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。学习目标：了解人工智能在社会各领域的应用案例，分析其对个人隐私和信息安全的影响。讨论人工智能伦理问题，理解并遵守信息社会的道德与伦理准则。提出合理使用人工智能、保护个人隐私和信息安全的建议。评价目标：学生能够分析人工智能应用案例，阐述其对个人隐私和信息安全的影响，展现信息安全意识。学生能够讨论人工智能伦理问题，提出合理的解决方案，体现对信息社会道德与伦理准则的遵守。学生能够提出合理使用人工智能、保护个人隐私和信息安全的建议，展现信息社会责任的担当。三、评价活动设计（一）信息意识评价活动活动名称：人工智能发展历程报告活动描述：学生分组研究人工智能的发展历程，撰写报告并进行展示。评价目标：评估学生对人工智能基本特征和发展历程的理解，以及信息意识的敏锐性。活动名称：智能工具选择与应用方案设计活动描述：学生针对特定问题，选择合适的智能工具并设计应用方案。评价目标：评估学生根据问题需要自觉、主动寻求智能工具的能力，以及信息意识的主动性。（二）计算思维评价活动活动名称：简单智能系统开发活动描述：学生分组开发一个简单的智能系统，如智能对话机器人、智能推荐系统等。评价目标：评估学生运用计算机科学领域思想方法解决问题的能力，以及计算思维的形式化、模型化、自动化、系统化能力。活动名称：智能系统数据处理流程分析活动描述：学生分析所开发智能系统的数据处理流程，撰写分析报告。评价目标：评估学生对智能系统背后算法和逻辑的理解，以及计算思维的迁移能力。（三）数字化学习与创新评价活动活动名称：智能交互学习体验分享活动描述：学生分享在智能交互过程中的学习体验，讨论智能工具对学习效率的影响。评价目标：评估学生对数字化学习环境的适应能力，以及数字化学习的应用能力。活动名称：智能交互数据分析与学习改进方案活动描述：学生分析智能交互数据，撰写支持学习改进的方案，并进行展示。评价目标：评估学生的数据分析能力、创新能力和数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任评价活动活动名称：人工智能伦理问题讨论活动描述：学生分组讨论人工智能伦理问题，如隐私保护、就业影响等，提出解决方案。评价目标：评估学生对信息社会道德与伦理准则的理解，以及信息社会责任的担当。活动名称：人工智能应用与信息安全建议活动描述：学生研究人工智能应用案例，分析其对个人隐私和信息安全的影响，提出合理使用人工智能、保护个人隐私和信息安全的建议。评价目标：评估学生的信息安全意识，以及对信息社会责任的认识和行动能力。四、评价结果解释与反馈评价结果解释应聚焦在学生信息技术学科核心素养的发展与变化上，结合学习过程，针对学生的个性特点，对评价结果作出个性化、发展性的解读。反馈方式应多样化，包括口头反馈、书面反馈、电子反馈等，及时将评价结果反馈给学生，帮助学生明确自己的不足和努力方向，同时鼓励学生在信息技术学习中不断进步和成长。通过以上学业评价的设计和实施，可以全面、公正、有效地评估学生在《走进智能时代》这一单元中的学习成效，为教学改进和学生学习提供有针对性的反馈，促进学生信息技术学科核心素养的全面提升。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本单元以“走进智能时代”为主题，旨在通过一系列学习项目，使学生全面了解人工智能的产生与发展、感受人工智能的魅力、学会利用智能工具解决问题，并探讨人工智能的应用与影响。具体实施思路如下：引入阶段：通过实例展示和互动体验，激发学生的学习兴趣，引导学生对人工智能有一个初步的认识和了解。理论学习阶段：详细讲解人工智能的产生与发展历程，以及人工智能技术的关键概念和应用领域，帮助学生建立系统的知识框架。实践探索阶段：通过项目活动，让学生亲身体验人工智能技术的魅力，学会利用智能工具解决问题，培养学生的动手能力和创新思维。应用与影响探讨阶段：结合实际案例，探讨人工智能在不同领域的应用及其对社会的影响，引导学生形成正确的信息社会责任感。总结评价阶段：通过项目总结和评价，巩固所学知识，提升学生的信息素养和综合能力。二、教学目标设定（一）信息意识学生能够自觉、主动地关注人工智能技术的发展动态，了解人工智能在社会生活中的应用场景。学生能够敏锐地感知到人工智能技术在解决问题中的优势，形成对人工智能技术的敏感度和判断力。（二）计算思维学生能够运用计算机科学领域的思想方法，抽象和建模人工智能问题，形成解决问题的方案。学生能够通过编程实现简单的智能工具，体验算法在人工智能中的应用。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化资源和工具进行自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用人工智能技术解决问题，形成具有创新性的作品或方案。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，合理使用人工智能技术。学生能够关注人工智能技术发展所带来的社会问题，积极探讨应对策略，形成正确的信息社会责任感。三、教学结构图走进智能时代├──引入阶段│└──实例展示与互动体验├──理论学习阶段│├──人工智能的产生与发展││├──三盘对弈的历程││├──人工智能的定义与发展││└──中国在人工智能领域的成就│└──人工智能技术的关键概念│├──人机交互│├──图像识别与生物特征识别│├──自然语言处理│├──机器学习│└──深度学习├──实践探索阶段│├──体验与智能机器人对话│├──利用人工智能平台中的智能工具││├──注册与使用智能平台││└──解决实际问题│└──编程开发智能工具│├──安装与配置开发环境│├──编程实现简单对话机器人│└──调试与优化├──应用与影响探讨阶段│├──人工智能在不同领域的应用││├──工业││├──农业││├──医疗││└──安全保卫│└──人工智能对社会的影响│├──积极影响│└──潜在挑战与应对策略└──总结评价阶段├──项目总结├──成果展示与交流└──自我评价与互评四、具体教学实施步骤（一）引入阶段课时1：实例展示与互动体验教学内容：通过展示智能机器人在不同领域的应用实例，如智能家居、自动驾驶、医疗辅助等，激发学生的学习兴趣。教学活动：教师展示智能机器人视频或图片，引导学生观察并讨论其功能和特点。组织学生分组体验智能机器人或智能设备的交互过程，如语音交互、图像识别等。学生分享体验感受，初步了解人工智能技术的魅力和应用前景。（二）理论学习阶段课时2：人工智能的产生与发展教学内容：讲解人工智能的产生与发展历程，包括三盘对弈的历程、人工智能的定义与发展、中国在人工智能领域的成就等。教学活动：教师通过PPT或视频讲解人工智能的产生与发展历程。学生分组查阅资料，了解不同国家在人工智能领域的研究成果和应用案例。组织学生讨论中国在人工智能领域的成就和挑战，增强民族自豪感和责任感。课时3：人工智能技术的关键概念教学内容：介绍人工智能技术的关键概念，包括人机交互、图像识别与生物特征识别、自然语言处理、机器学习、深度学习等。教学活动：教师通过实例讲解人工智能技术的关键概念和应用场景。学生分组选择感兴趣的概念进行深入研究，并准备小组汇报。组织小组汇报和互动问答，加深学生对人工智能技术的理解和认识。（三）实践探索阶段课时4：体验与智能机器人对话教学内容：引导学生体验与智能机器人的对话过程，了解人机交互技术。教学活动：教师介绍智能对话机器人的基本原理和功能特点。学生分组注册微信公众号和智能平台账号，搭建数字化学习环境。学生与智能对话机器人进行对话，体验人机交互过程，并记录对话内容和感受。课时5：利用人工智能平台中的智能工具教学内容：介绍人工智能平台中的智能工具，并引导学生利用这些工具解决实际问题。教学活动：教师演示如何利用人工智能平台中的智能工具进行人脸识别、语音识别等操作。学生分组选择智能工具进行实践探索，如使用人脸识别功能进行签到、使用语音识别功能进行导航等。学生分享实践成果和经验教训，讨论智能工具的优缺点和适用场景。课时6：编程开发智能工具教学内容：介绍Python语言在人工智能开发中的应用，并引导学生编程实现简单的对话机器人。教学活动：教师讲解Python语言的基础知识和编程环境配置方法。学生分组安装Python编程环境和相关库文件，编写简单的对话机器人程序。学生调试和优化程序，实现与对话机器人的基本交互功能。学生分享编程心得和成果展示，讨论编程过程中遇到的问题和解决方法。（四）应用与影响探讨阶段课时7：人工智能在不同领域的应用教学内容：探讨人工智能在不同领域的应用案例及其对社会的影响。教学活动：教师介绍人工智能在工业、农业、医疗、安全保卫等领域的应用案例。学生分组选择感兴趣的领域进行深入研究，并准备小组汇报。组织小组汇报和互动问答，讨论人工智能技术对社会发展的推动作用和潜在挑战。课时8：人工智能对社会的影响教学内容：分析人工智能技术对社会带来的积极影响和潜在挑战，并探讨应对策略。教学活动：教师引导学生讨论人工智能技术对社会就业、隐私保护、伦理道德等方面的影响。学生分组查阅资料和研究案例，探讨应对策略和建议。组织全班讨论和分享，形成共识并撰写小组报告。（五）总结评价阶段课时9：项目总结与成果展示教学内容：总结本单元的学习内容和项目成果，展示学生的学习成果和创意作品。教学活动：学生分组展示“智能班级交互系统”的开发成果和应用拓展方案。教师组织全班进行成果展示和互动交流，评价各组的创意和实用性。学生填写项目评价表，对项目完成情况进行自我评价和互评。课时10：自我评价与互评教学内容：引导学生对本单元的学习过程和成果进行自我评价和互评，反思学习中的得与失。教学活动：教师指导学生填写自我评价表，回顾本单元的学习目标和完成情况。学生分组进行互评和讨论，分享学习心得和经验教训。教师总结本单元的教学成果和存在的问题，提出改进意见和建议。通过以上教学实施步骤，学生将全面了解人工智能的产生与发展、感受人工智能的魅力、学会利用智能工具解决问题，并探讨人工智能的应用与影响。学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任感将得到显著提升。十一、大情境、大任务创设在《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，针对人教版高中信息技术必修1《第4章走进智能时代》的教学内容，我们精心设计了一个大情境与大任务，旨在通过一系列情境化的教学活动，培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任。一、大情境设计情境主题：智能校园建设情境背景：随着人工智能技术的飞速发展，智能校园的建设已经成为未来教育发展的重要趋势。智能校园通过集成先进的人工智能技术，不仅提升了学校的管理效率，还为学生提供了更加个性化和智能化的学习环境。在这样的背景下，我们设想了一个智能校园的建设项目，学生将作为项目组成员，参与智能校园的设计与实现。二、大任务设计大任务名称：智能校园设计与实现任务目标：（一）信息意识学生能够自觉、主动地关注人工智能技术在智能校园建设中的应用动态，了解其在提升校园管理和教学质量方面的潜力。学生能够敏锐地感知到智能校园中人工智能技术的优势，形成对智能校园建设的信息敏感度和判断力。（二）计算思维学生能够运用计算机科学领域的思想方法，抽象和建模智能校园中的实际问题，形成解决问题的方案。学生能够通过编程实现简单的智能工具，体验算法在智能校园中的应用。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化资源和工具进行自主学习和协作学习，探索智能校园建设的创新思路。学生能够创造性地运用人工智能技术解决智能校园中的实际问题，形成具有创新性的作品或方案。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，合理使用人工智能技术在智能校园建设中的应用。学生能够关注智能校园建设所带来的社会问题，如隐私保护、数据安全等，积极探讨应对策略，形成正确的信息社会责任感。任务内容：智能校园需求调研任务描述：学生需要组成调研小组，对校园内的师生进行访谈和问卷调查，了解他们对智能校园的需求和期望。调研内容可以包括校园管理、教学支持、生活服务等方面。教学目标：培养学生的信息意识和数字化学习能力，通过调研活动，使学生了解校园内师生的实际需求，为后续的智能校园设计提供依据。智能校园设计方案制定任务描述：根据调研结果，学生需要制定一份智能校园的设计方案。设计方案应涵盖智能校园的整体架构、功能模块、技术选型等方面。学生需要运用计算思维，对智能校园中的实际问题进行抽象和建模，形成解决方案。教学目标：培养学生的计算思维和数字化创新能力，通过制定设计方案，使学生能够将调研结果转化为具体的解决方案，锻炼其系统设计和问题解决能力。智能工具开发与集成任务描述：学生需要选择或开发一些智能工具，如智能对话机器人、人脸识别签到系统、智能课程推荐系统等，并将其集成到智能校园设计方案中。学生需要利用编程技术实现这些智能工具，并测试其在实际场景中的应用效果。教学目标：培养学生的计算思维和数字化学习能力，通过开发和集成智能工具，使学生掌握编程技术在实际项目中的应用，提升其技术实现和创新能力。智能校园展示与交流任务描述：学生需要准备一份智能校园的建设展示报告，包括设计方案、智能工具展示、应用效果分析等内容。学生还需要组织一次展示交流活动，向师生展示智能校园的建设成果，并听取他们的反馈和建议。教学目标：培养学生的信息社会责任和数字化学习能力，通过展示与交流活动，使学生了解智能校园建设的社会影响和价值，提升其信息社会责任感和沟通表达能力。智能校园优化与改进任务描述：根据展示交流活动中收集到的反馈和建议，学生需要对智能校园设计方案和智能工具进行优化和改进。学生需要运用计算思维和数字化创新能力，提出具体的优化方案，并付诸实施。教学目标：培养学生的计算思维和数字化学习能力，通过优化与改进活动，使学生能够根据实际需求不断调整和完善智能校园建设方案，提升其问题解决和创新能力。三、大任务实施步骤分组与准备（第1课时）教师介绍智能校园建设的大情境和大任务，明确任务目标和要求。学生根据兴趣和特长进行分组，每组选举一名组长，明确组内分工。学生准备调研工具，如访谈提纲、问卷模板等。智能校园需求调研（第2-3课时）学生分组进行校园内师生的访谈和问卷调查，收集智能校园建设的需求和期望。学生整理调研数据，分析校园内师生的实际需求，形成调研报告。智能校园设计方案制定（第4-5课时）学生根据调研报告，制定智能校园的设计方案，包括整体架构、功能模块、技术选型等。学生运用计算思维，对智能校园中的实际问题进行抽象和建模，形成解决方案。学生分组进行方案讨论和修改，完善设计方案。智能工具开发与集成（第6-9课时）学生选择或开发智能工具，如智能对话机器人、人脸识别签到系统、智能课程推荐系统等。学生利用编程技术实现智能工具，并测试其在实际场景中的应用效果。学生将智能工具集成到智能校园设计方案中，形成完整的智能校园系统。智能校园展示与交流（第10-11课时）学生准备智能校园的建设展示报告，包括设计方案、智能工具展示、应用效果分析等内容。学生组织展示交流活动，向师生展示智能校园的建设成果，并听取他们的反馈和建议。学生根据反馈和建议，对智能校园设计方案和智能工具进行优化和改进。总结与评价（第12课时）学生对智能校园建设的大任务进行总结，分享学习心得和体会。教师对学生的任务完成情况进行评价，包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任等方面。学生填写项目评价表，对项目完成情况进行自我评价和互评。通过这样的大情境和大任务设计，学生将能够全面了解和体验人工智能技术在智能校园建设中的应用，培养其信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：走进智能时代课时设计：课时1：体验人机对话（4.1认识人工智能4.1.1人工智能的产生与发展4.1.2感受人工智能的魅力）课时2：了解人工智能平台中的智能工具（4.2利用智能工具解决问题4.2.1人工智能平台中的智能工具）课时3：编程开发智能工具（4.2利用智能工具解决问题4.2.2编程开发智能工具）课时4：人工智能在不同领域的应用（4.3人工智能的应用与影响4.3.1人工智能的应用）课时5：人工智能对社会的影响（4.3人工智能的应用与影响4.3.2人工智能的影响）课时6：总结评价与项目展示（总结评价）（二）学习目标（一）信息意识学生能够自觉、主动地关注人工智能技术的发展动态，了解人工智能在社会生活中的应用场景。学生能够敏锐地感知到人工智能技术在解决问题中的优势，形成对人工智能技术的敏感度和判断力。（二）计算思维学生能够运用计算机科学领域的思想方法，抽象和建模人工智能问题，形成解决问题的方案。学生能够通过编程实现简单的智能工具，体验算法在人工智能中的应用。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化资源和工具进行自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用人工智能技术解决问题，形成具有创新性的作品或方案。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，合理使用人工智能技术。学生能够关注人工智能技术发展所带来的社会问题，积极探讨应对策略，形成正确的信息社会责任感。（三）评价任务信息意识评价：通过学生在课堂讨论和项目活动中的表现，评价学生对人工智能技术动态的关注程度和对应用场景的了解程度。计算思维评价：通过学生编写的智能工具代码和解决问题的方案，评价学生运用计算机科学思想方法抽象和建模问题的能力。数字化学习与创新评价：通过学生的项目作品和创新性方案，评价学生在数字化学习环境中的适应能力和创新能力。信息社会责任评价：通过学生在项目活动中的行为表现和讨论内容，评价学生对信息法律法规的遵守程度和对社会问题的关注程度。（四）学习过程课时1：体验人机对话教学活动：引入人工智能的概念，通过实例展示人工智能技术的魅力。学生分组体验与智能机器人的对话过程，了解人工智能的产生与发展。学生分享体验感受，讨论人工智能技术的应用前景。作业与检测：完成体验报告，记录与智能机器人的对话内容和感受。查找人工智能技术的相关资料，准备课堂讨论。课时2：了解人工智能平台中的智能工具教学活动：介绍人工智能平台中的智能工具，如语音识别、图像识别等。学生分组体验智能工具的使用，解决实际问题。学生分享实践成果，讨论智能工具的优缺点和适用场景。作业与检测：完成智能工具使用报告，记录实践过程和成果。思考智能工具在日常生活中的应用，准备课堂讨论。课时3：编程开发智能工具教学活动：介绍Python语言在人工智能开发中的应用。学生分组安装Python编程环境，编写简单的对话机器人程序。学生调试和优化程序，实现与对话机器人的基本交互功能。作业与检测：提交对话机器人程序代码和运行结果截图。思考编程过程中遇到的问题和解决方法，准备课堂分享。课时4：人工智能在不同领域的应用教学活动：介绍人工智能在工业、农业、医疗、安全保卫等领域的应用案例。学生分组选择感兴趣的领域进行深入研究，准备小组汇报。组织小组汇报和互动问答，讨论人工智能技术对社会发展的推动作用。作业与检测：完成人工智能应用领域的研究报告。思考人工智能技术在本领域的应用前景和挑战，准备课堂讨论。课时5：人工智能对社会的影响教学活动：分析人工智能技术对社会就业、隐私保护、伦理道德等方面的影响。学生分组查阅资料和研究案例，探讨应对策略。组织全班讨论和分享，形成共识并撰写小组报告。作业与检测：提交人工智能对社会影响的小组报告。思考个人在信息社会中的责任和义务，准备课堂讨论。课时6：总结评价与项目展示教学活动：各组展示“智能班级交互系统”的开发成果和应用拓展方案。教师组织全班进行成果展示和互动交流，评价各组的创意和实用性。学生填写项目评价表，对项目完成情况进行自我评价和互评。作业与检测：完成项目总结报告，反思学习过程中的得与失。思考未来在信息社会中的发展方向和目标，制定个人学习计划。（五）作业与检测课时1作业：完成体验报告，记录与智能机器人的对话内容和感受。课时2作业：完成智能工具使用报告，记录实践过程和成果。课时3作业：提交对话机器人程序代码和运行结果截图。课时4作业：完成人工智能应用领域的研究报告。课时5作业：提交人工智能对社会影响的小组报告。课时6作业：完成项目总结报告，反思学习过程中的得与失。（六）学后反思通过本单元的学习，学生对人工智能技术有了更深入的了解和认识。从体验人机对话到编程开发智能工具，再到探讨人工智能在不同领域的应用和影响，学生不仅掌握了人工智能的基本概念和技术原理，还学会了如何运用人工智能技术解决实际问题。学生在数字化学习环境中培养了自主学习和协作学习的能力，形成了创新性的思维方式和解决问题的能力。学生还深刻认识到信息社会中的责任和义务，积极探讨应对策略，形成了正确的信息社会责任感。在未来的学习中，学生将继续关注人工智能技术的发展动态，努力提升自己的信息素养和创新能力，为成为信息社会的合格公民打下坚实的基础。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标通过“智能交互益拓展”主题学习项目，旨在引导学生全面了解人工智能的产生与发展历程，感受人工智能技术的魅力，掌握利用智能工具解决问题的方法和技巧，探讨人工智能在不同领域的应用及其对社会的影响，从而培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力，以及信息社会责任感。二、学习目标（一）信息意识学生能够自觉、主动地关注人工智能技术的发展动态，了解人工智能在社会生活中的应用场景。学生能够敏锐地感知到人工智能技术在解决问题中的优势，形成对人工智能技术的敏感度和判断力。学生能够识别和分析人工智能技术应用中的数据和信息，评估其可靠性和价值。（二）计算思维学生能够运用计算机科学领域的思想方法，抽象和建模人工智能问题，形成解决问题的方案。学生能够通过编程实现简单的智能工具，体验算法在人工智能中的应用。学生能够分析和优化智能工具的性能，提高其解决问题的效率和准确性。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化资源和工具进行自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用人工智能技术解决问题，形成具有创新性的作品或方案。学生能够利用数字化工具对人工智能应用过程中的数据进行采集、分析和可视化表达。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，合理使用人工智能技术。学生能够关注人工智能技术发展所带来的社会问题，积极探讨应对策略，形成正确的信息社会责任感。学生能够具备信息安全意识，保护个人和他人的信息安全，维护公共信息安全。三、作业目标设定（一）信息意识作业1：人工智能技术应用调研目标：学生分组调研人工智能技术在不同领域的应用案例，分析其对社会生活的影响。要求：每组选择至少两个应用领域，收集相关案例，撰写调研报告，并在班级中分享。作业2：智能工具使用体验报告目标：学生亲身体验至少两种智能工具（如智能对话机器人、人脸识别系统等），撰写使用体验报告。要求：报告需包括工具的基本功能、使用体验、优势与不足等方面的分析。（二）计算思维作业3：智能工具编程实践目标：学生利用Python等编程语言，开发一个简单的智能工具（如对话机器人、智能推荐系统等）。要求：工具需具备基本的功能，如对话交互、数据处理等，学生需提交程序代码和运行结果。作业4：算法优化与分析目标：学生对自己开发的智能工具中的算法进行优化，分析优化前后的性能差异。要求：提交优化前后的程序代码、性能对比分析报告以及优化思路的说明。（三）数字化学习与创新作业5：智能交互系统设计与实现目标：学生分组设计并实现一个智能交互系统（如智能班级交互系统），用于辅助学习和交流。要求：系统需具备用户注册、对话交互、数据分析等功能，学生需提交系统设计方案、实现代码和运行演示视频。作业6：人工智能应用场景创新设计目标：学生结合生活实际，设计一个人工智能应用场景的创新方案，并撰写设计报告。要求：方案需具有创新性和实用性，报告需包括设计背景、方案描述、实施步骤和预期效果等方面的内容。（四）信息社会责任作业7：人工智能伦理与社会影响分析目标：学生分析人工智能技术发展所带来的伦理问题和社会影响，探讨应对策略。要求：撰写分析报告，包括伦理问题的提出、社会影响的分析以及应对策略的探讨等方面的内容。作业8：信息安全意识提升计划目标：学生制定个人信息安全意识提升计划，包括学习信息安全知识、提高信息安全防护能力等方面的内容。要求：提交计划文本，并在实施过程中记录学习心得和体会。四、学科实践与跨学科学习设计（一）学科实践设计实践活动1：智能工具体验与编程内容：学生分组体验智能对话机器人、人脸识别系统等智能工具，并利用Python等编程语言开发一个简单的智能工具。目标：通过实践活动，提升学生的信息意识和计算思维能力，掌握智能工具的使用方法和编程技巧。实践活动2：智能交互系统设计内容：学生分组设计并实现一个智能交互系统，用于辅助班级管理和学习交流。目标：通过实践活动，提升学生的数字化学习与创新能力，培养团队协作和项目管理能力。实践活动3：人工智能应用场景调研与创新设计内容：学生分组调研人工智能技术在不同领域的应用案例，并结合生活实际设计一个人工智能应用场景的创新方案。目标：通过实践活动，提升学生的信息意识和创新能力，培养学生的跨学科思维和解决问题的能力。（二）跨学科学习设计跨学科主题：人工智能与数学内容：结合数学知识，探讨人工智能算法中的数学原理和应用。目标：通过跨学科学习，提升学生的计算思维能力，加深对人工智能算法的理解和应用能力。跨学科主题：人工智能与物理内容：结合物理知识，探讨人工智能技术在物理领域的应用，如智能传感器、自动驾驶等。目标：通过跨学科学习，提升学生的信息意识和数字化学习与创新能力，培养学生的跨学科思维和综合应用能力。跨学科主题：人工智能与伦理内容：结合伦理学知识，探讨人工智能技术发展所带来的伦理问题和社会影响。目标：通过跨学科学习，提升学生的信息社会责任意识，培养学生的伦理素养和社会责任感。五、实施步骤导入阶段：教师介绍人工智能的基本概念和发展历程，激发学生的学习兴趣和探究欲望。理论学习阶段：学生分组学习人工智能的关键技术和应用领域，掌握相关理论知识。实践探索阶段：学生分组开展实践活动，体验智能工具、设计智能交互系统、调研人工智能应用场景等。成果展示阶段：学生分组展示实践成果，分享学习心得和体会，进行互动交流。总结评价阶段：教师对学生的学习过程和成果进行评价，指出存在的问题和不足，提出改进建议。通过以上学科实践与跨学科学习设计，学生将全面了解人工智能的产生与发展、感受人工智能的魅力、掌握利用智能工具解决问题的方法和技巧、探讨人工智能在不同领域的应用及其对社会的影响，从而提升学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力以及信息社会责任感。十四、大单元作业设计一、教学目标根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合人教版高中信息技术必修1《数据与计算》第4章《走进智能时代》的教学内容，本单元的教学目标设定如下：信息意识：学生能够自觉、主动地关注人工智能技术的发展动态，了解人工智能在社会生活中的应用场景。学生能够敏锐地感知到人工智能技术在解决问题中的优势，形成对人工智能技术的敏感度和判断力。计算思维：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，抽象和建模人工智能问题，形成解决问题的方案。学生能够通过编程实现简单的智能工具，体验算法在人工智能中的应用。数字化学习与创新：学生能够适应数字化学习环境，利用数字化资源和工具进行自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用人工智能技术解决问题，形成具有创新性的作品或方案。信息社会责任：学生能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，合理使用人工智能技术。学生能够关注人工智能技术发展所带来的社会问题，积极探讨应对策略，形成正确的信息社会责任感。二、作业目标设定结合教学目标，本单元的作业目标设定如下：（一）信息意识任务1：人工智能技术调研目标：学生需调研至少三种人工智能技术在日常生活中的应用，分析其应用场景、优势和潜在问题。要求：学生需提交调研报告，内容包括技术名称、应用场景、优势分析、潜在问题及个人感想。任务2：智能技术发展趋势预测目标：学生通过查阅资料，预测未来五年内人工智能技术的三大发展趋势，并说明预测依据。要求：学生需撰写预测报告，内容包括趋势预测、预测依据及个人对发展趋势的看法。（二）计算思维任务3：智能问题抽象与建模目标：学生需选择一个实际问题，利用计算思维进行抽象和建模，设计解决方案。要求：学生需提交解决方案报告，内容包括问题描述、抽象过程、模型建立、解决方案及预期效果。任务4：智能工具编程实践目标：学生需利用Python语言调用人工智能工具库，编程实现一个简单的智能工具（如对话机器人、图像识别工具等）。要求：学生需提交程序代码、运行截图及功能说明文档。（三）数字化学习与创新任务5：智能班级交互系统设计目标：学生需以小组为单位，设计并实现一个智能班级交互系统，用于班级内部的问答、通知等。要求：学生需提交系统设计文档、程序代码、系统演示视频及用户反馈报告。任务6：智能技术创新应用目标：学生需结合所学知识，创造性地提出一个智能技术创新应用方案，并阐述其创新点和应用价值。要求：学生需提交创新应用方案报告，内容包括方案名称、创新点、应用价值、实施步骤及预期效果。（四）信息社会责任任务7：人工智能伦理案例分析目标：学生需分析至少两个与人工智能伦理相关的案例，探讨其背后的伦理问题并提出解决方案。要求：学生需提交案例分析报告，内容包括案例描述、伦理问题分析、解决方案及个人感想。任务8：智能技术社会影响调研报告目标：学生需调研人工智能技术在某个特定领域（如教育、医疗、交通等）的社会影响，分析其对人们生活、工作和学习的影响。要求：学生需提交调研报告，内容包括调研领域、技术应用情况、社会影响分析及个人建议。三、作业内容与要求（一）人工智能技术调研（信息意识）作业内容：学生需选择三种人工智能技术（如语音识别、图像识别、自然语言处理等），调研其在日常生活中的应用场景。学生需通过查阅资料、实地观察等方式，了解这些技术的具体应用情况，分析其优势和潜在问题。作业要求：调研内容需真实可靠，数据来源需明确。调研报告需结构清晰，内容具体，包括技术名称、应用场景、优势分析、潜在问题及个人感想。报告字数不少于500字，格式规范，引用内容需注明出处。（二）智能技术发展趋势预测（信息意识）作业内容：学生通过查阅相关资料，预测未来五年内人工智能技术的三大发展趋势，并说明预测依据。学生需关注国内外人工智能技术的发展动态，结合个人理解和分析，提出合理的预测。作业要求：预测需基于充分的信息和数据分析，不得主观臆断。预测报告需包括趋势预测、预测依据及个人对发展趋势的看法。报告字数不少于300字，逻辑清晰，条理分明。（三）智能问题抽象与建模（计算思维）作业内容：学生需选择一个实际问题（如垃圾分类、学生成绩分析、天气预报等），利用计算思维进行抽象和建模。学生需明确问题的输入、输出和约束条件，设计解决方案，并阐述其计算思维和建模过程。作业要求：问题需具有实际意义，抽象和建模过程需合理。解决方案需具有可行性，能够解决实际问题。报告需包括问题描述、抽象过程、模型建立、解决方案及预期效果，字数不少于500字。（四）智能工具编程实践（计算思维）作业内容：学生需利用Python语言调用人工智能工具库，编程实现一个简单的智能工具。工具可以是对话机器人、图像识别工具、智能推荐系统等。学生需编写程序代码，实现工具的基本功能，并进行测试和优化。作业要求：程序需实现预期功能，代码结构清晰，注释规范。学生需提交程序代码、运行截图及功能说明文档。程序代码需原创，不得抄袭他人作品。（五）智能班级交互系统设计（数字化学习与创新）作业内容：学生需以小组为单位，设计并实现一个智能班级交互系统。系统需具有问答、通知、资源分享等功能，能够方便班级内部的沟通和交流。学生需完成系统设计文档、程序代码编写、系统测试及用户反馈收集等工作。作业要求：系统设计需合理，功能需齐全，能够满足班级内部沟通的需求。学生需提交系统设计文档、程序代码、系统演示视频及用户反馈报告。小组成员需分工明确，合作愉快，共同完成系统设计和实现工作。（六）智能技术创新应用（数字化学习与创新）作业内容：学生需结合所学知识，创造性地提出一个智能技术创新应用方案。方案可以是针对某个特定领域（如教育、医疗、交通等）的智能技术应用，也可以是针对某个具体问题的智能解决方案。学生需阐述方案的创新点、应用价值、实施步骤及预期效果。作业要求：方案需具有创新性和实用性，能够解决实际问题或提升某个领域的工作效率。学生需提交创新应用方案报告，内容包括方案名称、创新点、应用价值、实施步骤及预期效果。报告字数不少于800字，格式规范，条理清晰。（七）人工智能伦理案例分析（信息社会责任）作业内容：学生需分析至少两个与人工智能伦理相关的案例（如自动驾驶汽车事故责任归属、智能监控系统隐私泄露等），探讨其背后的伦理问题并提出解决方案。学生需从法律、道德、社会影响等多个角度进行分析和讨论。作业要求：案例需具有代表性，能够反映人工智能伦理问题的实质。分析需深入透彻，能够揭示案例背后的伦理问题和原因。解决方案需具有可行性和针对性，能够解决实际问题。报告字数不少于600字，逻辑清晰，条理分明。（八）智能技术社会影响调研报告（信息社会责任）作业内容：学生需调研人工智能技术在某个特定领域（如教育、医疗、交通等）的社会影响。调研内容包括技术应用情况、对人们生活、工作和学习的影响以及可能存在的社会问题等。学生需结合调研结果，分析智能技术的社会影响并提出个人建议。作业要求：调研需全面深入，数据来源需可靠。调研报告需结构清晰，内容具体，包括调研领域、技术应用情况、社会影响分析及个人建议。报告字数不少于1000字，格式规范，引用内容需注明出处。通过以上作业设计，学生将能够全面提升信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任，深入理解人工智能技术的产生与发展、应用与影响，为未来学习和生活打下坚实的基础。十五、“教-学-评”一致性课时设计课时1：认识人工智能（4.1.1人工智能的产生与发展）教学目标（一）信息意识学生能够主动关注人工智能技术的发展动态，了解人工智能在社会生活中的应用场景。学生能够认识到人工智能技术对社会发展产生的积极影响。（二）计算思维学生能够抽象出人工智能发展的关键历程，通过时间线等方式梳理人工智能的发展历程。（三）数字化学习与创新学生能够利用数字化资源（如网络视频、科普文章等）自主学习人工智能的相关知识。（四）信息社会责任学生能够认识到学习人工智能知识的重要性，形成积极的学习态度。作业目标搜集人工智能发展历程中的重要事件，整理成时间线。撰写一篇小论文，探讨人工智能对社会发展的推动作用。教学过程引入（5分钟）通过展示智能机器人“小i”的视频，激发学生对人工智能的兴趣。引导学生思考人工智能在日常生活中的应用实例。新课讲授（20分钟）教师通过PPT或视频介绍人工智能的产生与发展历程，重点讲解“三盘对弈”的历程。学生分组查阅资料，了解不同国家在人工智能领域的研究成果和应用案例。组织学生讨论中国在人工智能领域的成就和挑战，增强民族自豪感和责任感。实践活动（10分钟）学生分组整理人工智能发展历程中的重要事件，绘制时间线。小组分享时间线，并进行讨论和交流。总结与评价（5分钟）教师总结人工智能的发展历程，强调其对社会发展的推动作用。学生填写自我评价表，反思学习过程中的得与失。评价设计通过观察学生绘制的时间线，评价其对人工智能发展历程的掌握情况。通过小论文的撰写，评价学生的信息意识和数字化学习能力。课时2：感受人工智能的魅力（4.1.2感受人工智能的魅力）教学目标（一）信息意识学生能够敏锐感知到人工智能技术在解决问题中的优势。学生能够主动探索人工智能技术的不同应用领域。（二）计算思维学生能够通过实例分析，理解人工智能技术的关键概念和应用场景。（三）数字化学习与创新学生能够利用数字化工具（如智能对话机器人、图像识别软件等）体验人工智能技术。（四）信息社会责任学生能够认识到人工智能技术在信息社会中的重要价值，形成正确的信息社会责任感。作业目标体验智能对话机器人，记录对话内容和感受。尝试使用图像识别软件，识别生活中的常见物品，并撰写体验报告。教学过程引入（5分钟）通过展示智能对话机器人和图像识别软件的实例，引导学生感受人工智能技术的魅力。新课讲授（20分钟）教师通过实例讲解人机交互、图像识别与生物特征识别、自然语言处理、机器学习和深度学习等关键概念。学生分组选择感兴趣的概念进行深入研究，并准备小组汇报。实践活动（10分钟）学生分组体验智能对话机器人，记录对话内容和感受。学生尝试使用图像识别软件识别生活中的常见物品，并撰写体验报告。小组汇报与互动问答（10分钟）小组汇报研究成果，分享体验感受。全班进行互动问答，加深对人工智能技术的理解和认识。总结与评价（5分钟）教师总结人工智能技术的关键概念和应用场景。学生填写自我评价表，反思学习过程中的得与失。评价设计通过观察学生的对话记录和体验报告，评价其对人工智能技术的理解和应用能力。通过小组汇报和互动问答，评价学生的信息意识和计算思维。课时3：利用智能工具解决问题（4.2.1人工智能平台中的智能工具）教学目标（一）信息意识学生能够识别并解决日常生活中的实际问题，利用智能工具提高生活效率。（二）计算思维学生能够通过分析问题的需求，选择合适的智能工具并应用于问题解决过程中。（三）数字化学习与创新学生能够熟练使用人工智能平台中的智能工具，进行实践操作和问题解决。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，合理使用智能工具，保护个人隐私和信息安全。作业目标注册并使用智能平台账号，体验智能工具的功能。选择一个实际问题，利用智能工具进行解决，并撰写解决方案。教学过程引入（5分钟）通过展示智能工具在日常生活中的应用实例，引导学生思考如何利用智能工具解决问题。新课讲授（20分钟）教师介绍人工智能平台中的智能工具，如人脸识别、语音识别等。演示如何利用智能工具解决实际问题，如使用人脸识别功能进行签到、使用语音识别功能进行导航等。实践活动（15分钟）学生分组注册并使用智能平台账号，体验智能工具的功能。学生选择一个实际问题，讨论如何利用智能工具进行解决，并设计解决方案。分享与交流（10分钟）学生分享实践成果和经验教训，讨论智能工具的优缺点和适用场景。