2019粤教版 高中信息技术 选择性必修4 人工智能初步《第一章 人工智能概述》大单元整体教学设计2020课标

粤教版高中信息技术选择性必修4人工智能初步《第一章人工智能概述》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）教学内容分析本单元教学内容选自粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》的第一章《人工智能概述》。本章内容主要包括三个部分：人工智能及其特征、人工智能发展历程与趋势、人工智能的应用。通过这一章的学习，学生将了解人工智能的基本概念、发展历程、典型应用以及未来发展趋势，同时能够辩证地认识人工智能对人类社会未来发展的巨大价值和潜在影响。人工智能及其特征：人工智能的定义：介绍人工智能的基本概念，探讨人工智能与人类智能的关系。人工智能的基本特征：阐述人工智能的三大基本特征，即计算本质、数据基础、环境感知与交互能力。人工智能发展历程与趋势：发展历程：回顾人工智能从诞生到发展的三个阶段，分析每个阶段的主要特点和标志性事件。新一代人工智能的兴起：介绍新一代人工智能的发展方向，包括大数据智能、跨媒体智能、混合增强智能等。研究趋势：探讨人工智能领域的主要研究趋势，如大规模的机器学习、深度学习与强化学习等。人工智能的应用：经济领域：分析人工智能在智能制造、智能农业、智能金融、智能交通等方面的应用。社会领域：探讨人工智能在智能安防、智能医疗、智能教育等方面的应用及其对社会的影响。（二）单元内容分析本单元内容结构清晰，逻辑严密，从基础理论到实际应用，逐步引导学生深入理解人工智能的全貌。理论部分：人工智能及其特征：为后续学习奠定理论基础，帮助学生理解人工智能的本质和核心特点。人工智能发展历程与趋势：通过回顾历史和分析现状，让学生把握人工智能的发展脉络和未来方向。实践部分：人工智能的应用：通过具体案例分析，让学生了解人工智能在各个领域的实际应用，感受人工智能对社会发展的推动作用。探究部分：项目范例：通过调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程，引导学生进行自主探究，培养其发现问题、分析问题和解决问题的能力。（三）单元内容整合为了更好地实现教学目标，本单元内容将进行整合，形成一个有机整体。具体整合思路如下：理论与实践相结合：在讲解理论知识的同时，穿插具体案例，让学生将理论与实践相结合，加深对知识的理解。通过项目范例，引导学生将所学知识应用于实际问题解决中，提高其应用能力和创新能力。跨学科融合：在教学过程中，适当引入其他学科的知识，如数学、物理、生物等，拓宽学生的视野，培养其跨学科的综合素养。情境化教学：创设贴近学生生活的真实情境，让学生在情境中学习、探究和应用，提高其学习兴趣和参与度。项目式学习：以项目为驱动，引导学生围绕项目主题进行自主学习、合作探究和成果展示，培养其自主学习能力和团队合作精神。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自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息，敏锐感知信息的变化，并合理判断信息的可靠性、准确性和目的性。表现：学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地搜集人工智能领域的相关信息，了解人工智能的最新发展动态。学生能够敏锐感知人工智能技术的变化，分析其对个人学习、生活和社会发展的影响。学生能够合理判断人工智能信息的可靠性、准确性和目的性，避免受到虚假信息的误导。教学建议：创设贴近学生生活的真实情境，引导学生关注人工智能领域的热点问题，培养其信息敏感度。通过案例分析、小组讨论等方式，引导学生对人工智能信息进行批判性思考，提高其信息判断力。（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，并通过判断、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。表现：学生能够运用计算思维的方法界定人工智能领域的问题，抽象出问题的核心特征，并建立相应的结构模型。学生能够合理组织人工智能领域的数据资源，运用算法设计解决问题的方案，并编程实现。学生能够将计算思维迁移到与人工智能相关的其他问题解决中，提高其问题解决能力。教学建议：通过项目式学习，引导学生围绕人工智能领域的问题进行自主探究和合作解决，培养其计算思维能力。在教学过程中，注重算法和编程的教学，让学生掌握基本的算法思想和编程技能。（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、协同工作、知识分享与创新创造。表现：学生能够评估并选用适合人工智能学习的数字化资源与工具，如在线课程、电子书籍、编程软件等。学生能够利用数字化学习环境和资源进行有效的人工智能学习，如在线协作、远程交流等。学生能够创造性地利用人工智能技术和工具解决实际问题，形成具有创新性的作品或成果。教学建议：提供丰富的数字化学习资源和工具，如在线课程、编程软件、虚拟实验室等，支持学生的自主学习和创新实践。鼓励学生参与人工智能领域的创新项目或竞赛活动，培养其创新意识和创新能力。（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，有效维护信息活动中个人的合法权益和公共信息安全。表现：学生能够认识到人工智能技术在应用过程中可能引发的伦理和安全问题，如隐私泄露、算法偏见等。学生能够自觉遵守人工智能领域的法律法规和伦理准则，不从事违法或违背伦理的行为。学生能够积极维护人工智能应用中的信息安全和个人隐私权益，防范和应对信息安全风险。教学建议：在教学过程中融入人工智能伦理和安全教育内容，引导学生关注人工智能技术的伦理和社会影响。通过案例分析、角色扮演等方式，让学生深入理解人工智能伦理和安全问题的复杂性和挑战性。鼓励学生参与人工智能伦理和安全问题的讨论和研究活动，培养其分析问题和解决问题的能力。三、学情分析（一）已知内容分析学生在进入《人工智能初步》课程之前，已经完成了高中信息技术必修课程的学习，对信息技术的基本概念、数据处理、算法与程序设计、信息系统与社会责任等有了初步的了解。在必修课程中，学生掌握了信息技术的基础知识，如二进制、数据的编码与存储、基本的算法思想以及程序设计语言（如Python）的基本用法。学生还通过必修课程的学习，了解了信息系统在日常生活中的应用，以及信息安全和信息社会责任的重要性。在信息技术必修课程的基础上，学生已经具备了一定的信息技术素养，包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任等方面的基本能力。这些能力为学生进一步学习人工智能知识提供了坚实的基础。（二）新知内容分析《第一章人工智能概述》作为《人工智能初步》的起始章节，旨在引导学生全面了解人工智能的基本概念、发展历程、基本特征以及应用领域。本章内容具体分为以下几个部分：人工智能及其特征：学生将学习人工智能的定义、基本特征，以及人类智能与人工智能的区别与联系。通过这部分内容的学习，学生将理解人工智能的本质和核心要素。人工智能的发展历程与趋势：学生将了解人工智能从诞生到现在的发展历程，包括不同发展阶段的特点和重要事件。学生还将探讨新一代人工智能的发展方向和研究趋势，如深度学习、跨界融合、人机协同等。人工智能的应用：学生将学习人工智能在经济领域（如智能制造、智能农业、智能金融、智能交通）和社会领域（如智能安防、智能医疗、智能教育）的应用实例。通过这部分内容的学习，学生将认识到人工智能技术的广泛应用和巨大潜力。本章内容不仅涵盖了人工智能的理论知识，还通过实际案例和项目活动，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提升学生的信息素养和创新能力。（三）学生学习能力分析信息意识：学生已经具备了一定的信息意识，能够主动获取和处理信息。在学习人工智能知识时，学生将能够利用互联网、图书馆等渠道，主动搜集和学习相关资料，拓宽知识视野。计算思维：通过必修课程的学习，学生已经掌握了基本的计算思维方法，能够运用算法和程序设计解决问题。在学习人工智能时，学生将能够运用计算思维方法，分析和解决人工智能领域中的复杂问题。数字化学习与创新：学生已经具备了一定的数字化学习与创新能力，能够利用数字化工具和资源进行学习。在学习人工智能时，学生将能够利用编程软件、仿真工具等数字化工具，进行项目实践和创新探索。信息社会责任：学生已经认识到信息社会责任的重要性，能够遵守信息法律法规和伦理道德准则。在学习人工智能时，学生将能够关注人工智能技术的社会影响，积极履行信息社会责任。学生在学习人工智能知识时，也可能面临一些挑战和困难。例如，人工智能领域的专业术语较多，学生可能需要花费更多时间进行理解和记忆；人工智能技术的发展日新月异，学生需要保持持续学习的态度和方法，以适应技术的快速发展。（四）学习障碍突破策略为了帮助学生克服学习障碍，提升学习效果，我们将采取以下策略：加强概念讲解与实例分析：针对人工智能领域中的专业术语和复杂概念，我们将通过生动的实例和案例进行讲解和分析，帮助学生理解和记忆。我们将引导学生将理论知识与实际应用相结合，通过项目实践加深对人工智能知识的理解和掌握。采用多种教学方式和手段：为了激发学生的学习兴趣和积极性，我们将采用多种教学方式和手段，如讲授、讨论、案例分析、项目实践等。通过多样化的教学方式和手段，我们将帮助学生更好地理解和掌握人工智能知识，提升学习效果。提供丰富的学习资源和支持：为了帮助学生拓宽知识视野和提升学习能力，我们将提供丰富的学习资源和支持，如教材、参考书、在线课程、仿真工具等。我们将鼓励学生利用互联网等渠道自主搜集和学习相关资料，提升自主学习能力。注重实践与反思：在学习人工智能知识的过程中，我们将注重实践与反思相结合。通过项目实践，学生将能够将理论知识应用于实际问题的解决中，提升实践能力和创新能力。我们将引导学生对项目实践过程进行反思和总结，提炼经验和教训，为后续学习提供参考和借鉴。关注个体差异与因材施教：每个学生的学习能力和兴趣点都存在差异。在教学过程中，我们将关注学生的个体差异，因材施教，为每个学生提供个性化的学习指导和支持。我们将鼓励学生之间的合作与交流，共同提升学习效果。建立有效的评价机制：为了及时了解学生的学习情况和反馈教学效果，我们将建立有效的评价机制。通过课堂表现、作业完成情况、项目实践成果等多个维度对学生的学习情况进行评价，及时反馈学习问题和不足，帮助学生及时调整学习策略和方法。我们将鼓励学生进行自我评价和相互评价，提升学生的自主学习能力和团队协作能力。通过以上策略的实施，我们相信能够帮助学生克服学习障碍，提升学习效果，全面掌握人工智能的基本知识和技能，为未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“探索人工智能的奥秘：理解其本质、发展历程、应用及社会责任”。通过这一主题，旨在引领学生深入理解人工智能的概念与基本特征，追溯其发展历程与趋势，探讨人工智能在经济与社会各领域的应用，并引导学生思考人工智能技术的社会责任与伦理道德。通过一系列项目式学习和探究活动，帮助学生构建关于人工智能的系统性认知，提升其信息技术学科核心素养。五、大单元目标叙写（一）信息意识信息敏感度：学生能够敏锐地感知到人工智能技术的发展动态及其对社会生活的影响，能够主动关注并收集关于人工智能的最新信息。信息价值判断力：学生能够准确判断人工智能信息的价值，对人工智能领域的新闻、案例和研究报告进行批判性思考，理解其背后的技术原理和社会意义。信息应用能力：学生能够根据解决实际问题的需要，有效运用人工智能的相关知识，选择合适的工具和平台，解决生活中的实际问题。（二）计算思维问题抽象与形式化：学生能够运用计算思维的方法，将复杂的人工智能问题抽象为可计算的形式，通过定义问题、建立模型、设计算法等步骤，将问题形式化。数据组织与算法设计：学生能够合理组织数据，设计并实现解决人工智能问题的算法，通过编程实践，体验算法在人工智能中的应用。系统分析与优化：学生能够从系统的角度分析问题，理解人工智能系统的组成与工作原理，评估系统的性能，并提出优化方案。（三）数字化学习与创新数字化资源应用：学生能够熟练运用数字化资源和工具，如在线学习平台、编程软件、数据分析工具等，进行人工智能的学习与实践。自主学习与协作探究：学生能够利用数字化学习环境，进行自主学习和协作探究，通过项目式学习，解决实际问题，创新性地应用人工智能技术。知识分享与创造：学生能够积极参与知识分享与创造活动，通过撰写报告、制作演示文稿、开发人工智能应用等方式，展示学习成果，促进知识的传播与创新。（四）信息社会责任信息安全与隐私保护：学生能够认识到人工智能应用中信息安全与隐私保护的重要性，遵守相关法律法规和伦理道德规范，采取有效措施保护个人和他人的信息安全。伦理道德判断：学生能够根据伦理道德准则，对人工智能技术的应用进行价值判断，识别并抵制不良应用，积极维护健康的信息环境。社会责任与可持续发展：学生能够理解人工智能技术在社会发展中的作用与责任，积极参与人工智能技术的创新与应用，为社会的可持续发展贡献自己的力量。六、大单元教学重点深入理解人工智能的概念与基本特征：通过项目式学习和探究活动，引导学生深入理解人工智能的概念、发展历程、基本特征及其在各个领域的应用，构建系统的认知框架。掌握人工智能的关键技术与应用：重点讲解人工智能领域的关键技术，如机器学习、深度学习、自然语言处理等，并通过案例分析，让学生了解这些技术在各个领域的应用，提升学生的实践能力。培养计算思维与数字化创新能力：通过项目设计和编程实践，培养学生的计算思维，提升其数字化学习与创新能力，鼓励学生运用所学知识解决实际问题，创新性地应用人工智能技术。强化信息社会责任与伦理道德意识：在人工智能的学习和应用过程中，注重培养学生的信息社会责任和伦理道德意识，引导学生正确看待人工智能技术的双刃剑效应，积极参与健康的信息环境建设。七、大单元教学难点如何平衡理论学习与实践操作：人工智能是一个涉及多学科交叉的领域，理论内容深奥且繁杂。如何在有限的课时内，平衡理论学习与实践操作，让学生既能够掌握扎实的理论基础，又能够提升实践能力，是一个需要重点解决的问题。如何激发学生的自主学习与探究兴趣：人工智能技术日新月异，新的理论、方法和应用层出不穷。如何激发学生的自主学习与探究兴趣，引导学生持续关注人工智能领域的最新动态，积极参与项目式学习和探究活动，是一个具有挑战性的任务。如何培养学生的计算思维与创新能力：计算思维是信息技术学科核心素养的重要组成部分，也是人工智能领域不可或缺的能力。如何在教学过程中有效培养学生的计算思维与创新能力，让学生能够灵活运用所学知识解决实际问题，是一个需要深入探索的问题。如何强化学生的信息社会责任与伦理道德意识：人工智能技术的快速发展带来了诸多社会伦理问题。如何在教学中强化学生的信息社会责任与伦理道德意识，引导学生正确看待人工智能技术的双刃剑效应，积极参与健康的信息环境建设，是一个需要重点关注的问题。针对以上教学难点，教师可以采取以下策略：采用项目式学习和探究式教学：通过设计贴近学生生活实际的项目任务，引导学生自主探究和合作学习，将理论知识与实践操作紧密结合，提升学生的学习兴趣和实践能力。利用数字化资源和工具：充分利用在线学习平台、编程软件、数据分析工具等数字化资源和工具，为学生提供丰富的学习材料和实践机会，激发学生的自主学习与探究兴趣。注重计算思维的培养：在教学过程中，注重培养学生的问题抽象、形式化、数据组织与算法设计能力，通过编程实践和项目设计等活动，提升学生的计算思维与创新能力。强化信息社会责任与伦理道德教育：在教学过程中，注重培养学生的信息社会责任和伦理道德意识，通过案例分析、小组讨论等活动，引导学生正确看待人工智能技术的双刃剑效应，积极参与健康的信息环境建设。加强与家长的沟通与合作，共同培养学生的信息素养和社会责任感。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，针对粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》第一章《人工智能概述》的教学内容，本大单元整体教学思路旨在通过一系列项目活动和探究学习，帮助学生全面了解人工智能的发展历程、基本特征、应用领域及未来趋势，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。一、教学目标设定根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》第一章《人工智能概述》的教学内容，本大单元的教学目标设定如下：（一）信息意识增强对信息的敏感度：学生能够主动关注人工智能领域的新动态、新成果，意识到人工智能技术在日常生活和社会发展中的重要性。提升信息价值判断力：学生能够准确判断人工智能相关信息的真实性、可靠性和价值，对信息的来源、内容、目的等进行合理分析。促进信息共享与合作：在团队合作中，学生能够积极分享自己收集到的人工智能相关信息，与团队成员共同分析、讨论，实现信息的更大价值。（二）计算思维界定与抽象问题：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，将人工智能领域的复杂问题界定并抽象为可计算的模型。设计解决方案：学生能够针对人工智能领域的问题，设计合理的解决方案，包括选择合适的算法、数据结构等。实施与迭代优化：学生能够通过编程实现解决方案，并在实施过程中不断迭代优化，提高解决方案的效率和准确性。（三）数字化学习与创新适应数字化学习环境：学生能够熟练掌握数字化学习工具和资源，适应数字化学习环境下的自主学习和协作学习。开展创造性学习：学生能够利用数字化资源和工具，创造性地解决人工智能领域的问题，形成具有创新性的学习成果。提升终身学习能力：通过数字化学习与创新，学生能够不断提升自己的信息素养和终身学习能力，为未来的学习和工作打下坚实基础。（四）信息社会责任遵守信息法律法规：学生能够了解并遵守与人工智能相关的信息法律法规，尊重知识产权，不侵犯他人的合法权益。维护信息安全：学生能够意识到信息安全的重要性，采取适当的技术手段保障个人和集体的信息安全。承担社会责任：在人工智能技术的应用和发展中，学生能够积极承担社会责任，关注人工智能对社会、环境等方面的影响，理性看待人工智能技术的发展。二、教学重难点分析教学重点人工智能的发展历程与基本特征：通过项目活动和探究学习，帮助学生全面了解人工智能的发展历程和基本特征，理解人工智能技术的核心思想和原理。人工智能的应用领域：通过案例分析和实践操作，让学生了解人工智能在经济、社会等领域的应用，感受人工智能技术的巨大潜力和价值。教学难点计算思维的培养：如何引导学生将人工智能领域的复杂问题抽象为可计算的模型，并设计合理的解决方案，是教学中的一大难点。数字化学习与创新的实践：如何鼓励学生利用数字化资源和工具开展创造性学习，形成具有创新性的学习成果，也是教学中需要重点关注的问题。三、教学实施策略（一）项目驱动，探究学习本大单元采用项目驱动的教学策略，以“调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程”为项目范例，引导学生通过调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索等方式，开展探究学习。在项目实施过程中，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以及信息社会责任。（二）团队合作，共享资源鼓励学生以小组合作的形式开展项目学习，通过团队合作共同完成项目任务。在合作过程中，注重培养学生的沟通能力和团队协作精神，同时引导学生积极分享自己收集到的资源和信息，实现资源的共享和优化利用。（三）情境模拟，实践操作在教学过程中，通过情境模拟和实践操作等方式，帮助学生更好地理解和掌握人工智能技术的核心思想和原理。例如，可以设计一些与人工智能相关的编程任务，让学生通过编程实践来体验人工智能技术的应用和发展。（四）多元评价，促进发展采用多元化的评价方式，包括自我评价、同伴评价和教师评价等，全面评估学生的学习过程和成果。在评价过程中，注重培养学生的反思能力和自我改进能力，同时鼓励学生积极参与评价活动，促进自身的全面发展。四、教学实施步骤（一）项目启动与规划（2课时）项目介绍与背景分析：介绍“调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程”项目范例的背景和意义，引导学生了解项目的目标和要求。小组讨论与规划：学生以小组合作的形式进行讨论和规划，明确项目分工和时间安排，制定项目实施方案。工具与资源准备：引导学生准备项目实施所需的工具和资源，包括网络搜索工具、文献阅读资料、编程环境等。（二）调查与探究（4课时）人工智能发展历程调查：引导学生通过网上资料搜索、文献阅读等方式，调查人工智能的发展历程和主要成就。人工智能基本特征分析：组织学生讨论人工智能的基本特征，包括感知、思维、学习与自适应、行为等方面。汉英自动翻译机案例分析：选取典型的汉英自动翻译机案例进行分析，了解其在人工智能领域的应用和发展。（三）项目实施与编程实践（6课时）项目任务分解：将项目任务分解为若干个子任务，明确每个子任务的目标和要求。编程实践与算法实现：引导学生根据项目任务要求，选择合适的编程语言和算法进行实现。例如，可以设计一个简单的汉英自动翻译程序或模块。项目整合与优化：将各个子任务整合成一个完整的项目成果，并进行优化和完善。组织学生进行项目展示和交流，分享项目经验和成果。（四）总结与反思（2课时）项目总结：引导学生对整个项目实施过程进行总结和回顾，梳理项目成果和收获。反思与改进：鼓励学生进行自我反思和相互评价，发现项目实施过程中存在的问题和不足，并提出改进建议。学业评价：根据评价标准对学生的项目成果和学习过程进行评价，并给予相应的反馈和指导。五、学业评价设计（一）评价原则全面性：评价应涵盖学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力以及信息社会责任等多个方面。公正性：评价应公平公正，注重过程性评价与总结性评价相结合，确保评价结果的客观性和准确性。发展性：评价应注重学生的全面发展和个性差异，鼓励学生积极参与评价活动，促进自身的不断改进和提高。（二）评价方式自我评价：鼓励学生进行自我反思和评价，发现自己的优点和不足，并制定相应的改进计划。同伴评价：通过小组合作和展示交流等方式，引导学生相互评价和学习，促进团队协作和共同进步。教师评价：教师根据学生的项目成果、学习过程、课堂表现等方面进行综合评价，并给予相应的反馈和指导。（三）评价标准信息意识：评价学生对信息的敏感度、价值判断力和信息共享能力等方面的表现。计算思维：评价学生界定与抽象问题、设计解决方案和实施与迭代优化等方面的能力。数字化学习与创新：评价学生适应数字化学习环境、开展创造性学习和提升终身学习能力等方面的表现。信息社会责任：评价学生遵守信息法律法规、维护信息安全和承担社会责任等方面的表现。通过以上教学思路的实施，旨在帮助学生全面了解人工智能的发展历程、基本特征、应用领域及未来趋势，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，为学生未来的学习和工作打下坚实基础。九、学业评价学业评价是高中信息技术课程的重要组成部分，旨在通过科学、全面、公正的评价方式，评估学生在信息技术学科中的学习成效，并促进学生信息素养的全面提升。根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》第一章《人工智能概述》的教学内容，本学业评价设计将从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面展开。一、评价原则学业评价应遵循以下原则，以确保评价的全面性、公正性和有效性：多元化评价：采用多种评价方式和手段，包括课堂观察、项目作业、小组讨论、在线测试等，以全面评估学生的信息素养。过程性评价与总结性评价相结合：既关注学生的学习过程，也重视学生的学习成果，通过过程性评价及时反馈学生的学习情况，通过总结性评价全面评估学生的学习成效。真实性评价：创设真实或模拟的学习情境，让学生在解决实际问题的过程中展示其信息素养，以评估其在实际应用中的能力。个性化评价：针对不同学生的学习特点和水平，提供个性化的评价反馈和指导，促进学生的个性化发展。二、教学目标设定根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》第一章《人工智能概述》的教学内容，设定以下教学目标：信息意识：学生能够描述人工智能的概念与基本特征，知道人工智能的发展历程、典型应用与发展趋势，对人工智能在信息社会中的重要性和价值有正确的认识。计算思维：学生能够理解人工智能的基本原理和方法，包括知识表示、机器感知、机器思维、机器学习和机器行为等，能够运用计算思维分析和解决与人工智能相关的问题。数字化学习与创新：学生能够利用数字化学习资源和工具，开展自主学习和协作学习，能够运用人工智能技术进行创新设计和创作。信息社会责任：学生能够认识到人工智能技术发展带来的社会伦理和道德问题，自觉遵守信息法律法规和伦理道德规范，积极维护信息社会的安全和秩序。三、学习目标设定根据教学目标，设定以下具体的学习目标：信息意识：能够准确描述人工智能的概念与基本特征。能够概述人工智能的发展历程、典型应用与发展趋势。能够分析人工智能在信息社会中的重要性和价值。计算思维：能够理解人工智能的基本原理和方法，包括知识表示、机器感知、机器思维、机器学习和机器行为等。能够运用计算思维分析和解决与人工智能相关的问题，如算法设计、模型构建等。能够通过编程实现简单的人工智能应用，如基于规则的专家系统、简单的机器学习算法等。数字化学习与创新：能够利用数字化学习资源和工具，开展自主学习和协作学习，如在线课程、学习社区等。能够运用人工智能技术进行创新设计和创作，如开发智能小程序、设计智能机器人等。能够参与人工智能领域的创新实践活动，如参加科技创新竞赛、参与科研项目等。信息社会责任：能够认识到人工智能技术发展带来的社会伦理和道德问题，如隐私保护、数据安全等。能够自觉遵守信息法律法规和伦理道德规范，不从事违法违规的信息活动。能够积极维护信息社会的安全和秩序，如举报网络诈骗、参与网络安全宣传等。四、评价目标设定根据教学目标和学习目标，设定以下评价目标：信息意识：评估学生对人工智能概念与基本特征的理解程度。评估学生对人工智能发展历程、典型应用与发展趋势的掌握情况。评估学生对人工智能在信息社会中的重要性和价值的认识水平。计算思维：评估学生对人工智能基本原理和方法的理解程度。评估学生运用计算思维分析和解决与人工智能相关问题的能力。评估学生通过编程实现简单人工智能应用的能力。数字化学习与创新：评估学生利用数字化学习资源和工具开展自主学习和协作学习的能力。评估学生运用人工智能技术进行创新设计和创作的能力。评估学生参与人工智能领域创新实践活动的情况和成效。信息社会责任：评估学生对人工智能技术发展带来的社会伦理和道德问题的认识程度。评估学生遵守信息法律法规和伦理道德规范的情况。评估学生维护信息社会安全和秩序的意识和行动。五、评价活动设计为实现上述评价目标，设计以下评价活动：课堂观察：通过观察学生在课堂上的表现，评估其信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任的发展情况。重点关注学生是否积极参与课堂讨论、是否能够准确回答问题、是否能够提出有见地的观点等。项目作业：设计一系列与人工智能相关的项目作业，如“调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程”、“设计一个简单的基于规则的专家系统”等。通过评估学生的项目作业完成情况，评估其计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任的发展水平。重点关注项目的创新性、实用性以及学生在项目中的合作与交流情况。在线测试：利用在线测试平台，设计涵盖人工智能概念、原理、应用等方面的测试题。通过评估学生的在线测试结果，评估其信息意识和计算思维的发展水平。重点关注学生对知识点的掌握程度以及解决问题的能力。小组讨论：组织学生进行小组讨论，围绕人工智能的相关话题展开深入交流。通过评估学生在小组讨论中的表现，评估其信息意识、计算思维和信息社会责任的发展情况。重点关注学生是否能够积极参与讨论、是否能够提出有见地的观点、是否能够尊重他人意见并展开合作等。创新实践活动：鼓励学生参与人工智能领域的创新实践活动，如参加科技创新竞赛、参与科研项目等。通过评估学生在创新实践活动中的表现和成果，评估其数字化学习与创新和信息社会责任的发展水平。重点关注学生的创新思维、实践能力和团队合作精神等。六、评价结果反馈与改进在评价活动结束后，及时对评价结果进行分析和总结，向学生提供个性化的反馈和指导。针对学生在信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任等方面存在的问题和不足，提出具体的改进建议和发展方向。根据评价结果反思教学过程中的不足和问题，及时调整教学策略和方法，以更好地促进学生信息素养的全面发展。通过以上学业评价设计，旨在全面评估学生在《人工智能初步》第一章《人工智能概述》中的学习成效，促进其信息素养的全面提升。也为教师提供科学、全面、公正的评价依据，以更好地指导教学实践和改进教学方法。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》和粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》第一章《人工智能概述》的教学内容，本大单元的实施思路旨在通过项目式学习，引导学生全面理解人工智能的概念、特征、发展历程、趋势及其在社会经济各领域的广泛应用。具体实施思路如下：项目选题与规划：学生以小组形式，选择一个与人工智能相关的主题（如调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程），制定项目规划，包括学习目标、研究内容、研究方法和时间安排。知识学习与探究：学生通过自主学习、小组讨论和教师的引导，学习人工智能的基本概念、特征、发展历程及趋势。利用思维导图工具梳理学习内容，形成知识结构图。项目实施与探究：学生根据项目规划，开展项目探究活动，包括调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索。通过实践操作，体验人工智能的实际应用，如搭建简单的人工智能应用模块。成果展示与评价：学生以小组形式展示项目成果，包括项目报告、演示文稿、视频等。采用多元评价方式，包括自我评价、小组互评和教师评价，对学生的学习过程和学习成果进行全面评价。反思与拓展：学生对项目学习过程进行反思，总结学习经验和教训。教师引导学生拓展学习，关注人工智能的最新发展动态，思考人工智能对社会未来发展的影响。二、教学目标设定（一）信息意识学生能够自觉、主动地寻求人工智能领域的信息，了解人工智能的基本概念、发展历程及趋势。学生能够敏锐地感觉到人工智能领域的信息变化，分析数据中所承载的信息，判断信息的可靠性、准确性和目的性。学生在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享人工智能领域的信息，实现信息的更大价值。（二）计算思维学生能够采用计算机科学领域的思想方法，界定人工智能领域的问题，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人工智能领域问题的方案。学生能够总结利用计算机解决人工智能领域问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。（三）数字化学习与创新学生能够认识数字化学习环境在人工智能学习中的优势和局限性，适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯。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，用于开展人工智能领域的自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。学生能够根据学习任务的复杂程度和个体学习需求的特点，合理运用数字化环境，主动参与人工智能领域的协作学习与协同创作。（四）信息社会责任学生具有一定的信息安全意识与能力，在人工智能学习过程中遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则。学生能够积极维护人工智能领域的信息安全，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。学生能够关注人工智能革命所带来的环境问题与人文问题，对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。三、教学结构图人工智能初步|||人工智能概述人工智能应用||||||人工智能及其特征发展历程与趋势经济领域应用社会领域应用||||定义与基本特征三阶段发展历程智能制造智能安防新一代人工智能兴起智能农业智能医疗研究趋势智能金融智能教育四、具体教学实施步骤第一步：项目选题与规划（2课时）引入课题：教师介绍人工智能的重要性和应用领域，激发学生兴趣。展示人工智能的典型应用案例，如汉英自动翻译机、自动驾驶汽车等。项目选题：学生以小组形式，从提供的参考主题中选择一个感兴趣的主题，或自拟一个主题。主题示例：调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程、调查自动驾驶汽车的人工智能技术、调查人工智能在医疗领域的应用等。制定项目规划：学生利用思维导图工具，制定项目规划，包括学习目标、研究内容、研究方法和时间安排。小组内讨论并完善项目规划，教师给予指导和建议。第二步：知识学习与探究（4课时）学习人工智能的基本概念：学生自主学习人工智能的定义、特征及其基本应用领域。小组讨论并分享学习心得，教师总结并补充相关知识。探究人工智能的发展历程：学生通过案例分析、文献阅读和网上资料搜索，了解人工智能的三个发展阶段及其主要成就。小组讨论人工智能发展历程中的重要事件和人物，形成知识结构图。了解新一代人工智能的兴起：教师介绍新一代人工智能的发展方向、战略目标及研究趋势。学生通过小组讨论，分析新一代人工智能的特点和优势。实践体验：学生通过搭建简单的人工智能应用模块（如使用开源人工智能框架实现图像识别），体验人工智能的实际应用。小组内分享实践体验，教师给予指导和反馈。第三步：项目实施与探究（6课时）开展项目探究活动：学生根据项目规划，开展项目探究活动，包括调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索。小组内分工合作，收集相关资料和数据，进行分析和整理。形成项目成果：学生根据探究结果，形成项目成果，包括项目报告、演示文稿、视频等。小组内讨论并完善项目成果，确保内容准确、逻辑清晰、表达流畅。教师指导与反馈：教师对学生的项目成果给予指导和反馈，提出改进建议。学生根据教师的反馈，进一步完善项目成果。第四步：成果展示与评价（4课时）成果展示：学生以小组形式展示项目成果，包括项目报告、演示文稿、视频等。展示过程中，学生需清晰阐述项目背景、研究内容、研究方法和研究成果。多元评价：采用自我评价、小组互评和教师评价相结合的方式，对学生的学习过程和学习成果进行全面评价。评价标准包括信息意识的敏感度、计算思维的逻辑性、数字化学习与创新的实践能力和信息社会责任的担当等。总结与反思：学生总结项目学习过程中的经验和教训，反思自己的不足和改进方向。教师总结整个大单元的教学过程，提炼成功经验和改进措施。第五步：反思与拓展（2课时）项目反思：学生撰写项目反思报告，总结自己在项目学习过程中的收获和成长。小组内分享反思报告，相互学习、相互借鉴。拓展学习：教师引导学生关注人工智能的最新发展动态，推荐相关书籍、文章和视频等资料。学生自主学习拓展资料，思考人工智能对社会未来发展的影响。展望未来：学生撰写未来展望报告，表达自己对人工智能未来发展趋势的看法和期待。小组内分享未来展望报告，激发创新思维和想象力。通过以上五个步骤的实施，学生将全面理解人工智能的概念、特征、发展历程及趋势，掌握人工智能在经济和社会领域的应用，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。通过项目式学习的方式，培养学生的自主学习、合作学习和探究学习能力。十一、大情境、大任务创设大情境设计情境名称：探索智能未来——汉英自动翻译机的人工智能发展历程及应用情境背景：随着全球化进程的加速和信息技术的飞速发展，语言障碍成为国际交流与合作中的一大难题。汉英自动翻译机作为人工智能技术在语言处理领域的杰出代表，已经广泛应用于外交、商务、旅游等多个领域，极大地促进了不同国家和地区之间的信息交流与文化传播。本大单元将围绕“探索智能未来——汉英自动翻译机的人工智能发展历程及应用”这一大情境，通过一系列项目式学习活动，引导学生全面理解人工智能的概念、特征、发展历程及其在经济和社会各领域的应用，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。大任务设计任务名称：汉英自动翻译机的人工智能探索之旅任务目标：（一）信息意识：学生能够自觉、主动地寻求人工智能领域的信息，了解人工智能的基本概念、发展历程及趋势，敏锐地感觉到人工智能领域的信息变化，分析数据中所承载的信息，判断信息的可靠性、准确性和目的性。（二）计算思维：学生能够采用计算机科学领域的思想方法，界定人工智能领域的问题，抽象特征，建立结构模型，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人工智能领域问题的方案。（三）数字化学习与创新：学生能够认识数字化学习环境在人工智能学习中的优势和局限性，适应数字化学习环境，掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展人工智能领域的自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。（四）信息社会责任：学生能够具有一定的信息安全意识与能力，在人工智能学习过程中遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，积极维护人工智能领域的信息安全，关注人工智能革命所带来的环境问题与人文问题，对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。任务内容：任务一：人工智能初探——汉英自动翻译机的人工智能概念与特征子任务1.1：人工智能及其基本特征活动设计：小组讨论：学生以小组形式，上网搜索人工智能的不同定义，讨论人工智能是什么，归纳人工智能的基本特征。思维导图制作：利用思维导图工具，梳理人工智能的概念、特征及其与人类智能的区别与联系。案例分析：分析汉英自动翻译机的工作原理，探讨其如何体现人工智能的基本特征。评价要点：信息意识：学生是否能够主动搜集并整理人工智能的相关信息。计算思维：学生是否能够抽象出人工智能的基本特征，并用形式化的方法表述。数字化学习与创新：学生是否能够熟练运用数字化工具进行信息整理和创新表达。信息社会责任：学生是否能够理解并尊重人工智能领域的道德与伦理准则。子任务1.2：图灵测试与机器智能活动设计：理论学习：介绍图灵测试的设计思想及其在人类智能与机器智能评估中的应用。小组讨论：探讨机器是否能够真正思考，以及图灵测试对人工智能发展的意义。案例分析：分析认知计算系统“沃森”在医学诊断等领域的应用，探讨其智能水平及局限性。评价要点：信息意识：学生是否能够关注人工智能领域的最新动态，理解图灵测试的重要性。计算思维：学生是否能够运用逻辑思维分析机器智能与人类智能的异同。数字化学习与创新：学生是否能够利用数字化资源深入了解图灵测试及“沃森”系统的相关应用。信息社会责任：学生是否能够理性看待人工智能的发展，思考其对人类社会的影响。任务二：历程追溯——汉英自动翻译机的人工智能发展历程子任务2.1：人工智能的发展历程活动设计：时间线制作：学生以小组形式，搜集人工智能发展历程的相关资料，制作人工智能发展时间线。小组讨论：分析人工智能发展历程中的关键事件、重要成就及其对社会的影响。成果展示：利用演示文稿或在线编辑工具，展示人工智能发展历程的时间线及成果。评价要点：信息意识：学生是否能够全面搜集并整理人工智能发展历程的相关资料。计算思维：学生是否能够运用时间线等工具，系统梳理人工智能的发展历程。数字化学习与创新：学生是否能够创新性地展示人工智能发展历程的成果。信息社会责任：学生是否能够客观评价人工智能发展历程中的成就与挑战。子任务2.2：新一代人工智能的兴起活动设计：理论学习：介绍新一代人工智能的发展方向、战略目标及研究趋势。案例分析：分析大数据智能、跨媒体智能、混合增强智能等新一代人工智能技术的典型应用及其对社会的影响。小组讨论：探讨新一代人工智能的发展趋势及其对未来社会的影响。评价要点：信息意识：学生是否能够关注新一代人工智能的最新发展动态。计算思维：学生是否能够理解新一代人工智能的发展方向及研究趋势。数字化学习与创新：学生是否能够运用数字化工具分析新一代人工智能技术的典型应用。信息社会责任：学生是否能够积极思考新一代人工智能对社会未来发展的影响及应对策略。任务三：应用探索——汉英自动翻译机的人工智能应用子任务3.1：人工智能在经济领域的应用活动设计：案例分析：分析智能制造、智能农业、智能金融等经济领域中人工智能技术的典型应用及其价值。小组讨论：探讨人工智能技术对经济发展模式的影响及未来趋势。实践体验：通过模拟或实地考察等方式，让学生亲身体验人工智能技术在经济领域的应用。评价要点：信息意识：学生是否能够关注人工智能在经济领域的应用案例。计算思维：学生是否能够分析人工智能技术对经济发展模式的影响。数字化学习与创新：学生是否能够运用数字化工具模拟或实地考察人工智能技术的应用。信息社会责任：学生是否能够思考人工智能技术对经济发展带来的机遇与挑战。子任务3.2：人工智能在社会领域的应用活动设计：案例分析：分析智能安防、智能医疗、智能教育等社会领域中人工智能技术的典型应用及其价值。小组讨论：探讨人工智能技术对社会生活方式的影响及未来趋势。创意设计：鼓励学生结合生活实际，设计一个人工智能技术在社会领域的应用方案。评价要点：信息意识：学生是否能够关注人工智能在社会领域的应用案例。计算思维：学生是否能够分析人工智能技术对社会生活方式的影响。数字化学习与创新：学生是否能够运用数字化工具设计人工智能技术的应用方案。信息社会责任：学生是否能够思考人工智能技术对社会生活带来的机遇与挑战，并设计出具有社会责任感的应用方案。任务四：成果展示与反思子任务4.1：项目成果展示活动设计：成果整理：学生以小组形式，整理项目学习过程中的相关资料和成果，包括思维导图、演示文稿、案例分析报告等。成果展示：利用数字化学习工具，在小组或班级内进行项目成果展示，分享学习经验和收获。评价要点：信息意识：学生是否能够全面整理并展示项目学习成果。计算思维：学生是否能够逻辑清晰地表达项目学习过程中的思考和发现。数字化学习与创新：学生是否能够创新性地展示项目学习成果。信息社会责任：学生是否能够积极分享学习经验，促进团队协作与交流。子任务4.2：项目反思与拓展活动设计：项目反思：学生撰写项目反思报告，总结项目学习过程中的经验和教训，提出改进建议。拓展学习：教师引导学生关注人工智能领域的最新发展动态，推荐相关书籍、文章和视频等资料，鼓励学生进行自主学习和拓展研究。评价要点：信息意识：学生是否能够敏锐地察觉到项目学习过程中的问题并提出改进建议。计算思维：学生是否能够系统地反思项目学习过程中的思维和方法。数字化学习与创新：学生是否能够利用数字化工具进行拓展学习和创新研究。信息社会责任：学生是否能够积极关注人工智能领域的最新发展动态，并承担起信息社会公民的责任。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：人工智能概述课时设计：第一课时：人工智能及其特征（1.1人工智能1.1.1人工智能1.1.2人工智能的基本特征）第二课时：人工智能发展历程与趋势（1.2人工智能发展历程与趋势1.2.1人工智能的发展历程1.2.2新一代人工智能的兴起1.2.3人工智能发展的研究趋势）第三课时：人工智能的应用（1.3人工智能的应用1.3.1人工智能在经济领域的应用1.3.2人工智能在社会领域的应用）（二）学习目标本单元旨在通过项目式学习，引导学生全面理解人工智能的概念、特征、发展历程、趋势及其在社会经济各领域的广泛应用，具体学习目标如下：信息意识学生能够自觉、主动地寻求人工智能领域的信息，了解人工智能的基本概念、发展历程及趋势。学生能够敏锐地感觉到人工智能领域的信息变化，分析数据中所承载的信息，判断信息的可靠性、准确性和目的性。学生在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享人工智能领域的信息，实现信息的更大价值。计算思维学生能够采用计算机科学领域的思想方法，界定人工智能领域的问题，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人工智能领域问题的方案。学生能够总结利用计算机解决人工智能领域问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。数字化学习与创新学生能够认识数字化学习环境在人工智能学习中的优势和局限性，适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯。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，用于开展人工智能领域的自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。学生能够根据学习任务的复杂程度和个体学习需求的特点，合理运用数字化环境，主动参与人工智能领域的协作学习与协同创作。信息社会责任学生具有一定的信息安全意识与能力，在人工智能学习过程中遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则。学生能够积极维护人工智能领域的信息安全，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。学生能够关注人工智能革命所带来的环境问题与人文问题，对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。（三）评价任务过程性评价学生在项目选题与规划阶段的表现，包括项目选题的创新性、可行性，以及项目规划的详细程度。学生在知识学习与探究阶段的学习态度、参与度和学习成果，如思维导图、知识总结等。学生在项目实施与探究阶段的合作情况、问题解决能力和实践操作能力。学生在成果展示与评价阶段的展示效果、评价能力和反思能力。总结性评价项目成果报告的质量，包括内容的完整性、准确性、创新性和实用性。学生在单元测试中的表现，评估其对人工智能基本概念、发展历程、应用及趋势的掌握程度。学生在学后反思中的自我评价和相互评价，评估其对学习过程的认知和对学习成果的满意度。（四）学习过程第一课时：人工智能及其特征引入课题教师介绍人工智能的重要性和应用领域，激发学生兴趣。展示人工智能的典型应用案例，如汉英自动翻译机、自动驾驶汽车等。项目选题与规划学生以小组形式，选择“调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程”作为项目主题。利用思维导图工具，制定项目规划，包括学习目标、研究内容、研究方法和时间安排。知识学习与探究自主学习人工智能的定义、特征及其基本应用领域。小组讨论并分享学习心得，教师总结并补充相关知识。项目实施与探究开展“调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程”项目探究活动，包括调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索。成果展示与评价小组内讨论并完善项目规划，教师给予指导和建议。第二课时：人工智能发展历程与趋势知识学习与探究通过案例分析、文献阅读和网上资料搜索，了解人工智能的三个发展阶段及其主要成就。小组讨论人工智能发展历程中的重要事件和人物，形成知识结构图。项目实施与探究深入了解新一代人工智能的发展方向、战略目标及研究趋势。小组内分工合作，收集相关资料和数据，进行分析和整理。成果展示与评价小组内讨论并形成项目成果，包括项目报告、演示文稿、视频等。采用自我评价、小组互评和教师评价相结合的方式，对学生的学习过程和学习成果进行全面评价。第三课时：人工智能的应用知识学习与探究分析人工智能在经济领域（如智能制造、智能农业、智能金融、智能交通）和社会领域（如智能安防、智能医疗、智能教育）的应用。探讨人工智能对社会未来发展的影响。项目实施与探究小组内进一步完善项目成果，确保内容准确、逻辑清晰、表达流畅。教师指导与反馈，学生根据教师的反馈进一步完善项目成果。成果展示与评价学生以小组形式展示项目成果，包括项目报告、演示文稿、视频等。总结与反思，学生总结项目学习过程中的经验和教训，反思自己的不足和改进方向。（五）作业与检测作业完成“人工智能概述”知识总结，包括人工智能的定义、特征、发展历程、趋势及应用。准备项目成果报告的初稿，包括项目背景、研究内容、研究方法和预期成果。检测进行单元测试，评估学生对人工智能基本概念、发展历程、应用及趋势的掌握程度。提交项目成果报告，教师根据报告的质量给予评分和反馈。（六）学后反思学生自我反思反思自己在项目学习过程中的表现，包括学习态度、参与度、合作情况、问题解决能力和实践操作能力。评估自己对人工智能基本概念、发展历程、应用及趋势的掌握程度，分析自己的优势和不足。小组相互评价小组成员之间相互评价在项目学习过程中的表现，包括合作情况、贡献度、沟通能力和解决问题的能力。提出相互改进的建议，促进小组成员的共同进步。教师总结与反馈教师总结整个单元的教学过程，提炼成功经验和改进措施。对学生的学习成果给予肯定和鼓励，针对存在的问题提出具体的改进建议。通过以上单元学历案的实施，学生将全面理解人工智能的概念、特征、发展历程及趋势，掌握人工智能在经济和社会领域的应用，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。通过项目式学习的方式，培养学生的自主学习、合作学习和探究学习能力。十三、学科实践与跨学科学习设计在信息技术教育领域，学科实践与跨学科学习设计是提升学生核心素养的重要途径。结合《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》和粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》第一章《人工智能概述》的教学内容，本文将详细设计学科实践与跨学科学习方案，旨在通过实践活动，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、教学目标信息意识：学生能够主动关注人工智能领域的信息，具备对人工智能信息的敏感度和判断力，能够合理获取、分析和利用人工智能相关的信息资源。计算思维：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，界定人工智能领域的问题，抽象特征，建立结构模型，并通过合理的算法形成解决问题的方案。数字化学习与创新：学生能够利用数字化学习环境和资源，开展自主学习和协作学习，创造性地解决人工智能领域的问题，形成创新作品。信息社会责任：学生能够理解并遵守信息社会的法律法规和伦理道德准则，在人工智能学习和应用过程中，关注信息安全和隐私保护，具备积极的学习态度和负责任的行动能力。二、学习目标信息意识学生能够了解人工智能的基本概念和发展历程，对人工智能领域的信息保持敏感，能够主动获取和分析人工智能领域的最新动态。学生能够识别和评价人工智能信息源的可靠性、准确性和目的性，对人工智能信息进行合理的筛选和利用。计算思维学生能够通过案例分析，理解人工智能系统的基本组成和工作原理，抽象出人工智能系统的核心特征。学生能够运用形式化方法描述人工智能领域的问题，设计解决问题的算法，并通过编程实现简单的人工智能应用模块。数字化学习与创新学生能够利用数字化学习资源和工具，如在线编辑工具、演示文稿等，整理和表达学习成果，形成可视化报告。学生能够通过项目式学习，自主或协作完成人工智能领域的探究任务，创造性地解决实际问题，形成创新作品。信息社会责任学生能够理解并遵守信息社会的法律法规和伦理道德准则，在人工智能学习和应用过程中，注重信息安全和隐私保护。学生能够关注人工智能技术的社会影响，辩证认识人工智能对人类社会的巨大价值和潜在威胁，具备负责任的行动能力。三、作业目标设定信息意识学生需完成一份关于人工智能领域最新动态的调查报告，报告需包含信息来源、信息筛选、信息分析和信息利用等内容。学生需参与一次关于人工智能信息评价的讨论活动，对给定的人工智能信息源进行评价，并阐述评价理由。计算思维学生需设计并实现一个简单的人工智能应用模块，如基于机器学习的图像识别模块，模块需包含问题界定、特征抽象、算法设计和编程实现等环节。学生需完成一份关于人工智能系统工作原理的案例分析报告，报告需包含系统组成、工作原理、算法分析和应用场景等内容。数字化学习与创新学生需利用数字化学习工具（如在线编辑工具、演示文稿等），制作一份关于人工智能发展历程的可视化报告，报告需包含文字、图片、图表等多种元素。学生需参与一次人工智能领域的创新实践活动，如设计并实现一个基于人工智能的智能家居控制系统，系统需具备实用性和创新性。信息社会责任学生需完成一份关于人工智能社会影响的调研报告，报告需包含正面影响和负面影响的分析，以及个人对人工智能发展的看法和建议。学生需参与一次关于人工智能伦理道德准则的讨论活动，对给定的人工智能应用场景进行伦理道德分析，并阐述个人观点。四、学科实践与跨学科学习设计1.实践活动一：人工智能信息调研活动目标：培养学生的信息意识，使其能够主动关注人工智能领域的信息。提升学生的信息筛选和评价能力，使其能够合理获取和利用人工智能信息资源。活动内容：学生分组进行人工智能领域的信息调研，收集关于人工智能的基本概念、发展历程、最新动态等方面的信息。学生利用思维导图工具整理调研信息，形成信息结构图，并在小组内分享交流。学生根据调研信息，撰写一份关于人工智能领域最新动态的调查报告，报告需包含信息来源、信息筛选、信息分析和信息利用等内容。跨学科联系：与语文学科结合，撰写调研报告时注重语言的准确性和逻辑性。与社会学科结合，分析人工智能对社会发展的影响。2.实践活动二：人工智能系统案例分析活动目标：培养学生的计算思维，使其能够运用计算机科学领域的思想方法分析人工智能系统。提升学生的算法设计和编程实现能力，使其能够设计并实现简单的人工智能应用模块。活动内容：学生分组选择一个人工智能系统（如智能语音助手、自动驾驶系统等）进行案例分析。学生通过文献阅读、网上资料搜索等方式，了解人工智能系统的基本组成、工作原理和算法设计。学生利用思维导图工具整理案例分析结果，形成案例分析报告，并在小组内分享交流。学生根据案例分析结果，设计并实现一个简单的人工智能应用模块，如基于机器学习的图像识别模块。跨学科联系：与数学学科结合，利用数学知识进行算法设计和优化。与物理学科结合，理解人工智能系统中的物理原理和传感器技术。3.实践活动三：人工智能可视化报告制作活动目标：培养学生的数字化学习与创新能力，使其能够利用数字化学习工具和资源整理和表达学习成果。提升学生的团队协作和沟通能力，使其能够共同完成一份高质量的可视化报告。活动内容：学生分组选择一个人工智能主题（如人工智能的发展历程、人工智能在经济领域的应用等），进行深入研究。学生利用数字化学习工具（如在线编辑工具、演示文稿等），制作一份关于选定主题的可视化报告，报告需包含文字、图片、图表等多种元素。学生在小组内分工合作，共同完成报告的制作和修改，确保报告内容准确、逻辑清晰、表达流畅。学生在班级内展示交流可视化报告，分享学习成果和创作经验。跨学科联系：与美术学科结合，提升报告的视觉美感和艺术性。与信息技术学科结合，学习数字化学习工具和资源的使用技巧。4.实践活动四：人工智能创新实践活动目标：培养学生的数字化学习与创新能力，使其能够创造性地解决人工智能领域的问题。提升学生的动手实践能力和团队协作能力，使其能够共同完成一个具有实用性和创新性的项目。活动内容：学生分组选择一个人工智能创新实践项目（如基于人工智能的智能家居控制系统、智能医疗辅助系统等），进行项目规划和设计。学生通过文献阅读、网上资料搜索等方式，了解项目相关的技术原理和实现方法。学生在小组内分工合作，共同完成项目的设计、开发和测试工作，确保项目具有实用性和创新性。学生在班级内展示交流创新实践项目，分享项目经验和成果。跨学科联系：与物理学科结合，理解项目中涉及的物理原理和传感器技术。与电子学科结合，学习电子电路设计和硬件实现技巧。5.实践活动五：人工智能社会影响调研活动目标：培养学生的信息社会责任，使其能够关注人工智能技术的社会影响。提升学生的辩证思维能力，使其能够辩证认识人工智能对人类社会的巨大价值和潜在威胁。活动内容：学生分组进行人工智能社会影响的调研，收集关于人工智能在经济、社会、文化等领域的影响信息。学生利用思维导图工具整理调研信息，形成信息结构图，并在小组内分享交流。学生根据调研信息，撰写一份关于人工智能社会影响的调研报告，报告需包含正面影响和负面影响的分析，以及个人对人工智能发展的看法和建议。学生在班级内分享交流调研报告，开展关于人工智能伦理道德准则的讨论活动。跨学科联系：与社会学科结合，分析人工智能对社会发展的影响。与哲学学科结合，探讨人工智能的伦理道德问题。通过以上五个实践活动的设计和实施，学生将能够在学科实践中提升信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任，同时实现跨学科学习的目标，促进综合素质的全面发展。十四、大单元作业设计一、教学目标信息意识：学生能够自觉、主动地寻求人工智能领域的信息，了解人工智能的基本概念、发展历程及趋势，敏锐地感觉到人工智能领域的信息变化，分析数据中所承载的信息，判断信息的可靠性、准确性和目的性。计算思维：学生能够采用计算机科学领域的思想方法，界定人工智能领域的问题，抽象特征，建立结构模型，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人工智能领域问题的方案。数字化学习与创新：学生能够认识数字化学习环境在人工智能学习中的优势和局限性，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，用于开展人工智能领域的自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。信息社会责任：学生具有一定的信息安全意识与能力，在人工智能学习过程中遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，关注人工智能革命所带来的环境问题与人文问题，对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。二、作业目标设定（一）信息意识主动获取信息：学生需主动搜集和整理关于人工智能的基本概念、发展历程、典型应用及未来趋势的信息，通过不同的渠道和方式获取信息，增强对人工智能领域的敏感度。信息筛选与判断：学生能够筛选和甄别收集到的信息，判断信息的可靠性、准确性和目的性，形成对人工智能领域的全面而准确的认识。（二）计算思维界定与抽象问题：学生能够将人工智能领域的具体问题抽象化，形成清晰的问题定义，为后续的问题解决奠定基础。建立结构模型：学生需运用计算思维，建立人工智能领域问题的结构模型，明确问题的输入输出、关键要素及其相互关系。设计解决方案：学生能够根据结构模型，设计合理的解决方案，选择合适的算法和工具，形成解决问题的完整思路。（三）数字化学习与创新适应数字化环境：学生能够充分利用数字化学习环境，如在线教育资源、虚拟实验室等，进行人工智能领域的学习和实践。运用数字化工具：学生需掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，如使用思维导图工具进行知识梳理，使用编程软件进行算法实现等。创新实践：学生能够在数字化学习环境中，结合所学知识进行创新实践，如开发简单的人工智能应用模块，解决实际问题。（四）信息社会责任信息安全与伦理：学生在人工智能学习过程中，需遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，确保个人及他人的信息安全。关注社会影响：学生能够关注人工智能革命所带来的环境问题与人文问题，思考人工智能对社会未来发展的影响，形成负责任的态度。积极学习与行动：学生对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，能够理性判断并采取负责的行动。三、具体作业设计第一步：项目选题与规划（2课时）作业内容：小组选题：学生以3-6人组成一个小组，从提供的参考主题中选择一个感兴趣的主题，或自拟一个主题，开展项目学习。参考主题包括：调查汉英自动翻译机的人工智能发展历程、调查自动驾驶汽车的人工智能技术、调查人工智能在医疗领域的应用等。制定项目规划：利用思维导图工具，制定项目规划，包括学习目标、研究内容、研究方法和时间安排。小组内讨论并完善项目规划，教师给予指导和建议。作业目标：信息意识：通过选题和规划，学生主动获取人工智能领域的信息，增强对人工智能的兴趣和敏感度。计算思维：学生运用计算思维，对项目问题进行抽象和界定，明确研究内容和方法。数字化学习与创新：学生掌握思维导图工具的使用方法，适应数字化学习环境。信息社会责任：学生在选题和规划过程中，关注人工智能的社会影响，形成负责任的学习态度。第二步：知识学习与探究（4课时）作业内容：学习人工智能基本概念：学生自主学习人工智能的定义、特征及其基本应用领域，小组讨论并分享学习心得，教师总结并补充相关知识。探究人工智能发展历程：学生通过案例分析、文献阅读和网上资料搜索，了解人工智能的三个发展阶段及其主要成就，小组讨论人工智能发展历程中的重要事件和人物，形成知识结构图。了解新一代人工智能的兴起：教师介绍新一代人工智能的发展方向、战略目标及研究趋势，学生通过小组讨论，分析新一代人工智能的特点和优势。作业目标：信息意识：学生通过学习和探究，掌握人工智能的基本概念和发展历程，增强对人工智能领域信息的敏感度。计算思维：学生运用计算思维，对人工智能的发展历程进行抽象和建模，理解人工智能的发展趋势。数字化学习与创新：学生掌握文献搜索和网上资料搜索的方法，适应数字化学习环境。信息社会责任：学生关注新一代人工智能的社会影响，思考人工智能对社会未来发展的意义。第三步：项目实施与探究（6课时）作业内容：开展项目探究活动：学生根据项目规划，开展项目探究活动，包括调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索。小组内分工合作，收集相关资料和数据，进行分析和整理。形成项目成果：学生根据探究结果，形成项目成果，包括项目报告、演示文稿、视频等。小组内讨论并完善项目成果，确保内容准确、逻辑清晰、表达流畅。作业目标：信息意识：学生通过项目探究活动，主动获取和整理人工智能领域的信息，增强信息筛选和判断能力。计算思维：学生运用计算思维，对项目问题进行深入分析和建模，形成解决问题的方案。数字化学习与创新：学生掌握数字化学习资源的运用方法，如制作演示文稿和视频，适应数字化学习环境。信息社会责任：学生在项目实施过程中，关注人工智能的社会影响，确保项目成果符合信息法律法规和伦理准则。第四步：成果展示与评价（4课时）作业内容：成果展示：学生以小组形式展示项目成果，包括项目报告、演示文稿、视频等。展示过程中，学生需清晰阐述项目背景、研究内容、研究方法和研究成果。多元评价：采用自我评价、小组互评和教师评价相结合的方式，对学生的学习过程和学习成果进行全面评价。评价标准包括信息意识的敏感度、计算思维的逻辑性、数字化学习与创新的实践能力和信息社会责任的担当等。作业目标：信息意识：学生通过成果展示，分享人工智能领域的信息，增强信息交流和共享能力。计算思维：学生通过成果展示和评价，反思问题解决过程，提升计算思维的逻辑性。数字化学习与创新：学生掌握数字化学习资源的展示方法，提升数字化学习与创新的实践能力。信息社会责任：学生在评价过程中，关注信息法律法规和伦理准则，提升信息社会责任感。第五步：反思与拓展（2课时）作业内容：项目反思：学生撰写项目反思报告，总结自己在项目学习过程中的收获和成长，反思自己的不足和改进方向。小组内分享反思报告，相互学习、相互借鉴。拓展学习：教师引导学生关注人工智能的最新发展动态，推荐相关书籍、文章和视频等资料。学生自主学习拓展资料，思考人工智能对社会未来发展的影响。展望未来：学生撰写未来展望报告，表达自己对人工智能未来发展趋势的看法和期待。小组内分享未来展望报告，激发创新思维和想象力。作业目标：信息意识：学生通过反思和拓展学习，持续关注人工智能领域的信息，增强信息敏感度。计算思维：学生通过反思和总结，提升计算思维的系统性和逻辑性。数字化学习与创新：学生掌握自主学习和拓展学习的方法，提升数字化学习与创新能力。信息社会责任：学生在拓展学习和展望未来过程中，关注人工智能的社会影响，形成负责任的学习态度和价值观。十五、“教-学-评”一致性课时设计一、课程基本信息教材版本：粤教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》单元主题：第一章人工智能概述课时设计：第1课时：人工智能及其特征第2课时：人工智能的发展历程与趋势第3课时：人工智能的应用二、第1课时：人工智能及其特征教学目标（一）信息意识学生能够认识到人工智能在生活中的广泛应用，理解人工智能的基本概念。学生能够敏锐感知人工智能技术的变化，并分析其对个人和社会的影响。（二）计算思维学生能够通过逻辑推理和抽象思维，理解人工智能系统的基本组成和工作原理。学生能够用形式化的方法表述人工智能系统的特征和功能。（三）数字化学习与创新学生能够利用数字化资源和工具，探索人工智能的基本原理和应用场景。学生能够在学习过程中，创新性地提出人工智能相关的问题和解决方案。（四）信息社会责任学生能够了解人工智能技术的发展对社会、伦理和法律的影响，形成正确的价值观。学生能够在使用人工智能技术时，遵守信息社会的道德规范和法律法规。作业目标