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一、教材内容

本课是广州市教育研究院编写的地方教材小学四年级上册第1课《人工智能》。本课具体学习的内容是人工智能基础知识之一的图灵测试，主要学习图灵测试的原理和作用，让学生学会使用图灵测试区分机器和人类的方法。学生通过本课的学习，增强对人工智能技术的亲近感、认同感。

二、教学对象

本课的教学对象是广州市番禺区石碁镇中心小学四年级的学生。通过一年的学习，学生对人工智能的基本概念及其由来都有一定的了解，也对语音识别、图像识别等人工智能技术的应用有初步的认识。但是学生对哪些属于机器自动化技术、哪些属于人工智能技术存在认知上的困惑。因此，学生对学习判别机器是否具有人工智能有较大的兴趣，希望通过课堂学习掌握相关的知识和方法。

三、学科核心素养及教学目标

（一）学科核心素养

1.针对图灵测试的回答，能够结合人类智能区分人类行为和机器行为。（信息意识1）

2.针对应用任务进行需求分析，明确验证码设计的关键问题。（计算思维1）

3.针对网络安全问题，能正确看待机器行为，主动拒绝非法操作和暴力破解等不良网络行为。（信息社会责任1）

（二）教学目标

1.知识与技能

（1）了解图灵测试概念和作用。

（2）理解图灵测试的原理和方法。

（3）掌握使用图灵测试区分人类行为和机器行为的方法。

2.过程与方法

（1）通过体验、实验活动，了解图灵测试的过程和原理。

（2）通过应用活动，能设计自动区分人类行为和机器行为的验证码方案。

3.情感态度与价值观

感受“图灵测试”在日常生活中的广泛应用，增强学生学习人工智能的兴趣，树立正确的人工智能技术应用意识，主动拒绝非法操作和暴力破解等不良网络行为。

四、重点与难点

1.教学重点：图灵测试的原理。

2.教学难点：使用图灵测试区分人类行为和机器行为的方法。

五、设计思路与教学策略

（一）技术支持的教学设计思路

（二）基于“一主三环”的人工智能课堂教学策略

本课遵循广州市中小学人工智能课堂“一主三环”人工智能教学范式，以“做中学”为指导思想，基于问题设计课堂教学活动。以“图灵测试”这一大概念，作为本课人工智能通识学习的主线，创设红棉妹与反斗星探访“神秘岛屿”的活动情景，构建以问题“哪些岛上居民是机器伪装的？”为中心的体验、实验活动，并在此基础上引导学生借用图灵测试的原理，设计制作用于自动区分人类行为和机器行为的反向图灵测试方案，让学生在有趣的情景中学习人工智能知识。为提升学生的学习积极性、达成本课教学目标、解决教学难点，以达到发展学生信息技术学科素养的目的，本课采取的教学策略主要有：

1.通过AI beings互动游戏情景，激发学生的兴趣，强化体验，发展想象力和个性

游戏化的教学情景能激发学生的学习兴趣。本课结合“小冰岛”人工智能个体（AI beings），创设红棉妹和反斗星探访“神秘岛屿”的情景，让学生在情景中与人工智能个体进行真实的互动，探究图灵测试的应用方法。同时，这样与人工智能主体进行互动，能让学生自主探索、交流，避免枯燥的理论讲解，能发展学生的创造力和个性。

2.探究式活动设计，启发思维，培养创造力

本课设置了三个环节的探究活动：

（1）体验活动“图灵测试初体验”，探究测试者提问的策略。

（2）实验活动“AI分分辨”，设计问题向岛上民众提问，根据回答判断对方是否是AI beings。

（3）应用活动“创作验证码”，根据微视频、文本和教师范例，设计一个符合需求的验证码方案。

三个活动环环相扣，层层递进，既启发了学生将图灵测试应用于现实生活的设计思维，也培养了学生的想象力和创造力。

3.微课视频，拓展课堂宽度

本课中，有三个环节运用了微课视频。

第一，在课前研学活动中，使用互动微课视频将枯燥的理论内容可视化，让学生对图灵测试的概念和过程有直观的感受。同时，通过互动提问，让学生加深对图灵测试各要素的印象。

第二，在体验活动中，使用互动微课视频，模拟与AI beings的互动对话，让学生初步体验图灵测试的过程，既增强了学生的体验感，也为下一步真正与AI beings进行对话奠定良好的基础。

第三，在应用活动中，将验证码的起源、发展和未来趋势分成三个不同的微课视频，供学生进行个性化点播，培养学生自主学习和探究的能力，也照顾学生的个性化和差异化发展。

六、教学准备

1.多媒体电脑室

2.教学广播软件

3.教学多媒体课件、微课

4.智慧课堂系统

七、教学过程

责任编辑    陈红兵