人工智能通识课指导手册_陈志文_9787111801108

本书以六大主题单元为核心架构，构建了一个完整的认知、体验、实践、思辨学习闭环，将复杂的人工智能概念巧妙拆解、转化为适合学生学习的人工智能关键知识。各主题单元包含教学目标、教学准备、教学流程、实践操作指导、总结发现、课后活动等内容，能够帮助教师科学地指导学生进行跨学科思考与自主探究。同时，本书还融入了AI 伦理、AI 使用安全、未来趋势等重要议题，有助于培养学生的社会责任感与批判性思维能力。

欢迎翻开这本面向小学阶段的《人工智能通识课指导手册（小学版）》！随着人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术在各行各业的广泛应用，它正悄然改变着我们的生活方式、工作模式乃至社会结构。对于成长于数字时代的孩子们而言，AI 不再是遥远的科技，而是每天可见、可感、可互动的智慧伙伴从语音助手到智能推荐，从扫地机器人到AI 绘画，人工智能正在以多样的形式融入他们的日常生活。
本书旨在为一线教师提供清晰、实用的教学指导，帮助大家更好地向小学生普及人工智能的基本概念、核心技术、典型应用与伦理思考。通过通俗易懂的语言、生动的案例和丰富的实践活动，孩子们将逐步了解：为什么AI 能听懂我们的语言、看懂我们的图像？无人驾驶汽车如何感知环境、做出决策？AI 是如何学习和思考的？
我们深知，小学阶段是学生认知发展的关键时期，也是激发他们科技兴趣和想象力的黄金阶段。因此，本书中的课程特别注重将趣味性与启发性相结合，围绕理解与体验展开设计，让孩子们在轻松的氛围中感受科技的魅力、启发创新的思维。通过系统化的理论学习、趣味性的课堂活动以及场景化的实践任务，课程致力于实现知识、技能、思维、价值观四位一体的人工智能素养教育，着力培养学生的科技创新意识、批判性思维、人机协作能力与社会责任感。
在未来社会中，人工智能将是每个人都需要理解与善用的重要工具。教师不仅是知识的传递者，更是孩子们迈入智能时代的引路人。希望本书能为您的教学提供助力，激发孩子们对人工智能世界的好奇与探索热情。让我们一起陪伴学生，开启这场充满想象与智慧的科技之旅！
本书分为六个单元，具体如下：
第一单元AI初识与大模型通识课程，系统构建学生的AI 认知体系：从生活场景观察入手，解析AI定义与发展；通过人机智能对比，理解二者本质差异；重点探讨大模型原理，体验其语言能力；培养信息甄别技巧；建立辩证思维。课程以神奇问答机为主线，融入情境教学与项目式学习，设计图灵测试模拟、创意写作等互动活动，兼顾知识传授与能力培养，通过多元化评估方式，帮助学生掌握基础知识的同时，培养批判性思维与安全意识，为后续学习奠定基础。
第二单元创意生成式AI体验课程，系统培养学生的AI创作素养：从AI绘画体验入手，理解图像生成原理；通过童话创作实践，掌握提示词技巧；深入探讨AI作品的署名权问题；对比分析AI创作与人类创作的差异；建立对AI生成内容的批判性思维。课程以AI 童话大赛为主线，融入情境教学与探究式学习，设计绘画对比、故事续写、错误发现等互动活动，兼顾技术体验与伦理教育，通过多元化评估方式，帮助学生在掌握AI 创作工具的同时，培养原创意识与批判性思维，为负责任地使用AI 奠定基础。
第三单元视觉识别与智能感知课程，系统培养学生的AI视觉认知能力：从颜色识别原理入手，理解RGB 颜色模式；通过几何图形识别，掌握特征提取方法；深入体验人脸识别技术；探索表情识别机制；实践手写数字识别；建立对AI 视觉局限性的认知。课程采用实验探究式教学，设计颜色检测、图形匹配、表情解码等互动活动，融合技术原理与伦理教育，通过多元化评估方式，帮助学生在掌握视觉识别技术的同时，培养观察力、逻辑思维和负责任的使用态度，为智能时代的人机协作奠定基础。
第四单元图形化AI 编程实践课程，系统培养学生的AI 视觉编程能力：从颜色识别入手，掌握HSV 色彩空间；通过边缘检测技术，理解轮廓提取原理；实践几何图形识别；探索人脸检测技术；实现OCR 文字识别；认识AI 识别中的公平性问题。课程以AI 工程师为情境主线，采用项目式学习方式，设计色彩检测、轮廓勾画、图形分类等实践任务，融合技术原理与伦理思考。通过图形化编程工具的操作体验，帮助学生在实践中理解计算机视觉的基本原理，培养逻辑思维、问题解决能力和技术伦理意识，为智能应用的开发奠定基础。
第五单元AI 控制与具身智能课程，系统构建学生的智能体认知体系：从具身智能小车操作入门，掌握关于2D 激光雷达建图技术的知识；通过竞赛实践，理解自主导航原理；体验脑电波控制赛车，探索脑机接口奥秘；分析脑电信号与人格特征关联；实现语音识别与自然交互。课程采用项目式学习方式，设计建图比赛、脑控赛车、人格预测等实践活动，融合硬件操作与编程思维，通过多元评估方式，帮助学生在实践中理解具身智能原理，培养工程思维、协作能力和创新意识。
第六单元AI 职业想象与公民责任课程，系统构建学生的科技伦理认知体系：从技术伦理辩论入手，探讨AI 决策边界；通过未来职业探索，理解人机协作模式；制定AI 使用宣言，培养责任意识；分析数据歧视案例，建立公平观念；参与AI 训练实践，掌握技术改进方法；完成社会责任总复盘。课程以科技向善为核心价值观，采用案例研讨、情境分析、宣言制定等形式，设计职业角色扮演、公平守护行动等实践活动，融合技术认知与伦理教育，通过多元化评估方式，帮助学生在掌握AI 技术应用的同时，树立正确的科技价值观，培养批判性思维、责任意识和创新能力，为成为负责任的数字公民奠定基础。
针对小学阶段人工智能启蒙教育，本书采用情境导入、项目驱动的教学模式，强调生活关联与动手体验，与单一的知识灌输形式形成区分。
书中课程提供标准版和拓展版两种实施方案，均以真实情境和任务活动为载体。标准版侧重于AI 核心概念与基本技能认知，通过AI 问答机、AI 绘画、图形识别、人脸检测等模块化活动，帮助学生建立对人工智能的整体理解，掌握语音识别、图像生成等典型AI 应用的基本原理。拓展版则融入更多工程与编程实践，引导学生在动手操作中探索技术逻辑，提升科技素养与问题解决能力。两个版本均通过故事主线串联教学内容，例如，在创意生成式AI 体验课程中，通过参与AI 童话大赛、比拼绘画创意激发学生创作兴趣，体验大模型辅助创作的过程，培养批判性思维和表达能力。课程采用表现性评估与成长记录相结合的评价方式，确保每位学生在参与中获得成就感与反馈激励。各校可根据教学条件，在保留核心项目模块的基础上，灵活调整操作方式与资源配备，例如，在视觉识别模块中，根据班级特点调整图形识别复杂度、选用图形化编程或AI 识别软件，以保证活动可实施性与学生体验感。

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