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五级上册信息技术教学设计
课题 第3节《人工智能双刃剑》 单元 三单元 学科 信息技术 年级 五年级
学习 目标 【核心素养】 （一）信息意识 通过“人脸识别可能被照片欺骗”的情境，学生能认识到人工智能在带来便捷的同时也存在局限与风险，初步建立“技术皆有两面性”的信息意识。能主动关注面部特征等生物识别信息的使用与保护，意识到自己的面部信息属于需要特别保护的敏感个人信息。 （二）计算思维 通过“照片骗局”实验的观察与结果分析，理解人脸识别算法的工作原理及其在识别真人、照片时的差异。能理解“识别本人成功、识别照片也可能成功”的实验结论，体会算法存在误识别风险，并能举出3D扫描、高级别标准等降低风险的算法优化思路。 （三）数字化学习与创新 能认识到人脸识别、语音识别等人工智能技术在安防、支付、考勤、翻译等场景的广泛应用，体会数字化技术带来的便捷。能尝试把“善用技术、防住风险”的辩证思维迁移到生活中的各种人工智能应用，提出合理使用与安全防护的创新设想。 （四）信息社会责任 辩证认识人工智能这把“双刃剑”，理解面部特征“一次泄露、终身风险”的特殊性。知道《中华人民共和国个人信息保护法》对敏感个人信息和未成年人个人信息的特别保护，树立保护面部特征等个人信息的责任意识。学会识别AI合成假脸、防范诈骗，做智慧、安全的数字公民。 【教学目标】 1．知识与技能：了解人脸识别算法在安防、支付、考勤、金融等领域的广泛应用；能说出人脸识别可能被照片欺骗的实验结论及3D扫描等防护措施；理解面部特征“一次泄露、终身风险”的特点；了解语音识别与AI客服的基本应用。 2．过程与方法：经历“情境激趣—应用畅想—实验验证—风险探究—防护拓展”的探究过程；在观察、记录、讨论中学会用实验数据判断，培养辩证分析问题的能力。 3．情感态度与价值观：辩证认识人工智能的利与弊；树立保护面部特征等个人信息的责任意识；学会识别AI假脸、防范诈骗，养成安全、理性使用人工智能的习惯。
重点 了解人脸识别算法的广泛应用及其带来的便捷；通过实验理解人脸识别可能被照片欺骗；认识面部特征“一次泄露、终身风险”的特殊性，树立个人信息保护意识。
难点 辩证理解人工智能这把“双刃剑”：既要看到人脸识别、语音识别带来的便利，又要认识其可能被欺骗、泄露的风险；理解面部特征等敏感个人信息的特殊性及相关法律保护，掌握识别AI假脸、保护隐私的方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
教学设计 教学设计 教学设计 （一）新课导入（约5分钟） 【环节一：闪闪的奖状与新疑问】 师：同学们，还记得吗？欢欢和同学们一起，帮运动会解决了检录慢的问题，得到了组委会的表扬，全班还领回了一块金光闪闪的“科学运动”奖！可是，就在大家欢呼雀跃的时候，爱动脑筋的欢欢却盯着检录处的人脸识别屏幕，皱起了眉头。 师：欢欢心里冒出一个疑问：“如果有个和我长得一样的人，或者有人拿着我的照片来刷脸，这个程序会不会就被骗过去，假装是我呢？” 师：同学们，你们觉得，人脸识别这套“魔法”真的天衣无缝、永远认不错人吗？大胆说说你的想法！ 生：我觉得应该不会认错吧，人脸识别很厉害。 生：不一定，照片上就是我的脸，程序可能认不出来是假的。 师：你们的想法都很有道理！今天，我们就一起走近人工智能，看看这把既能帮我们、又可能“伤”到我们的神奇“双刃剑”。 设计意图：以“运动会检录+刷脸”的情境衔接单元故事线，通过欢欢的疑问制造悬念，激发学生对“人脸识别能否被骗”的探究兴趣，自然引出“双刃剑”主题。 （二）新课讲授（约22分钟） 本环节共安排四个层层递进的学习任务：人脸识别大应用→照片骗局实验→面部特征风险与法律保护→语音识别与AI客服，帮助学生从“看应用”走向“思风险”、“懂保护”。 1．人脸识别大应用（约5分钟） 【环节二：人脸识别的十八般武艺】 师：我们先来说说人脸识别的本事。现在的人脸识别算法，可不止在运动会检录用，它已经飞进了我们生活的各个角落。我们来比一比，看谁想的人脸识别应用最多、最有创意！ 师：人脸识别可以用在哪些地方呢？ 生：小区门禁，刷脸就能进门！ 生：刷脸支付，不用输密码！ 生：上班打卡，刷脸考勤！ 生：坐高铁、进火车站刷脸过闸！ 师：太棒了！人脸识别代替了输密码、带钥匙，广泛应用于安防、支付、考勤、金融等领域，大大提升了我们生活的安全性和便捷性。大家看，这把“剑”的第一面，是不是又锋利又方便？不过，它到底有没有弱点呢？我们接着往下探！ 设计意图：通过“比谁想得多、想得新”的竞赛活动，激活学生已有生活经验，认识人脸识别算法的广泛应用，为后续辩证认识其风险作铺垫。 2．人脸识别的“漏洞”——照片骗局实验（约7分钟） 【环节三：猜猜我是谁——照片骗局实验】 师：欢欢的担心不是没有道理。他提出一个大胆的问题：“如果别人有我的照片，是不是就可以假装是我了？”同学们，计算机算法真的会被照片欺骗吗？我们马上来做个实验验证一下！ 师：实验是这样设计的：我们先让人脸识别算法“学习”团团的脸部特征，记住团团长什么样；然后，让程序分别识别5次团团本人、5次团团的照片，把识别成功和失败的次数记录下来。 师：大家先猜一猜，识别团团本人的时候，结果会怎样？ 生：应该都成功吧！ 师：那识别团团的照片呢？ 生：可能会失败……也可能成功？ 师：我们来看实验结果！识别团团本人的时候，5次基本都成功了；可是识别团团的照片——咦？居然也有成功的时候！这说明什么？ 生：人脸识别算法可能被照片骗过去！ 师：完全正确！这就是人脸识别这把“双刃剑”的另一面——它虽然方便，但也可能被照片这类“假脸”欺骗。 师：那有人要问了：既然这么容易被骗，我们还能放心用吗？别担心！在支付这类涉及重要安全的环境里，会采用更高级别的标准来避免误识别；还会用更先进的方法记录面部特征，比如对人脸进行3D扫描。照片是平面的，3D扫描能“摸”出立体的脸，这样就能防止用照片来欺骗系统啦！ 设计意图：通过“猜猜我是谁”实验，让学生亲历“提出猜想—观察结果—得出结论”的过程，直观理解人脸识别可能被照片欺骗，并认识3D扫描等防护手段，突破“技术有局限”这一难点。 3．面部特征的“终身风险”与法律保护（约6分钟） 【环节四：脸的“终身风险”与法律保护伞】 师：不过，同学们，这里还藏着一个更深刻的问题。密码泄露了，我们可以及时改一个新密码，损失就能避免；可是我们的脸呢？脸可不能“重新设置”啊！所以，面部特征有一个很特别的特点，叫“一次泄露，终身风险”。 师：一旦我们的面部特征泄露出去，不仅可能给自己造成损失，还可能被不法分子拿去利用，去欺骗别人。这可太危险了！ 师：我们国家早就想到了这个问题，专门出台了《中华人民共和国个人信息保护法》来保护我们。法律把生物识别这类信息列为“敏感个人信息”——只有在特定目的、充分必要、严格保护的情况下，才能处理。而且，法律还特别照顾我们小朋友：处理不满14周岁未成年人的个人信息，必须取得爸爸妈妈或者其他监护人的同意，还要制定专门的规则呢！ 师：所以同学们，我们的面部信息是受到法律特别保护的，我们更要懂得珍惜它、保护好它。 设计意图：通过“改密码”与“改不了脸”的对比，帮助学生理解面部特征的“终身风险”；结合法律小知识，让学生知道自己的个人信息受特别保护，树立依法保护隐私的意识。 4．语音识别与AI客服（约4分钟） 【环节五：会“听声”的双刃剑】 师：人工智能这把“双刃剑”，除了会认脸，还会“听声”。比如开车的时候，我们不方便动手，只要喊一声“帮我导航到体育场”，语音助手就能听懂命令，帮你导航。视频网站里很多配音，其实也是算法模拟出来的语音。 师：更神奇的是，出国旅游时，你对着智能翻译软件说话，它不但能听懂你说的内容，还能翻译成其他国家的语言，甚至模仿你的语音语调说出来，帮你和外国朋友聊得火热！ 师：大家来看一段“神秘来电”。叮铃铃——“您好，这里是竹子餐厅，请问有什么可以帮到您？”……听起来是不是一位普通客服在接电话？其实啊，接电话的根本不是真人，而是一个人工智能机器人！它不仅能听懂客户的要求，还能用算法模拟人说话的语音语调，跟客户一板一眼地对话。 师：所以同学们，你听到的、看到的，未必都是真的。人工智能很强大，但我们也要学会分辨，这正是“双刃剑”给我们的提醒。 设计意图：通过语音助手、智能翻译、竹子餐厅AI客服等案例，让学生认识语音识别与AI语音技术的强大，同时渗透“真真假假要分辨”的警示，为拓展环节的“识别假脸”作铺垫。 （三）拓展延伸（约8分钟） 【环节六：护住我的“小脸”】 师：认识了这把“双刃剑”，我们还要学会怎么用好它、防着它。先来讨论：我们应该怎样保护自己的面部特征隐私呢？ 生：不乱拍脸、不乱发照片！ 生：不在来路不明的软件上刷脸！ 生：发现不对劲要及时告诉爸爸妈妈！ 师：都是好办法！记住三个“不”：不轻易把清晰的脸部照片发给陌生人，不随便在可疑软件上授权刷脸，发现问题立刻找家长或老师。 【环节七：火眼金睛识假脸】 师：再考考大家：如果有一天，你收到朋友的视频电话，要怎么确认对方是真的朋友，还是人工智能合成的“假脸”呢？ 生：问一个只有我们俩知道的小秘密！ 生：让他在摄像头前做几个奇怪的动作！ 生：或者挂断，再打过去确认一下！ 师：太聪明了！AI能模仿声音和样子，但“暗号”和“互动”是它很难冒充的。学会这些“小绝招”，我们就能识破假脸、保护自己！ 【环节八：生活中的双刃剑】 师：其实，人工智能的“双刃剑”到处都在：推荐算法方便，却可能让我们困在“信息茧房”里；人脸识别便捷，却可能被照片欺骗；AI客服贴心，却可能让真假难辨。聪明的我们，既要善用科技的便利，也要懂得辨别、懂得保护。 设计意图：通过“保护面部隐私”与“识别AI假脸”的讨论，落实信息安全防护方法；通过“生活中的双刃剑”归纳，帮助学生建立辩证看待人工智能的整体认知。 （四）课堂小结（约3分钟） 【环节九：双刃剑大复盘】 师：今天我们一起认识了人工智能这把“双刃剑”。我们学到了什么？ 生：人脸识别很方便，但也可能被照片欺骗！ 师：面部特征有什么特别之处？ 生：一次泄露，终身风险，要好好保护！ 师：国家用什么来保护我们？ 生：《中华人民共和国个人信息保护法》，生物识别是敏感个人信息，小朋友的信息要爸爸妈妈同意才行！ 师：遇到语音、视频里的“人”，我们要怎么做？ 生：要分辨真假，用暗号确认，保护自己！ 师：总结得真棒！科技是帮助我们生活的好帮手，但我们要学会智慧地用、安全地用，做人工智能时代的聪明小主人！ 设计意图：以“大复盘”的方式梳理“便利—风险—保护”的核心线索，强化“辩证看技术、安全用技术”的价值观。 （五）作业布置（约2分钟） 师：课后，请大家完成两项“双刃剑修炼任务”：第一，和爸爸妈妈一起讨论，怎样保护我们家的面部特征隐私，把你们商量出的“护脸小妙招”写下来；第二，观察生活中一个用了人工智能的地方，想一想它给我们带来什么便利，又可能有什么风险，把你的发现记录在学习单上。 设计意图：作业分“亲子讨论”与“观察记录”两个层次，既巩固隐私保护知识，又引导学生把“双刃剑”思维迁移到生活，深化对人工智能的辩证认识。 （六）板书设计 人工智能双刃剑 一、人脸识别：便利（门禁·支付·考勤）vs 风险（照片骗局） 二、防护：高级别标准 · 3D扫描防假脸 三、面部特征：一次泄露，终身风险 四、法律保护：《个人信息保护法》·敏感个人信息·未成年人特殊保护 五、语音识别：语音助手 · AI客服 · 模拟语音（真假要分辨） 观看 思考；表达 学习 学习 学习 交流讨论 操作实践 了解 思考表达 操作练习 交流；分享 操作练习 练习 创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣； 培养表达能力 培养倾听习惯 增加知识面 拓展知识面 培养表达能力 学生利用自主探究、小组合作、实践操作的方法去解决问题；师生直观演示更具说服力，加深印象。 培养倾听习惯 培养表达能力 培养动手能力 培养表达能力 培养学生举一反三、学习迁移的能力； 鼓励学生尝试完成操作练习
教 学 反 思 本课以“运动会检录与刷脸”的情境贯穿始终，成功延续了单元故事线，激发了五年级学生对人工智能“双刃剑”的探究热情。通过“照片骗局”实验，学生直观理解了人脸识别可能被照片欺骗的局限；借助“改密码”与“改不了脸”的对比，绝大多数学生理解了面部特征“一次泄露、终身风险”的特殊性，并能说出相关法律保护；“竹子餐厅AI客服”与“识别假脸”的环节，有效达成了辩证认识技术、安全使用技术的价值观目标
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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