观察 · 拆解 · 验证0:00–0:15 / 35:00

无魔力的机器

四年级人工智能 · 第一单元 · 第2课

无魔力的机器
拆开“聪明”的秘密

紧急招募:谁能找出闸机认错人的秘密?

输入处理输出
01 / 三轮侦探挑战0:15–2:30 / 35:00

人眼 vs 闸机:谁认得更准?

第 1 / 3 轮

全班先举手势:① 同一个人 ② 不是同一个人

真人摄像头实验 ↗
已登记的小禾登记照
第1位来访者
这是登记照上的小禾吗?
糊涂闸机 X-02
等你先判断

再看闸机与人的判断
是否一致。

进入完整游戏 ↗
侦探记录:先判断身份,再观察闸机的结果。
01 / 找出错误规则2:30–3:00 / 35:00

它看见的是脸,还是帽子?

同一个人 · 橙帽放行
同一个人 · 蓝帽拦住
另一个人 · 橙帽放行

你找到它偷偷使用的规则了吗?

这台模拟闸机只看帽子:橙帽就放行,其他颜色就拦住。
真实人脸识别会比较更复杂的面部特征,不能套用这个游戏规则。

接下来追问:真正的识别系统收到什么、怎样比较、给出什么结果?

02 / AI维修队3:00–4:20 / 35:00

刚才的游戏,藏着三条线索

别急着记定义。回到刚才那次识别:机器收到什么偷偷做了什么、最后回应了什么

线索 A
摄像头画面等待归类
线索 B
87相似度
提取特征 · 比较阈值等待归类
线索 C
闸机:放行
给出判断与动作等待归类
全班先指向证据,再由教师揭晓:

先不背词:用刚才看到的画面找证据。

02 / AI维修队4:20–5:20 / 35:00

现在,三名同学变成一台机器

请三位“零件同学”上台。每个人只能做自己的工作,不能替下一位偷偷判断。
零件到位 0 / 3
维修队,开始招募!
02 / AI维修队5:20–7:20 / 35:00

第一轮:让“同学机器”跑起来

本轮来访者小禾 · 清晰画面 · 已登记

其余同学观察:信息有没有跳过某一站?

摄像头员
“我收到清晰画面。”
算法员
87 ≥ 76
“相似度达到阈值。”
闸机员
“收到放行指令。”
线索卡

第一位同学准备:只说自己收到了什么。

02 / AI维修队7:20–8:30 / 35:00

故障来了:帽子竟然决定开门?

故障 01

算法员收到了一条秘密规则:

“只要看到橙色帽子,就判断为已登记同学。”

维修队判断

故障发生在哪里?

全班先举1、2、3,再请一人说证据。

02 / AI维修队8:30–10:40 / 35:00

60秒故障诊断赛

第 1 / 4 题维修积分 0

镜头被手挡住了

摄像头送进来的画面几乎全黑,算法看不清。

先和同桌说证据,再全班举手势。

故障更可能发生在:

等待维修队判断……

已完成 0 / 4

02 / AI维修队10:40–12:00 / 35:00

别背三步,把机器讲成一个故事

维修后的机器
全班接力口令

“机器先收到________,
经过________,
最后输出________。”

三个标签还没有贴完
03 / 画流程图12:00–13:00 / 35:00

小组任务:画一台“透明”闸机

让别人看懂:
信息从哪里来,
怎样走到结果。

材料:纸、笔、三种颜色。

画出输入、处理、输出。

用箭头表示顺序。

补上“未通过”分支。

分工 画图 · 提问 · 检查 · 讲解
人数不足时可兼任,人人要能解释。

03 / 画流程图13:00–17:00 / 35:00

四分钟,先把过程画出来

现在看自己的纸

三个环节
两种结果
一条讲得通的过程

输入:________处理:________输出:________ / ________
4:00教师手动启动 · 翻页自动暂停
03 / 画流程图17:00–18:00 / 35:00

站起来,看见另一种画法

举起你的图,
找一处不同。

看邻组30秒,再回到自己的图上补一笔。

可以坐着交换学习单;重点是比较思路。

03 / 画流程图18:00–20:00 / 35:00

一起检查:先后顺序对了吗?

请一位同学按顺序点选卡片,再说明你的理由。

① 输入
② 处理
③ 输出

输出别忘了两种情况:符合条件 → 通行;未符合条件 → 暂停并核验。

03 / 画流程图20:00–22:00 / 35:00

给同伴一条有用的建议

01

找得到

三个环节都在吗?
每一步写了具体动作吗?

02

走得通

箭头的顺序合理吗?
没比对上时往哪里走?

03

讲得清

每位组员都能用
自己的话解释吗?

“我看懂了你们的________;建议补上________,因为________。”

04 / 迁移应用22:00–23:00 / 35:00

新的机器,也能这样拆吗?

01

语音转文字

一句录音
变成屏幕上的文字。

02

听歌识曲

一小段音乐
得到可能的歌曲名称。

03

AI画图

一段文字描述
得到一张生成的图像。

每组选一个。今天只分析过程,无需打开工具。

04 / 迁移应用23:00–26:00 / 35:00

把“它很聪明”说具体

我们选的是:________

别只写“AI想一想”。
试着写出它处理信息的动作。

输入:收到________处理:识别 / 比较 / 生成________输出:得到________
3:00教师手动启动 · 翻页自动暂停
04 / 迁移应用26:00–27:00 / 35:00

换一位听众,解释你的机器

“它收到________,
经过________,
最后输出________。”

“如果输入变了,
结果可能怎样变化?”

A讲30秒,B追问30秒。可以用声音变小、图片模糊、描述改变作例子。

04 / 迁移应用27:00–29:00 / 35:00

对照一下:中间那一步说清了吗?

语音转文字

先听同学解释,再展开参考。

04 / 迁移应用29:00–31:00 / 35:00

有输入和输出,就一定是AI吗?

反例挑战

计算器:
输入 2+3
输出 5

它也有输入、处理、输出。

这三步,够不够
证明它使用了AI?

不够。这是许多信息系统共有的过程。
还要了解它用了什么方法,完成什么任务。

扫码支付也不一定使用AI,不能只凭“自动完成”判断。

05 / 留下证据31:00–33:00 / 35:00

离堂小检查:你能说明理由吗?

01 闸机拍下图像,属于哪一步?

02 “机器决定开门。”这个解释缺少什么?

03 机器给出了结果,我们还需要检查吗?

05 / 留下证据33:00–34:00 / 35:00

机器没有魔法,过程可以追问

01接收数据
02用算法处理
03给出结果

“我不再只说它很聪明,
我会问:它收到了什么,又怎样处理?”

05 / 留下证据34:00–35:00 / 35:00

下一次,我们从一张图开始

你看见一张脸,
机器看见什么?

下节课:身边的视觉智能场景。

课后观察一种智能应用,用三句话解释它。无需注册、拍照或上传。

输入,是我们下一次探究的起点。
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课前准备与课堂材料

22页 · 35分钟 · 四年级 · 第一单元第2课

材料

每组A3纸或每人学习单、三色笔,另准备“画面线索、比较结果、放行/暂停”角色卡各一套。基础教学无需学生账号、照片、录音或联网服务;若启用可选摄像头实验,请先征得出镜学生同意,画面仅在当前标签页内存中处理。

35分钟节奏

1—3页:人脸侦探游戏 3分钟
4—9页:AI维修队体验 9分钟
10—14页:小组画图与互评 10分钟
15—19页:迁移与反例 9分钟
20—22页:独立检查与总结 4分钟

操作

方向键、空格、PageUp / PageDown翻页;可滑动或滚轮翻页。N打开当前页教师备注,R切换当前页参考答案,B黑屏,F全屏。互动按钮不会触发翻页。计时器需手动开始,翻页自动暂停。

编辑与保存

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资料依据与本次教学调整

根据真实课堂反馈,第4—9页改为“AI维修队”:从游戏证据中找三步、学生扮演机器零件、传递线索卡、完成故障诊断赛,再为输入—处理—输出命名。后半段流程图和迁移任务保持不变。将“条件执行”改为“用算法处理”;补充普通自动化也有三步;将扫码支付作为判断反例;注意力安排作为教学策略,不引用固定儿童生理时长断言。

所有闸机、卡通头像和图案均为虚构教学示意,模拟结果预设;不代表本校设备或真实AI识别精度。教师备注包含简化边界与差异化支持。

外观定制

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