2019粵教版 高中信息技術 選擇性必修4 人工智能初步《第五章 人工智能系統(tǒng)的安全》大單元整體教學設計2020課標

粵教版高中信息技術選擇性必修4人工智能初步《第五章人工智能系統(tǒng)的安全》大單元整體教學設計[2020課標]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學內(nèi)容分析《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》明確了高中信息技術課程旨在全面提升學生的信息素養(yǎng)，幫助學生掌握信息技術基礎知識與技能，增強信息意識，發(fā)展計算思維，提高數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力，樹立正確的信息社會價值觀和責任感。在本教學設計中，我們選擇粵教版高中信息技術選擇性必修4《人工智能初步》的第五章《人工智能系統(tǒng)的安全》作為教學內(nèi)容。這一章節(jié)著重探討了人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，內(nèi)容涵蓋了常見人工智能應用系統(tǒng)的基本組成、安全風險、倫理挑戰(zhàn)，以及維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法和人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。通過學習，學生將能夠了解人工智能應用系統(tǒng)的基本結構和功能，認識其潛在的安全風險和倫理問題，掌握維護系統(tǒng)安全的基本方法，并了解相關的社會規(guī)范和法律法規(guī)。（二）單元內(nèi)容分析本章內(nèi)容可以細分為以下幾個部分：常見人工智能應用系統(tǒng)的基本組成：這部分內(nèi)容主要介紹自動駕駛汽車等典型人工智能應用系統(tǒng)的基本結構和功能模塊，幫助學生理解人工智能系統(tǒng)的工作原理。人工智能應用系統(tǒng)的安全風險：探討物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險、運行安全風險等，讓學生認識到人工智能系統(tǒng)在運行過程中可能面臨的各種安全問題。人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)：分析人工智能技術對國家安全、社會安全、人身安全、網(wǎng)絡安全、隱私保護以及法律倫理等方面的影響，引發(fā)學生對人工智能倫理問題的思考。維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法：介紹安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理、安全管理教育與制度建設等維護系統(tǒng)安全的基本措施，提高學生的安全防范意識。人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)：講解人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則，以及相關的民事與刑事法規(guī)，幫助學生了解人工智能在社會化應用中的法律邊界和道德要求。（三）單元內(nèi)容整合本單元以“人工智能系統(tǒng)的安全”為主題，通過項目式學習的方式，將上述各部分內(nèi)容有機整合起來。具體整合思路如下：項目引入：以“自動駕駛汽車傷人事件”為案例，引入人工智能系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。理論學習：通過講解常見人工智能應用系統(tǒng)的基本組成，讓學生理解人工智能系統(tǒng)的工作原理；通過探討人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，引發(fā)學生的深度思考。實踐探究：組織學生開展項目式學習活動，通過調(diào)查、案例分析、文獻閱讀和網(wǎng)上資料搜索等方式，深入探究人工智能系統(tǒng)的安全問題，并提出相應的解決方案。成果展示與評價：鼓勵學生將項目學習成果進行可視化展示，如制作演示文稿、在線編輯工具等，通過班級分享和評價，提升學生的表達能力和批判性思維能力?？偨Y與反思：引導學生對整個單元的學習內(nèi)容進行總結和反思，加深對人工智能系統(tǒng)安全問題的理解，同時培養(yǎng)學生的信息意識和信息社會責任。二、《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解（一）信息意識在本單元的學習中，學生將通過以下活動培養(yǎng)信息意識：信息敏感度：通過“自動駕駛汽車傷人事件”等案例，引導學生關注人工智能系統(tǒng)的安全問題，增強對人工智能系統(tǒng)安全風險的敏感度。信息價值判斷力：在分析人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)時，引導學生對信息進行價值判斷，識別關鍵信息，為解決問題提供參考。信息安全意識：在學習維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法時，強調(diào)信息安全的重要性，培養(yǎng)學生的信息安全意識，提高信息保護的自覺性。信息分享與合作：在項目式學習過程中，鼓勵學生與小組成員分享信息、共同探究問題，培養(yǎng)學生的合作精神和信息共享意識。（二）計算思維本單元將通過以下活動培養(yǎng)學生的計算思維：形式化描述問題：引導學生將人工智能系統(tǒng)的安全問題形式化描述，明確需要解決的關鍵問題。抽象與建模：在分析人工智能應用系統(tǒng)的基本組成時，幫助學生抽象出系統(tǒng)的關鍵特征，建立結構模型。算法設計與實現(xiàn)：在學習維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法時，引導學生設計算法和程序，實現(xiàn)安全風險的預測和防范。問題解決方案的優(yōu)化：通過項目式學習，鼓勵學生不斷優(yōu)化問題解決方案，提高算法和程序的效率和準確性。系統(tǒng)化思維：在探討人工智能系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)時，引導學生從系統(tǒng)層面思考問題，理解各組成部分之間的相互作用和影響。（三）數(shù)字化學習與創(chuàng)新本單元將通過以下活動培養(yǎng)學生的數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力：數(shù)字化學習環(huán)境的創(chuàng)設：利用信息技術工具和網(wǎng)絡資源，為學生創(chuàng)設數(shù)字化學習環(huán)境，提供豐富的學習資源和工具。數(shù)字化學習資源的采集與管理：引導學生學會利用網(wǎng)絡資源搜集和管理與人工智能系統(tǒng)安全相關的學習資料，提高信息檢索和管理能力。數(shù)字化學習資源的應用與創(chuàng)新：鼓勵學生在項目式學習過程中，創(chuàng)造性地應用數(shù)字化學習資源，如制作演示文稿、在線編輯工具等，展示學習成果。自主學習與協(xié)作學習：通過項目式學習，鼓勵學生開展自主學習和協(xié)作學習，培養(yǎng)自主學習能力和團隊合作精神。問題解決與創(chuàng)新能力：引導學生運用數(shù)字化工具和資源，創(chuàng)造性地解決人工智能系統(tǒng)的安全問題，培養(yǎng)學生的問題解決能力和創(chuàng)新能力。（四）信息社會責任本單元將通過以下活動培養(yǎng)學生的信息社會責任：信息安全與隱私保護：在學習維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法時，強調(diào)信息安全和隱私保護的重要性，培養(yǎng)學生的信息安全意識和隱私保護意識。遵守信息法律法規(guī)：在講解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)時，引導學生了解相關的法律法規(guī)，培養(yǎng)學生的法律意識和規(guī)則意識。信息倫理道德：在探討人工智能系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)時，引導學生思考人工智能技術的倫理道德問題，培養(yǎng)學生的倫理道德觀念和社會責任感。負責任的信息行為：鼓勵學生在項目式學習過程中，負責任地處理和使用信息，不傳播虛假信息，不侵犯他人隱私，維護網(wǎng)絡環(huán)境的健康和安全。積極參與信息社會建設：引導學生關注信息技術的發(fā)展和社會應用，積極參與信息社會的建設，為推動社會進步和發(fā)展貢獻自己的力量。三、學情分析（一）已知內(nèi)容分析在高中信息技術課程中，學生已經(jīng)完成了必修課程的學習，掌握了信息技術的基礎知識、基本技能，并具備了一定的信息素養(yǎng)。在選擇性必修4《人工智能初步》的前幾個章節(jié)中，學生已經(jīng)學習了人工智能的基本概念、發(fā)展歷程、典型應用，以及人工智能的基本算法和核心技術。特別是通過項目學習，學生親身體驗了人工智能的魅力，對人工智能的應用場景和潛在價值有了初步的認識。具體來說，學生在已知內(nèi)容方面已經(jīng)具備了以下基礎：信息技術基礎知識：學生熟悉計算機硬件與軟件、網(wǎng)絡基礎、數(shù)據(jù)管理與分析等方面的知識。人工智能基本概念：學生了解人工智能的定義、分類、發(fā)展歷程及典型應用，如語音識別、圖像識別、自然語言處理等。編程基礎：學生掌握了一種或多種程序設計語言的基本語法和編程技巧，能夠編寫簡單的程序解決實際問題。項目學習經(jīng)驗：學生通過項目學習，對人工智能的應用場景有了初步了解，并具備了一定的團隊協(xié)作和項目管理能力。（二）新知內(nèi)容分析本章《第五章人工智能系統(tǒng)的安全》將深入探討人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，以及維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法和人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。具體新知內(nèi)容包括：人工智能應用系統(tǒng)的基本組成：學生將了解自動駕駛汽車等常見人工智能應用系統(tǒng)的基本功能模塊和工作原理。人工智能應用系統(tǒng)的安全風險：學生將學習物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險和運行安全風險等概念，并理解這些風險對人工智能應用系統(tǒng)的影響。人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)：學生將探討人工智能對國家安全、社會安全、人身安全、網(wǎng)絡安全、隱私保護以及法律倫理等方面帶來的挑戰(zhàn)。維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法：學生將學習安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理、安全管理教育與制度建設等策略，以應對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險。人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)：學生將了解人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則，以及相關的民事與刑事法規(guī)，增強法律意識和倫理觀念。（三）學生學習能力分析基于學生的已知內(nèi)容和新知內(nèi)容，我們可以對學生的學習能力進行以下分析：理論學習能力：學生已經(jīng)具備了較強的理論學習能力，能夠理解和掌握復雜的概念和原理。在講解人工智能應用系統(tǒng)的基本組成、安全風險、倫理挑戰(zhàn)等理論內(nèi)容時，學生應該能夠較好地理解和吸收。實踐操作能力：學生已經(jīng)掌握了一定的編程基礎和項目學習經(jīng)驗，具備了一定的實踐操作能力。在進行項目學習、實踐操作時，學生應該能夠較好地完成任務，提高實踐技能。團隊協(xié)作能力：在項目學習過程中，學生已經(jīng)展現(xiàn)了良好的團隊協(xié)作能力。在分組討論、合作探究等環(huán)節(jié)中，學生應該能夠積極參與、相互協(xié)作，共同完成任務。問題解決能力：通過前幾個章節(jié)的學習，學生已經(jīng)具備了一定的問題解決能力。在面對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)等問題時，學生應該能夠運用所學知識進行分析和解決。（四）學習障礙突破策略針對學生在學習過程中可能遇到的學習障礙，我們可以采取以下突破策略：復雜概念形象化：對于一些復雜的概念和原理，如人工智能應用系統(tǒng)的安全風險、倫理挑戰(zhàn)等，可以通過圖表、動畫、視頻等多媒體手段進行形象化展示，幫助學生更好地理解和記憶。案例分析法：通過引入自動駕駛汽車傷人事件等典型案例，讓學生分析案例背后的原因和教訓，從而加深對人工智能應用系統(tǒng)安全風險和倫理挑戰(zhàn)的認識。實踐操作與體驗：鼓勵學生通過編程實踐、項目學習等方式，親身體驗人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，提高實踐能力和問題解決能力。分組討論與合作探究：通過分組討論、合作探究等方式，讓學生在交流中碰撞思想、分享經(jīng)驗，從而加深對人工智能應用系統(tǒng)安全的理解和認識。強化法律與倫理教育：針對人工智能應用系統(tǒng)的法律與倫理問題，可以通過專題講座、案例分析等方式，強化學生的法律意識和倫理觀念，引導學生自覺遵守法律法規(guī)和道德規(guī)范。針對每個新知內(nèi)容點的學習障礙突破策略如下：人工智能應用系統(tǒng)的基本組成學習障礙：學生對自動駕駛汽車等復雜系統(tǒng)的組成和工作原理可能感到陌生和難以理解。突破策略：通過實物展示、動畫演示等方式，將自動駕駛汽車的各個功能模塊和工作原理進行形象化展示；引導學生分組討論、合作探究，通過自主查閱資料、分析案例等方式加深對系統(tǒng)組成的理解。人工智能應用系統(tǒng)的安全風險學習障礙：學生對物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險和運行安全風險等概念可能感到抽象和難以把握。突破策略：通過引入具體案例，如自動駕駛汽車傷人事件、數(shù)據(jù)泄露事件等，讓學生分析案例背后的安全風險；通過小組討論、角色扮演等方式，讓學生在模擬情境中體驗安全風險的影響和應對措施。人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)學習障礙：學生對人工智能對國家安全、社會安全、人身安全等方面的影響可能缺乏深入的認識和理解。突破策略：通過專題講座、案例分析等方式，引導學生探討人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)；鼓勵學生通過社會實踐、調(diào)研等方式，了解人工智能在現(xiàn)實生活中的應用情況和倫理問題。維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法學習障礙：學生對安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理等專業(yè)方法可能感到陌生和難以掌握。突破策略：通過實踐操作、模擬演練等方式，讓學生親身體驗安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理等過程；提供詳細的學習資料和操作指南，幫助學生逐步掌握這些專業(yè)方法。人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)學習障礙：學生對人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則以及相關的民事與刑事法規(guī)可能缺乏深入的了解和認識。突破策略：通過專題講座、案例分析等方式，詳細介紹人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則以及相關的民事與刑事法規(guī)；鼓勵學生通過社會實踐、調(diào)研等方式，了解這些規(guī)范與法規(guī)在現(xiàn)實生活中的應用情況。四、大主題或大概念設計本大單元的主題設計為“探索人工智能系統(tǒng)的安全：理解風險、倫理與挑戰(zhàn)”。這一大主題旨在通過具體的人工智能應用實例——自動駕駛汽車傷人事件，引導學生深入探討人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，理解人工智能技術在現(xiàn)代社會中的重要性及其可能帶來的問題。通過這一主題的學習，學生不僅能夠增強對人工智能安全的認識，還能提升信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新以及信息社會責任等核心素養(yǎng)。五、大單元目標敘寫（一）信息意識敏銳感知信息變化：學生能夠敏銳地感知到人工智能應用系統(tǒng)中信息的變化，尤其是與安全風險和倫理挑戰(zhàn)相關的信息。判斷信息價值：針對自動駕駛汽車傷人事件等具體案例，學生能夠準確判斷相關信息的價值，識別關鍵信息，理解其對人工智能安全的影響。預期信息影響：在分析人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)時，學生能夠預期相關信息可能帶來的社會影響，包括對個人、組織和社會層面的影響。（二）計算思維抽象問題特征：學生能夠針對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，抽象出問題的關鍵特征，形成形式化的表述。設計解決方案：基于計算思維，學生能夠設計合理的解決方案，以應對人工智能應用系統(tǒng)中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)。實施并優(yōu)化方案：學生能夠利用編程等數(shù)字化工具實施解決方案，并通過迭代和反饋機制不斷優(yōu)化方案，提高方案的可行性和有效性。（三）數(shù)字化學習與創(chuàng)新適應數(shù)字化學習環(huán)境：學生能夠適應利用數(shù)字化資源和工具進行學習的環(huán)境，尤其是在探討人工智能安全時，能夠充分利用網(wǎng)絡資源和技術平臺。創(chuàng)造性解決問題：在分析自動駕駛汽車傷人事件等案例時，學生能夠創(chuàng)造性地提出解決方案，利用數(shù)字化工具進行模擬和驗證。分享與創(chuàng)新：學生能夠?qū)⒆约旱膶W習成果和創(chuàng)新性解決方案進行分享，與同伴交流，共同推動人工智能安全領域的知識創(chuàng)新。（四）信息社會責任遵守法律法規(guī)：學生能夠理解并遵守與人工智能應用相關的法律法規(guī)，包括信息安全法、數(shù)據(jù)保護法等。維護信息安全：在分析人工智能應用系統(tǒng)的安全風險時，學生能夠認識到維護信息安全的重要性，并采取有效措施保護個人信息和公共安全。理性判斷與行動：面對人工智能應用中的倫理挑戰(zhàn)，學生能夠進行理性判斷，采取負責任的行動，積極參與人工智能安全的討論和實踐。六、大單元教學重點理解人工智能應用系統(tǒng)的基本組成：通過分析自動駕駛汽車等具體案例，使學生理解人工智能應用系統(tǒng)的基本組成，包括感知、計算、通信與控制等模塊。探討人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)：重點探討物理安全、數(shù)據(jù)安全、程序安全和運行安全等方面的風險，以及人工智能發(fā)展帶來的倫理挑戰(zhàn)，如國家安全影響、社會安全風險、人身安全風險等。掌握維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法：介紹安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理、安全管理教育與制度建設等基本方法，提升學生的安全防范意識和能力。理解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)：通過案例分析和討論，使學生理解人工智能應用應遵循的道德規(guī)范和行為守則，以及相關的民事與刑事法規(guī)。七、大單元教學難點抽象復雜問題的關鍵特征：人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)涉及多個方面，如何幫助學生抽象出復雜問題的關鍵特征，形成形式化的表述，是教學的一大難點。設計并實施有效的解決方案：要求學生基于計算思維設計解決方案，并利用數(shù)字化工具實施和優(yōu)化方案，這對學生的創(chuàng)新能力和實踐能力提出了較高要求。理解并遵守相關法律法規(guī)：人工智能領域的法律法規(guī)較為復雜，如何幫助學生理解并遵守相關法律法規(guī)，特別是信息安全和數(shù)據(jù)保護方面的法規(guī)，是教學的另一大難點。培養(yǎng)學生的信息社會責任：在探討人工智能安全時，如何引導學生形成正確的信息社會責任意識，積極參與人工智能安全的討論和實踐，需要教師在教學過程中進行持續(xù)引導和培養(yǎng)。教學實施建議創(chuàng)設真實情境：通過引入自動駕駛汽車傷人事件等真實案例，創(chuàng)設貼近學生生活的學習情境，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。開展項目式學習：組織學生開展項目式學習，圍繞人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)進行探究，培養(yǎng)學生的自主學習能力和團隊協(xié)作精神。利用數(shù)字化工具：充分利用編程軟件、數(shù)據(jù)分析工具等數(shù)字化工具，幫助學生實施和優(yōu)化解決方案，提升計算思維和數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。加強法律法規(guī)教育：通過案例分析、專題講座等形式，加強學生對人工智能領域法律法規(guī)的認識和理解，提升學生的信息社會責任意識。注重評價與反饋：在教學過程中注重對學生的評價和反饋，及時發(fā)現(xiàn)和解決學生的學習問題，調(diào)整教學策略，確保教學目標的達成。通過以上教學設計，旨在幫助學生全面理解人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，提升信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新以及信息社會責任等核心素養(yǎng)，為未來的學習和生活奠定堅實基礎。八、大單元整體教學思路在《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對粵教版高中信息技術選擇性必修4《人工智能初步》中《第五章人工智能系統(tǒng)的安全》的教學內(nèi)容，本大單元的整體教學思路旨在通過一系列教學活動，引導學生全面理解人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，掌握維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法，了解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)，從而提升學生的信息素養(yǎng)，特別是信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任等核心素養(yǎng)。一、教學目標設定本大單元的教學目標設定圍繞《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》中提出的學科核心素養(yǎng)，具體包括以下幾個方面：（一）信息意識學生能夠敏銳感知人工智能應用系統(tǒng)中的信息安全風險，認識到信息安全對個人和社會的重要性。學生能夠主動關注人工智能應用系統(tǒng)的安全動態(tài)，了解最新的安全事件和防范措施。學生能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺選擇恰當?shù)男畔⒃矗@取和處理與人工智能安全相關的信息。（二）計算思維學生能夠運用計算機科學領域的思想方法，對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險進行抽象和建模。學生能夠通過判斷、分析與綜合各種信息資源，形成解決人工智能安全問題的合理方案。學生能夠利用編程語言和數(shù)字化工具，實現(xiàn)針對人工智能安全問題的解決方案，并對其進行測試和優(yōu)化。（三）數(shù)字化學習與創(chuàng)新學生能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境，利用數(shù)字化資源和工具進行人工智能安全問題的學習和研究。學生能夠創(chuàng)造性地提出解決人工智能安全問題的新方法，并通過數(shù)字化工具進行實現(xiàn)和驗證。學生能夠在數(shù)字化學習環(huán)境中，與他人合作，共同解決復雜的人工智能安全問題，形成創(chuàng)新性的解決方案。（四）信息社會責任學生能夠遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則，在人工智能應用系統(tǒng)的安全問題上表現(xiàn)出高度的責任感。學生能夠關注人工智能技術發(fā)展對社會的影響，理性看待人工智能的潛在威脅，積極參與人工智能安全的宣傳和教育活動。學生能夠在信息活動中，尊重他人的隱私和知識產(chǎn)權，不利用人工智能技術進行非法活動或侵犯他人權益。二、教學思路與實施策略（一）引入階段：激發(fā)興趣，明確目標情境創(chuàng)設：通過展示自動駕駛汽車傷人事件的新聞報道或視頻，引發(fā)學生對人工智能應用系統(tǒng)安全風險的關注和思考。目標闡述：明確本單元的學習目標，包括理解人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)、掌握維護安全的基本方法、了解相關的規(guī)范與法規(guī)等。任務布置：引導學生分組，每組選擇一個與人工智能安全相關的項目主題，如“自動駕駛汽車的安全風險與防范措施”、“智能家居的隱私保護問題”等，為后續(xù)的學習活動做準備。（二）探究階段：深入學習，理解風險理論學習：5.1.1常見人工智能應用系統(tǒng)的基本組成：通過講解和案例分析，讓學生了解自動駕駛汽車等常見人工智能應用系統(tǒng)的基本組成和工作原理。5.1.2人工智能應用系統(tǒng)的安全風險：詳細分析人工智能應用系統(tǒng)面臨的物理安全、數(shù)據(jù)安全、程序安全和運行安全等風險，并通過案例加深學生的理解。5.1.3人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)：探討人工智能技術發(fā)展帶來的國家安全、社會安全、人身安全、網(wǎng)絡安全、隱私保護等倫理挑戰(zhàn)，引導學生思考如何應對這些挑戰(zhàn)。實踐探究：小組活動：各小組圍繞選定的項目主題，開展調(diào)查、案例分析、文獻閱讀等活動，深入探究人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)。成果展示：各組利用思維導圖、演示文稿等工具，展示探究成果，分享學習心得和體會。（三）實踐階段：掌握方法，解決問題5.2維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法：5.2.1安全風險分析與審計跟蹤：講解安全風險分析的方法和審計跟蹤的重要性，引導學生學習如何進行系統(tǒng)風險評估和審計日志的管理。5.2.2備份與應急處理：介紹數(shù)據(jù)備份的重要性和應急處理措施，通過模擬演練讓學生掌握備份和恢復數(shù)據(jù)的方法。5.2.3安全管理教育與制度建設：強調(diào)安全管理教育和制度建設在維護人工智能系統(tǒng)安全中的作用，引導學生思考如何制定和執(zhí)行相關的安全管理制度。項目實踐：方案設計：各小組根據(jù)探究成果，設計維護人工智能應用系統(tǒng)安全的方案，包括風險分析、審計跟蹤、備份與應急處理、安全管理教育等方面的內(nèi)容。方案實施：在教師的指導下，各小組實施設計方案，利用編程語言和數(shù)字化工具進行實踐操作，解決具體的人工智能安全問題。成果評價：通過項目匯報、同伴評價、教師評價等方式，對各組的實踐成果進行評價，重點評價學生在信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任等方面的表現(xiàn)。（四）總結階段：反思提升，拓展應用總結回顧：引導學生回顧本單元的學習內(nèi)容，總結人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)、維護安全的基本方法以及相關的規(guī)范與法規(guī)等方面的知識。反思提升：鼓勵學生反思學習過程中的收獲和不足，提出改進建議，促進個人能力的提升。拓展應用：引導學生將所學知識應用于實際生活中，關注人工智能技術的發(fā)展動態(tài)，積極參與人工智能安全的宣傳和教育活動，為構建安全、和諧的信息社會貢獻自己的力量。三、教學實施中的注意事項注重情境創(chuàng)設：通過生動的案例和情境，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，提高教學效果。強調(diào)實踐操作：通過項目實踐、模擬演練等方式，讓學生在實際操作中掌握維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法，提升解決問題的能力。關注跨學科學習：引導學生將信息技術與其他學科知識相結合，開展跨學科學習，拓寬視野，提升綜合素養(yǎng)。注重評價反饋：采用多元化的評價方式，及時給予學生反饋和指導，幫助學生明確自己的學習方向和目標。通過以上教學思路和實施策略，本大單元旨在全面提升學生的信息素養(yǎng)，特別是在信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任等方面的能力，為學生未來的學習和生活打下堅實的基礎。九、學業(yè)評價一、教學目標設定根據(jù)《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合粵教版高中信息技術選擇性必修4《人工智能初步》中《第五章人工智能系統(tǒng)的安全》的教學內(nèi)容，本章節(jié)的教學目標設定如下：信息意識：學生能夠識別并分析人工智能應用系統(tǒng)中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，形成對人工智能應用系統(tǒng)的敏感度和信息價值判斷力。學生能夠主動關注人工智能系統(tǒng)發(fā)展過程中的新動向和新趨勢，提升信息安全意識。計算思維：學生能夠運用計算機科學領域的思想方法，對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險進行形式化描述和抽象化處理。學生能夠通過邏輯分析和推理，提出維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法和措施。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生能夠利用網(wǎng)絡資源和數(shù)字化工具，進行自主學習和協(xié)作學習，掌握維護人工智能系統(tǒng)安全的基本技能。學生能夠在解決具體問題的過程中，創(chuàng)造性地提出改善人工智能系統(tǒng)安全性的方案。信息社會責任：學生能夠理解并遵守人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)，形成積極的信息社會責任意識。學生能夠識別并抵制違反信息法律法規(guī)和道德準則的行為，積極參與維護健康的信息環(huán)境。二、學習目標設定結合教學目標，本章節(jié)的具體學習目標設定如下：信息意識：能夠描述人工智能應用系統(tǒng)的基本組成，理解各組成部分的功能和作用。能夠識別并分析人工智能應用系統(tǒng)中的物理安全、數(shù)據(jù)安全、程序安全和運行安全等風險。能夠關注人工智能系統(tǒng)發(fā)展過程中的新動向和新趨勢，提升信息安全意識。計算思維：能夠運用計算機科學領域的思想方法，對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險進行形式化描述和抽象化處理。能夠通過邏輯分析和推理，提出維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法和措施。能夠設計并實施安全風險分析與審計跟蹤方案，發(fā)現(xiàn)并記錄系統(tǒng)的潛在安全隱患。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：能夠利用網(wǎng)絡資源和數(shù)字化工具，進行自主學習和協(xié)作學習，掌握維護人工智能系統(tǒng)安全的基本技能。能夠在解決具體問題的過程中，創(chuàng)造性地提出改善人工智能系統(tǒng)安全性的方案。能夠設計并實施備份與應急處理方案，確保人工智能應用系統(tǒng)在遭受損害時能夠盡快恢復正常運行。信息社會責任：能夠理解并遵守人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)，形成積極的信息社會責任意識。能夠識別并抵制違反信息法律法規(guī)和道德準則的行為，積極參與維護健康的信息環(huán)境。能夠結合具體案例，分析人工智能應用中的道德規(guī)范和行為守則，并提出改進措施。三、評價目標設定基于教學目標和學習目標，本章節(jié)的評價目標設定如下：信息意識：評價內(nèi)容：學生對人工智能應用系統(tǒng)基本組成的描述和理解程度；對系統(tǒng)中安全風險的識別和分析能力；對人工智能系統(tǒng)新動向和新趨勢的關注度。評價方式：通過課堂討論、案例分析、在線測試等方式進行評價。觀察學生在討論中的發(fā)言情況，分析學生對案例的解讀深度，以及在線測試的成績。評價標準：學生能夠準確描述人工智能應用系統(tǒng)的基本組成，全面分析系統(tǒng)中的安全風險，并表現(xiàn)出對人工智能系統(tǒng)新動向和新趨勢的高度關注。計算思維：評價內(nèi)容：學生對人工智能應用系統(tǒng)安全風險的形式化描述和抽象化處理能力；提出的安全維護措施的邏輯性和可行性。評價方式：通過項目報告、課堂展示、小組互評等方式進行評價。觀察學生報告和展示的邏輯性和條理性，以及小組互評中的反饋意見。評價標準：學生能夠運用計算機科學領域的思想方法，對安全風險進行準確的形式化描述和抽象化處理，提出的安全維護措施邏輯清晰、切實可行。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：評價內(nèi)容：學生利用網(wǎng)絡資源和數(shù)字化工具進行自主學習的能力；在解決問題過程中展現(xiàn)的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。評價方式：通過項目作品、學習日志、在線協(xié)作記錄等方式進行評價。觀察學生項目作品的創(chuàng)意性和實用性，分析學習日志中的反思和總結，以及在線協(xié)作記錄中的互動情況。評價標準：學生能夠有效利用網(wǎng)絡資源和數(shù)字化工具進行自主學習，在解決問題過程中展現(xiàn)出創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，項目作品創(chuàng)意獨特、實用性強。信息社會責任：評價內(nèi)容：學生對人工智能社會化應用規(guī)范與法規(guī)的理解和遵守情況；在維護健康信息環(huán)境方面的表現(xiàn)。評價方式：通過問卷調(diào)查、角色扮演、社區(qū)實踐等方式進行評價。分析問卷調(diào)查的結果，觀察學生在角色扮演中的表現(xiàn)，以及社區(qū)實踐中的反饋意見。評價標準：學生能夠準確理解并自覺遵守人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)，積極抵制違反信息法律法規(guī)和道德準則的行為，為維護健康的信息環(huán)境做出貢獻。四、具體評價方案（一）信息意識評價方案課堂討論評價：評價內(nèi)容：學生在課堂討論中對人工智能應用系統(tǒng)基本組成的描述和理解。評價方式：觀察學生在討論中的發(fā)言情況，記錄發(fā)言內(nèi)容和質(zhì)量。評價標準：發(fā)言內(nèi)容準確、全面，能夠清晰地描述人工智能應用系統(tǒng)的基本組成及各部分功能。案例分析評價：評價內(nèi)容：學生對人工智能應用系統(tǒng)中安全風險的識別和分析能力。評價方式：提供案例材料，要求學生分析案例中的安全風險，并撰寫分析報告。評價標準：分析報告邏輯清晰、分析準確，能夠全面識別并深入分析案例中的安全風險。在線測試評價：評價內(nèi)容：學生對人工智能系統(tǒng)新動向和新趨勢的關注度。評價方式：設計在線測試題目，涵蓋人工智能系統(tǒng)發(fā)展的最新動態(tài)和趨勢。評價標準：測試成績優(yōu)異，能夠準確回答關于人工智能系統(tǒng)新動向和新趨勢的問題。（二）計算思維評價方案項目報告評價：評價內(nèi)容：學生對人工智能應用系統(tǒng)安全風險的形式化描述和抽象化處理能力。評價方式：要求學生撰寫項目報告，對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險進行形式化描述和抽象化處理。評價標準：報告邏輯清晰、條理分明，能夠準確運用計算機科學領域的思想方法對安全風險進行形式化描述和抽象化處理。課堂展示評價：評價內(nèi)容：學生提出的安全維護措施的邏輯性和可行性。評價方式：組織課堂展示活動，要求學生展示自己的安全維護措施方案。評價標準：展示內(nèi)容邏輯清晰、條理分明，提出的安全維護措施切實可行、具有創(chuàng)新性。小組互評評價：評價內(nèi)容：學生在小組協(xié)作中展現(xiàn)的計算思維能力。評價方式：組織小組互評活動，要求學生對小組內(nèi)其他成員的計算思維能力進行評價。評價標準：評價內(nèi)容客觀公正，能夠準確反映其他成員在計算思維方面的優(yōu)點和不足。（三）數(shù)字化學習與創(chuàng)新評價方案項目作品評價：評價內(nèi)容：學生利用網(wǎng)絡資源和數(shù)字化工具進行自主學習的能力，以及項目作品的創(chuàng)意性和實用性。評價方式：要求學生提交項目作品，包括設計文檔、源代碼、演示視頻等。評價標準：項目作品創(chuàng)意獨特、實用性強，能夠充分展示學生利用網(wǎng)絡資源和數(shù)字化工具進行自主學習的能力。學習日志評價：評價內(nèi)容：學生在學習過程中展現(xiàn)的反思和總結能力。評價方式：要求學生撰寫學習日志，記錄學習過程中的思考、收獲和困惑。評價標準：學習日志內(nèi)容詳實、反思深刻，能夠準確反映學生在學習過程中的成長和進步。在線協(xié)作記錄評價：評價內(nèi)容：學生在在線協(xié)作過程中展現(xiàn)的溝通能力和團隊協(xié)作精神。評價方式：分析學生的在線協(xié)作記錄，包括聊天記錄、文件共享記錄等。評價標準：在線協(xié)作記錄積極有效，能夠充分展示學生的溝通能力和團隊協(xié)作精神。（四）信息社會責任評價方案問卷調(diào)查評價：評價內(nèi)容：學生對人工智能社會化應用規(guī)范與法規(guī)的理解和遵守情況。評價方式：設計問卷調(diào)查題目，涵蓋人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)內(nèi)容。評價標準：問卷調(diào)查結果優(yōu)秀，能夠準確回答關于人工智能社會化應用規(guī)范與法規(guī)的問題。角色扮演評價：評價內(nèi)容：學生在模擬情境中展現(xiàn)的信息社會責任意識。評價方式：組織角色扮演活動，要求學生扮演不同角色（如人工智能開發(fā)者、用戶、監(jiān)管者等），模擬處理人工智能應用中的道德和法律問題。評價標準：角色扮演過程中表現(xiàn)積極、負責任，能夠準確理解和遵守人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。社區(qū)實踐評價：評價內(nèi)容：學生在社區(qū)實踐中為維護健康信息環(huán)境做出的貢獻。評價方式：組織學生參與社區(qū)實踐活動，如宣傳人工智能應用規(guī)范、開展網(wǎng)絡安全知識講座等。評價標準：社區(qū)實踐活動中表現(xiàn)積極、有效，能夠為維護健康信息環(huán)境做出實質(zhì)性貢獻。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路針對粵教版高中信息技術選擇性必修4《人工智能初步》第五章《人工智能系統(tǒng)的安全》的教學內(nèi)容，本大單元的實施思路旨在通過一系列的教學活動，引導學生深入了解人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，掌握維護人工智能系統(tǒng)安全的基本方法，并認識和理解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。具體實施思路如下：情境導入與問題探究：通過“自動駕駛汽車傷人事件”這一具體案例，引入人工智能系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。組織學生開展小組討論，分析自動駕駛汽車傷人事件的技術原因和人為原因，引導學生認識人工智能應用系統(tǒng)的基本組成及其安全風險。理論學習與案例分析：講授人工智能應用系統(tǒng)的安全風險，包括物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險和運行安全風險等，并結合具體案例進行深入分析。探討人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)，如國家安全影響、社會安全風險、人身安全風險、網(wǎng)絡安全風險、隱私保護風險和法律倫理挑戰(zhàn)等。實踐操作與技能培養(yǎng)：引導學生學習維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法，包括安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理、安全管理教育與制度建設等。組織學生進行實踐操作，如編寫簡單的安全審計日志、設計數(shù)據(jù)備份方案、制定安全管理制度等，培養(yǎng)學生的實踐操作能力。法規(guī)學習與討論：講解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)，包括人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則、人工智能應用的民事與刑事法規(guī)等。組織學生討論如何在實際應用中遵守相關法規(guī)，培養(yǎng)學生的法律意識和道德責任感。項目設計與成果展示：指導學生選擇一個感興趣的人工智能應用項目，如智能攝像頭、聊天機器人等，分析其中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，并設計相應的安全維護策略。鼓勵學生以小組形式完成項目設計，并制作項目報告或演示文稿進行成果展示，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和表達能力?？偨Y反思與拓展延伸：對整個大單元的學習內(nèi)容進行總結反思，幫助學生鞏固所學知識，提升信息素養(yǎng)。引導學生關注人工智能領域的最新發(fā)展動態(tài)，思考未來人工智能系統(tǒng)的安全挑戰(zhàn)和應對策略，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和前瞻意識。二、教學目標設定（一）信息意識目標描述：學生能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理關于人工智能系統(tǒng)安全的信息；能夠敏銳感知信息的變化，分析數(shù)據(jù)中所承載的信息，對人工智能系統(tǒng)安全可能產(chǎn)生的影響進行預期分析。（二）計算思維目標描述：學生能夠采用計算機科學領域的思想方法，界定人工智能系統(tǒng)安全問題，抽象特征，建立結構模型，合理組織數(shù)據(jù)；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案；能夠總結利用計算機解決人工智能系統(tǒng)安全問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。（三）數(shù)字化學習與創(chuàng)新目標描述：學生能夠認識數(shù)字化學習環(huán)境的優(yōu)勢和局限性，適應數(shù)字化學習環(huán)境，利用數(shù)字化資源與工具（如在線學習平臺、編程軟件等）進行自主學習和協(xié)作學習；能夠創(chuàng)造性地解決問題，如設計并實施人工智能系統(tǒng)的安全維護策略；能夠制作數(shù)字化學習作品（如項目報告、演示文稿等），展示學習成果。（四）信息社會責任目標描述：學生具有一定的信息安全意識與能力，能夠遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則；在人工智能系統(tǒng)的安全維護和法規(guī)遵守方面，能夠積極維護他人合法權益和公共信息安全；關注人工智能技術發(fā)展所帶來的社會問題，具有理性判斷和負責行動的能力。三、教學結構圖中心主題：人工智能系統(tǒng)的安全1.情境導入與問題探究-自動駕駛汽車傷人事件-小組討論：技術原因與人為原因-人工智能應用系統(tǒng)的基本組成2.理論學習與案例分析-安全風險-物理安全風險-數(shù)據(jù)安全風險-程序安全風險-運行安全風險-倫理挑戰(zhàn)-國家安全影響-社會安全風險-人身安全風險-網(wǎng)絡安全風險-隱私保護風險-法律倫理挑戰(zhàn)3.實踐操作與技能培養(yǎng)-安全風險分析與審計跟蹤-備份與應急處理-安全管理教育與制度建設-實踐操作：安全審計日志、數(shù)據(jù)備份方案、安全管理制度4.法規(guī)學習與討論-道德規(guī)范與行為守則-民事與刑事法規(guī)-討論：如何遵守相關法規(guī)5.項目設計與成果展示-選擇項目：智能攝像頭、聊天機器人等-分析安全風險和倫理挑戰(zhàn)-設計安全維護策略-制作項目報告或演示文稿-成果展示與交流6.總結反思與拓展延伸-總結學習內(nèi)容-反思學習過程-關注最新發(fā)展動態(tài)-思考未來應對策略四、具體教學實施步驟第一步：情境導入與問題探究（2課時）活動1：情境導入教師展示“自動駕駛汽車傷人事件”的相關視頻或新聞報道，引導學生關注人工智能系統(tǒng)的安全問題。提出問題：自動駕駛汽車傷人事件背后有哪些技術原因和人為原因？活動2：小組討論學生分組討論自動駕駛汽車的基本結構和工作原理，分析其中的技術風險。各小組派代表分享討論結果，教師進行總結和補充?；顒?：認識人工智能應用系統(tǒng)的基本組成教師講解人工智能應用系統(tǒng)的基本組成，包括感知層、計算層、通信層和控制層等。學生通過思維導圖工具整理所學知識，加深對人工智能應用系統(tǒng)的理解。第二步：理論學習與案例分析（4課時）活動1：安全風險講解教師分別講解物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險和運行安全風險的概念和實例。學生通過案例分析，理解各種安全風險對人工智能系統(tǒng)的影響?；顒?：倫理挑戰(zhàn)探討教師引導學生探討人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)，包括國家安全、社會安全、人身安全、網(wǎng)絡安全、隱私保護和法律倫理等方面。學生通過小組討論，分享各自的觀點和看法?；顒?：案例分析教師提供幾個典型的人工智能系統(tǒng)安全案例，如智能攝像頭泄露隱私事件、聊天機器人的“不當言語”事件等。學生分析這些案例中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，提出相應的解決方案。第三步：實踐操作與技能培養(yǎng)（4課時）活動1：安全風險分析與審計跟蹤教師講解安全風險分析和審計跟蹤的基本概念和方法。學生分組進行實踐操作，編寫簡單的安全審計日志，記錄和分析人工智能系統(tǒng)的安全狀況?；顒?：備份與應急處理教師講解數(shù)據(jù)備份和應急處理的重要性及基本步驟。學生設計數(shù)據(jù)備份方案，模擬數(shù)據(jù)丟失和恢復的過程，掌握應急處理的方法?；顒?：安全管理教育與制度建設教師講解安全管理教育和制度建設的內(nèi)容和要求。學生分組制定安全管理制度，包括安全操作規(guī)程、安全培訓計劃等，并在班級內(nèi)進行分享和討論。第四步：法規(guī)學習與討論（2課時）活動1：道德規(guī)范與行為守則學習教師講解人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則，引導學生認識遵守道德規(guī)范的重要性。學生通過案例分析，理解道德規(guī)范在人工智能系統(tǒng)安全中的應用?；顒?：民事與刑事法規(guī)學習教師講解與人工智能系統(tǒng)安全相關的民事與刑事法規(guī)，如《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》等。學生討論如何在實際應用中遵守相關法規(guī)，增強法律意識。第五步：項目設計與成果展示（4課時）活動1：項目選題學生分組選擇一個感興趣的人工智能應用項目，如智能攝像頭、聊天機器人等。各小組確定項目主題和研究內(nèi)容?；顒?：分析安全風險和倫理挑戰(zhàn)學生分組分析所選項目中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，制定項目研究計劃。教師對各小組的研究計劃進行指導和點評?；顒?：設計安全維護策略學生根據(jù)分析結果，設計相應的安全維護策略，包括技術防范措施、管理制度等。各小組制作項目報告或演示文稿，準備成果展示。活動4：成果展示與交流各小組進行成果展示，分享項目研究過程和成果。教師和同學進行點評和提問，促進相互學習和交流。第六步：總結反思與拓展延伸（2課時）活動1：總結學習內(nèi)容教師引導學生回顧整個大單元的學習內(nèi)容，總結所學知識和技能。學生通過思維導圖或概念圖等工具，整理學習筆記和心得體會?；顒?：反思學習過程學生反思自己在學習過程中的表現(xiàn)和不足，提出改進意見。教師對學生的學習態(tài)度、合作精神和創(chuàng)新能力等方面進行評價和鼓勵?；顒?：關注最新發(fā)展動態(tài)教師介紹人工智能領域的最新發(fā)展動態(tài)和前沿技術。學生通過網(wǎng)絡搜索、閱讀相關文獻等方式，了解人工智能系統(tǒng)的最新安全挑戰(zhàn)和應對策略?；顒?：思考未來應對策略學生結合所學知識，思考未來人工智能系統(tǒng)的安全挑戰(zhàn)和應對策略。教師引導學生進行頭腦風暴和創(chuàng)意分享，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和前瞻意識。十一、大情境、大任務創(chuàng)設大情境：智能時代的挑戰(zhàn)與機遇隨著信息技術的飛速發(fā)展，人工智能（AI）已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，從自動駕駛汽車到智能家居，從醫(yī)療診斷到金融分析，AI的應用無處不在。隨著AI技術的普及，一系列安全風險和倫理挑戰(zhàn)也隨之而來。自動駕駛汽車傷人事件、智能攝像頭泄露隱私、聊天機器人“不當言語”等事件頻發(fā)，引發(fā)了社會對于AI安全、倫理和法規(guī)的廣泛關注和深入思考。在這個智能時代，我們不僅要享受AI帶來的便利，更要面對和解決它帶來的挑戰(zhàn)。作為未來的信息技術人才，高中生們需要深入了解AI應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，掌握維護AI系統(tǒng)安全的基本方法，理解并遵守AI社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。大任務：構建安全、倫理、合規(guī)的AI應用系統(tǒng)任務一：探究AI應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)子任務1：分析常見AI應用系統(tǒng)的基本組成教學目標：（一）信息意識：學生能夠識別并描述常見AI應用系統(tǒng)的基本組成，理解各組成部分的功能和作用。（二）計算思維：學生能夠通過分析AI應用系統(tǒng)的結構，抽象出各組成部分之間的邏輯關系，形成系統(tǒng)模型。活動內(nèi)容：教師展示自動駕駛汽車、智能攝像頭、聊天機器人等常見AI應用系統(tǒng)的實例，引導學生觀察并討論它們的基本組成。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)進行深入分析，利用思維導圖工具繪制其系統(tǒng)結構圖，并標注各組成部分的功能和作用。小組代表分享分析結果，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。子任務2：探討AI應用系統(tǒng)的安全風險教學目標：（一）信息意識：學生能夠識別AI應用系統(tǒng)面臨的主要安全風險，理解這些風險對系統(tǒng)安全和用戶隱私的影響。（二）計算思維：學生能夠通過分析安全風險，提出相應的防范措施，設計安全策略?；顒觾?nèi)容：教師介紹AI應用系統(tǒng)面臨的物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險和運行安全風險等，通過案例分析加深學生的理解。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)，分析其可能面臨的安全風險，并討論這些風險對系統(tǒng)安全和用戶隱私的潛在影響。小組代表分享分析結果，提出防范措施和安全策略，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。子任務3：討論AI應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)教學目標：（一）信息社會責任：學生能夠理解AI應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)，思考AI技術發(fā)展對社會、法律、倫理等方面的影響。（二）計算思維：學生能夠通過案例分析，探討AI倫理問題的解決方案，形成合理的判斷和決策?；顒觾?nèi)容：教師介紹AI應用系統(tǒng)在國家安全、社會安全、人身安全、網(wǎng)絡安全、隱私保護和法律倫理等方面面臨的挑戰(zhàn)，通過案例分析加深學生的理解。學生分組，選擇一種AI倫理挑戰(zhàn)進行深入討論，如自動駕駛汽車的道德決策問題、智能攝像頭的隱私保護問題等。小組代表分享討論結果，提出解決方案和建議，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。任務二：掌握維護AI應用系統(tǒng)安全的基本方法子任務1：學習安全風險分析與審計跟蹤教學目標：（一）信息意識：學生能夠理解安全風險分析的重要性，掌握審計跟蹤的基本方法。（二）計算思維：學生能夠通過安全風險分析，識別系統(tǒng)的潛在隱患，設計審計跟蹤方案。活動內(nèi)容：教師介紹安全風險分析的概念和步驟，通過案例分析展示審計跟蹤在AI系統(tǒng)安全管理中的應用。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)，進行安全風險分析，識別系統(tǒng)的潛在隱患，并設計審計跟蹤方案。小組代表分享分析結果和審計跟蹤方案，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。子任務2：實踐備份與應急處理教學目標：（一）數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生能夠掌握數(shù)據(jù)備份和應急處理的基本方法，設計并實施備份和應急處理方案。（二）信息社會責任：學生能夠認識到數(shù)據(jù)備份和應急處理在保障AI系統(tǒng)安全中的重要性，增強安全責任意識。活動內(nèi)容：教師介紹數(shù)據(jù)備份和應急處理的概念和步驟，通過案例分析展示備份和應急處理在AI系統(tǒng)安全管理中的應用。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)，設計數(shù)據(jù)備份和應急處理方案，并進行實踐操作。小組代表分享實踐過程和結果，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。子任務3：制定安全管理教育與制度建設方案教學目標：（一）信息社會責任：學生能夠理解安全管理教育和制度建設在AI系統(tǒng)安全管理中的重要性，增強安全意識和責任感。（二）數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生能夠設計并實施安全管理教育和制度建設方案，提升安全管理能力。活動內(nèi)容：教師介紹安全管理教育和制度建設的基本內(nèi)容和方法，通過案例分析展示其在AI系統(tǒng)安全管理中的應用。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)，設計安全管理教育和制度建設方案，包括安全培訓計劃、安全操作規(guī)程、安全管理制度等。小組代表分享方案內(nèi)容，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。任務三：理解并遵守AI社會化應用的規(guī)范與法規(guī)子任務1：學習AI應用的道德規(guī)范和行為守則教學目標：（一）信息社會責任：學生能夠理解AI應用的道德規(guī)范和行為守則，增強道德意識和責任感。（二）數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生能夠通過案例分析，探討AI道德規(guī)范的實踐應用，形成合理的判斷和決策。活動內(nèi)容：教師介紹AI應用的道德規(guī)范和行為守則，包括避免傷害他人、誠實可靠、尊重知識產(chǎn)權、尊重隱私等基本原則。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)，分析其在實踐中應遵循的道德規(guī)范和行為守則，通過案例分析加深理解。小組代表分享分析結果，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。子任務2：學習AI應用的民事與刑事法規(guī)教學目標：（一）信息社會責任：學生能夠了解AI應用的民事與刑事法規(guī)，增強法律意識和責任感。（二）計算思維：學生能夠通過案例分析，探討AI法規(guī)在解決實際問題中的應用，形成合理的判斷和決策。活動內(nèi)容：教師介紹AI應用的民事與刑事法規(guī)，包括《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》等相關法律法規(guī)的主要內(nèi)容。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)，分析其在實踐中可能涉及的民事與刑事法律問題，通過案例分析加深理解。小組代表分享分析結果，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。子任務3：制定AI應用系統(tǒng)的安全維護策略教學目標：（一）信息社會責任：學生能夠制定符合道德規(guī)范、法律法規(guī)的AI應用系統(tǒng)安全維護策略，增強安全意識和責任感。（二）數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生能夠綜合運用所學知識，創(chuàng)造性地設計并實施AI應用系統(tǒng)安全維護策略?；顒觾?nèi)容：教師引導學生總結AI應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)、維護AI應用系統(tǒng)安全的基本方法以及AI社會化應用的規(guī)范與法規(guī)等方面的知識。學生分組，選擇一種AI應用系統(tǒng)，制定符合道德規(guī)范、法律法規(guī)的安全維護策略，包括安全風險管理、數(shù)據(jù)安全保護、應急處理機制、安全管理教育和制度建設等方面的內(nèi)容。小組代表分享安全維護策略，全班進行討論和交流，教師進行總結和點評。鼓勵學生將策略付諸實踐，不斷優(yōu)化和完善。通過本大情境、大任務的創(chuàng)設，學生將全面深入了解AI應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，掌握維護AI系統(tǒng)安全的基本方法，理解并遵守AI社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。通過實踐操作和項目設計，學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力以及信息社會責任將得到顯著提升。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：人工智能系統(tǒng)的安全課時設計：情境導入與問題探究（2課時）情境導入：通過“自動駕駛汽車傷人事件”引入人工智能系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)。問題探究：組織學生開展小組討論，分析自動駕駛汽車傷人事件的技術原因和人為原因。理論學習與案例分析（4課時）安全風險講解：介紹人工智能應用系統(tǒng)的安全風險，包括物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險和運行安全風險。倫理挑戰(zhàn)探討：討論人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)，如國家安全影響、社會安全風險、人身安全風險、網(wǎng)絡安全風險、隱私保護風險和法律倫理挑戰(zhàn)。案例分析：分析具體的人工智能系統(tǒng)安全案例，如智能攝像頭泄露隱私事件、聊天機器人的“不當言語”事件等。實踐操作與技能培養(yǎng)（4課時）安全風險分析與審計跟蹤：學習安全風險分析和審計跟蹤的基本概念和方法，編寫簡單的安全審計日志。備份與應急處理：了解數(shù)據(jù)備份和應急處理的重要性及基本步驟，設計數(shù)據(jù)備份方案，模擬數(shù)據(jù)丟失和恢復的過程。安全管理教育與制度建設：講解安全管理教育和制度建設的內(nèi)容和要求，制定安全管理制度。法規(guī)學習與討論（2課時）道德規(guī)范與行為守則學習：了解人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則。民事與刑事法規(guī)學習：講解與人工智能系統(tǒng)安全相關的民事與刑事法規(guī)，如《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》等。討論：如何在實際應用中遵守相關法規(guī)。項目設計與成果展示（4課時）項目選題：學生分組選擇一個感興趣的人工智能應用項目，如智能攝像頭、聊天機器人等。分析安全風險和倫理挑戰(zhàn)：分析所選項目中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，制定項目研究計劃。設計安全維護策略：根據(jù)分析結果，設計相應的安全維護策略。制作項目報告或演示文稿：準備成果展示。成果展示與交流：進行項目成果展示，分享項目研究過程和成果。總結反思與拓展延伸（2課時）總結學習內(nèi)容：回顧整個大單元的學習內(nèi)容。反思學習過程：反思自己在學習過程中的表現(xiàn)和不足。關注最新發(fā)展動態(tài)：介紹人工智能領域的最新發(fā)展動態(tài)和前沿技術。思考未來應對策略：思考未來人工智能系統(tǒng)的安全挑戰(zhàn)和應對策略。（二）學習目標教學目標與學習目標設定：信息意識學生能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理關于人工智能系統(tǒng)安全的信息。學生能夠敏銳感知信息的變化，分析數(shù)據(jù)中所承載的信息，對人工智能系統(tǒng)安全可能產(chǎn)生的影響進行預期分析。計算思維學生能夠采用計算機科學領域的思想方法，界定人工智能系統(tǒng)安全問題，抽象特征，建立結構模型，合理組織數(shù)據(jù)。學生通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。學生能夠總結利用計算機解決人工智能系統(tǒng)安全問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。數(shù)字化學習與創(chuàng)新學生能夠認識數(shù)字化學習環(huán)境的優(yōu)勢和局限性，適應數(shù)字化學習環(huán)境，利用數(shù)字化資源與工具（如在線學習平臺、編程軟件等）進行自主學習和協(xié)作學習。學生能夠創(chuàng)造性地解決問題，如設計并實施人工智能系統(tǒng)的安全維護策略。學生能夠制作數(shù)字化學習作品（如項目報告、演示文稿等），展示學習成果。信息社會責任學生具有一定的信息安全意識與能力，能夠遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則。學生在人工智能系統(tǒng)的安全維護和法規(guī)遵守方面，能夠積極維護他人合法權益和公共信息安全。學生關注人工智能技術發(fā)展所帶來的社會問題，具有理性判斷和負責行動的能力。（三）評價任務信息意識評價評價學生是否能夠主動獲取并處理關于人工智能系統(tǒng)安全的信息。評價學生是否能夠分析數(shù)據(jù)中所承載的信息，對人工智能系統(tǒng)安全可能產(chǎn)生的影響進行預期分析。計算思維評價通過項目設計，評價學生是否能夠抽象特征、建立結構模型、合理組織數(shù)據(jù)。通過項目展示，評價學生是否能夠運用合理的算法形成解決問題的方案，并將其遷移到其他相關問題解決中。數(shù)字化學習與創(chuàng)新評價評價學生是否能夠利用數(shù)字化資源與工具進行自主學習和協(xié)作學習。通過項目報告或演示文稿，評價學生是否能夠創(chuàng)造性地解決問題，展示學習成果。信息社會責任評價評價學生是否能夠遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則。通過項目設計和討論，評價學生是否能夠在人工智能系統(tǒng)的安全維護和法規(guī)遵守方面，積極維護他人合法權益和公共信息安全。評價學生是否關注人工智能技術發(fā)展所帶來的社會問題，具有理性判斷和負責行動的能力。（四）學習過程情境導入與問題探究情境導入：教師展示“自動駕駛汽車傷人事件”的相關視頻或新聞報道，引導學生關注人工智能系統(tǒng)的安全問題。問題探究：活動1：提出問題：自動駕駛汽車傷人事件背后有哪些技術原因和人為原因？活動2：小組討論：學生分組討論自動駕駛汽車的基本結構和工作原理，分析其中的技術風險?；顒?：分享與總結：各小組派代表分享討論結果，教師進行總結和補充。理論學習與案例分析安全風險講解：活動1：教師分別講解物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險和運行安全風險的概念和實例。活動2：學生通過案例分析，理解各種安全風險對人工智能系統(tǒng)的影響。倫理挑戰(zhàn)探討：活動1：教師引導學生探討人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)，包括國家安全、社會安全、人身安全、網(wǎng)絡安全、隱私保護和法律倫理等方面?；顒?：學生通過小組討論，分享各自的觀點和看法。案例分析：活動1：教師提供幾個典型的人工智能系統(tǒng)安全案例，如智能攝像頭泄露隱私事件、聊天機器人的“不當言語”事件等?；顒?：學生分析這些案例中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，提出相應的解決方案。實踐操作與技能培養(yǎng)安全風險分析與審計跟蹤：活動1：教師講解安全風險分析和審計跟蹤的基本概念和方法?；顒?：學生分組進行實踐操作，編寫簡單的安全審計日志，記錄和分析人工智能系統(tǒng)的安全狀況。備份與應急處理：活動1：教師講解數(shù)據(jù)備份和應急處理的重要性及基本步驟?；顒?：學生設計數(shù)據(jù)備份方案，模擬數(shù)據(jù)丟失和恢復的過程，掌握應急處理的方法。安全管理教育與制度建設：活動1：教師講解安全管理教育和制度建設的內(nèi)容和要求。活動2：學生分組制定安全管理制度，包括安全操作規(guī)程、安全培訓計劃等，并在班級內(nèi)進行分享和討論。法規(guī)學習與討論道德規(guī)范與行為守則學習：活動1：教師講解人工智能應用的道德規(guī)范和行為守則，引導學生認識遵守道德規(guī)范的重要性。活動2：學生通過案例分析，理解道德規(guī)范在人工智能系統(tǒng)安全中的應用。民事與刑事法規(guī)學習：活動1：教師講解與人工智能系統(tǒng)安全相關的民事與刑事法規(guī)，如《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》等。活動2：學生討論如何在實際應用中遵守相關法規(guī)，增強法律意識。項目設計與成果展示項目選題：活動1：學生分組選擇一個感興趣的人工智能應用項目，如智能攝像頭、聊天機器人等。活動2：各小組確定項目主題和研究內(nèi)容。分析安全風險和倫理挑戰(zhàn)：活動1：學生分組分析所選項目中的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，制定項目研究計劃。活動2：教師對各小組的研究計劃進行指導和點評。設計安全維護策略：活動1：學生根據(jù)分析結果，設計相應的安全維護策略?；顒?：各小組制作項目報告或演示文稿，準備成果展示。成果展示與交流：活動1：各小組進行成果展示，分享項目研究過程和成果?；顒?：教師和同學進行點評和提問，促進相互學習和交流。總結反思與拓展延伸總結學習內(nèi)容：活動1：教師引導學生回顧整個大單元的學習內(nèi)容。活動2：學生通過思維導圖或概念圖等工具，整理學習筆記和心得體會。反思學習過程：活動1：學生反思自己在學習過程中的表現(xiàn)和不足，提出改進意見。活動2：教師對學生的學習態(tài)度、合作精神和創(chuàng)新能力等方面進行評價和鼓勵。關注最新發(fā)展動態(tài)：活動1：教師介紹人工智能領域的最新發(fā)展動態(tài)和前沿技術?；顒?：學生通過網(wǎng)絡搜索、閱讀相關文獻等方式，了解人工智能系統(tǒng)的最新安全挑戰(zhàn)和應對策略。思考未來應對策略：活動1：學生結合所學知識，思考未來人工智能系統(tǒng)的安全挑戰(zhàn)和應對策略?；顒?：教師引導學生進行頭腦風暴和創(chuàng)意分享，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和前瞻意識。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)設計：安全風險分析報告：學生選擇一個人工智能應用項目，分析其中的安全風險，并撰寫安全風險分析報告。倫理挑戰(zhàn)討論報告：學生分組討論人工智能應用系統(tǒng)的倫理挑戰(zhàn)，并撰寫討論報告，提出自己的見解和解決方案。安全維護策略設計：學生根據(jù)所選項目，設計相應的安全維護策略，并撰寫策略設計文檔。法規(guī)學習心得：學生學習與人工智能系統(tǒng)安全相關的民事與刑事法規(guī)，撰寫學習心得，分享自己的體會和認識。檢測設計：安全風險知識測試：通過選擇題、判斷題等形式，檢測學生對人工智能應用系統(tǒng)安全風險知識的掌握情況。倫理挑戰(zhàn)案例分析：提供幾個典型的人工智能系統(tǒng)倫理挑戰(zhàn)案例，讓學生進行分析，檢測學生的倫理意識和判斷能力。安全維護策略評價：對各小組設計的安全維護策略進行評價，檢測學生的策略設計能力和創(chuàng)新思維。法規(guī)知識問答：通過問答形式，檢測學生對與人工智能系統(tǒng)安全相關的民事與刑事法規(guī)的掌握情況。（六）學后反思學生反思：反思自己在學習過程中的表現(xiàn)，包括信息獲取、問題分析、實踐操作、法規(guī)學習等方面?？偨Y自己在項目設計、團隊合作、創(chuàng)新思維等方面的收獲和不足。提出改進意見，明確未來的學習方向和目標。教師反思：反思教學過程中的成功經(jīng)驗和不足之處，包括情境創(chuàng)設、問題引導、案例分析、實踐操作等方面?？偨Y學生在學習過程中的表現(xiàn)和反饋，評估教學目標的達成情況。提出改進措施，優(yōu)化教學設計和實施策略，提高教學效果和質(zhì)量。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、引言《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，信息技術課程應以學生的生活為基礎，通過多樣化的實踐活動和跨學科學習，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等?；浗贪娓咧行畔⒓夹g選擇性必修4《人工智能初步》第五章《人工智能系統(tǒng)的安全》旨在通過項目范例“從‘自動駕駛汽車傷人事件’分析人機共處的安全風險和倫理挑戰(zhàn)”，讓學生深入了解人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，掌握維護人工智能系統(tǒng)安全的基本方法，并認識和理解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。本文將圍繞這一項目范例，設計學科實踐與跨學科學習活動，旨在全面提升學生的信息素養(yǎng)。二、教學目標信息意識：學生能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理關于人工智能系統(tǒng)安全的信息；能夠敏銳感知信息的變化，分析數(shù)據(jù)中所承載的信息，對人工智能系統(tǒng)安全可能產(chǎn)生的影響進行預期分析。計算思維：學生能夠采用計算機科學領域的思想方法，界定人工智能系統(tǒng)安全問題，抽象特征，建立結構模型，合理組織數(shù)據(jù)；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案；能夠總結利用計算機解決人工智能系統(tǒng)安全問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生能夠認識數(shù)字化學習環(huán)境的優(yōu)勢和局限性，適應數(shù)字化學習環(huán)境，利用數(shù)字化資源與工具（如在線學習平臺、編程軟件等）進行自主學習和協(xié)作學習；能夠創(chuàng)造性地解決問題，如設計并實施人工智能系統(tǒng)的安全維護策略；能夠制作數(shù)字化學習作品（如項目報告、演示文稿等），展示學習成果。信息社會責任：學生具有一定的信息安全意識與能力，能夠遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則；在人工智能系統(tǒng)的安全維護和法規(guī)遵守方面，能夠積極維護他人合法權益和公共信息安全；關注人工智能技術發(fā)展所帶來的社會問題，具有理性判斷和負責行動的能力。三、學習目標信息意識：能夠通過調(diào)查和案例分析，了解“自動駕駛汽車傷人事件”背后的技術和人為原因，以及人工智能應用系統(tǒng)的基本組成。能夠分析并歸納人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)，形成對人工智能系統(tǒng)安全問題的全面認識。計算思維：能夠運用計算機科學領域的思想方法，分析人工智能應用系統(tǒng)的安全風險，如物理安全風險、數(shù)據(jù)安全風險、程序安全風險、運行安全風險等。能夠設計并實施安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理、安全管理教育與制度建設等維護人工智能系統(tǒng)安全的基本方法。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：能夠利用數(shù)字化資源與工具（如在線編輯工具、演示文稿等），制作并展示項目學習成果，如“從‘自動駕駛汽車傷人事件’分析人機共處的安全風險和倫理挑戰(zhàn)”可視化報告。能夠創(chuàng)造性地提出解決人工智能系統(tǒng)安全問題的新方案，并在小組或班級中進行分享與交流。信息社會責任：能夠遵守信息法律法規(guī)，信守信息社會的道德與倫理準則，在維護人工智能系統(tǒng)安全的過程中，積極履行個人責任。能夠關注人工智能技術發(fā)展所帶來的社會問題，如就業(yè)結構改變、隱私侵犯等，并提出合理的解決建議或措施。四、作業(yè)目標設定信息意識：完成一項關于人工智能系統(tǒng)安全風險的調(diào)查報告，分析不同類型的人工智能應用系統(tǒng)（如自動駕駛汽車、智能攝像頭等）所面臨的安全風險及其影響。閱讀并總結至少兩篇關于人工智能系統(tǒng)安全的前沿文獻，撰寫讀書筆記，分享對人工智能系統(tǒng)安全問題的新認識。計算思維：設計并實施一項關于人工智能系統(tǒng)安全風險分析與審計跟蹤的實踐活動，記錄并分析系統(tǒng)活動狀態(tài)，提出改進建議。編寫一個簡單的安全審計日志程序，模擬對人工智能應用系統(tǒng)的安全審計過程，并撰寫程序說明文檔。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：利用在線編輯工具（如GoogleDocs、MicrosoftOfficeOnline等），制作一份關于人工智能系統(tǒng)安全維護策略的項目報告，包括問題分析、解決方案設計、實施步驟等內(nèi)容。制作一份關于人工智能系統(tǒng)安全的演示文稿，向小組或班級展示項目學習成果，并接受提問與點評。信息社會責任：撰寫一篇關于人工智能技術應用中的倫理問題的論文，探討如何在應用人工智能技術的同時，保護個人隱私、維護社會公正等。參與一次關于人工智能社會化應用規(guī)范與法規(guī)的研討會或辯論會，就相關議題發(fā)表個人見解，并與他人進行交流與討論。五、學科實踐與跨學科學習活動設計（一）活動一：項目規(guī)劃與啟動活動目標：明確項目學習主題和目標，制定項目學習規(guī)劃。培養(yǎng)學生的信息意識和團隊協(xié)作能力。活動步驟：教師介紹項目學習主題“從‘自動駕駛汽車傷人事件’分析人機共處的安全風險和倫理挑戰(zhàn)”，并闡述項目學習目標。學生以3-6人組成一個小組，選擇項目選題（如從“刷臉支付安全漏洞事件”分析人機共處的安全風險和倫理挑戰(zhàn)），或自擬一個感興趣的主題。各小組利用思維導圖工具，制定項目學習規(guī)劃，包括項目背景、學習目標、活動內(nèi)容、時間安排等。各小組在全班展示項目學習規(guī)劃，師生共同探討、完善規(guī)劃內(nèi)容?？鐚W科聯(lián)系：與語文學科結合，撰寫項目學習規(guī)劃報告，培養(yǎng)學生的書面表達能力。與數(shù)學學科結合，運用統(tǒng)計方法分析人工智能系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)分析能力。（二）活動二：人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)探究活動目標：了解常見人工智能應用系統(tǒng)的基本組成，分析其安全風險和倫理挑戰(zhàn)。培養(yǎng)學生的信息意識和計算思維?；顒硬襟E：學生以小組為單位，分析自動駕駛汽車應該具備的功能模塊，并填寫相關表格。學生通過調(diào)查、案例分析、文獻閱讀和網(wǎng)上資料搜索，了解自動駕駛汽車傷人事件的技術原因和人為原因，以及人工智能應用系統(tǒng)的安全風險和倫理挑戰(zhàn)。學生利用思維導圖工具，梳理項目學習中的觀點和發(fā)現(xiàn)，形成觀點結構圖。各小組在全班展示觀點結構圖，分享學習成果，并進行交流與討論?？鐚W科聯(lián)系：與物理學科結合，分析自動駕駛汽車的物理原理和運動規(guī)律，培養(yǎng)學生的物理素養(yǎng)。與倫理學科結合，探討人工智能應用中的倫理問題，如隱私保護、責任歸屬等，培養(yǎng)學生的倫理意識。（三）活動三：維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法實踐活動目標：掌握維護人工智能應用系統(tǒng)安全的基本方法，如安全風險分析與審計跟蹤、備份與應急處理、安全管理教育與制度建設等。培養(yǎng)學生的計算思維和數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力?；顒硬襟E：學生以小組為單位，調(diào)查人工智能給社會帶來的正面和負面影響，分析維護人工智能應用系統(tǒng)安全的重要性。學生設計并實施安全風險分析與審計跟蹤活動，記錄并分析系統(tǒng)活動狀態(tài)，提出改進建議。學生設計并實施備份與應急處理方案，模擬系統(tǒng)崩潰或數(shù)據(jù)丟失后的恢復過程。學生制定安全管理教育和制度建設方案，提高全員系統(tǒng)安全意識和技術防范能力。各小組在全班展示項目學習成果，如安全審計日志程序、備份與應急處理方案、安全管理教育和制度建設方案等，并進行交流與討論?？鐚W科聯(lián)系：與計算機學科結合，編寫安全審計日志程序、備份與應急處理腳本等，培養(yǎng)學生的編程能力。與管理學科結合，制定安全管理教育和制度建設方案，培養(yǎng)學生的管理素養(yǎng)。（四）活動四：人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)學習活動目標：了解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)，如道德規(guī)范、行為守則、民事與刑事法規(guī)等。培養(yǎng)學生的信息社會責任意識。活動步驟：學生閱讀并學習《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》等相關法律法規(guī)，了解人工智能社會化應用的規(guī)范與法規(guī)。學生以小組為單位，討論應如何制訂人工智能應用系統(tǒng)的安全維護策略，確保其符合法律法規(guī)要求。學生撰寫一篇關于人工智能技術應用中的倫理問題的論文，探討如何在應用人工智能技術的同時，保護個人隱私、維護社會公正等。學生參與一次關于人工智能社會化應用規(guī)范與法規(guī)的研討會或辯論會，就相關議題發(fā)表個人見解，并與他人進行交流與討論?？鐚W科聯(lián)系：與法學學科結合，學習相關法律法規(guī)知識，培養(yǎng)學生的法治意識。與社會學科結合，探討人工智能技術應用對社會的影響及應對策略，培養(yǎng)學生的社會責任感。六、總結與反思在項目學習結束后，學生應撰寫項目學習總結報告，回顧項目學習過程和成果，反思個人在項目學習中的表現(xiàn)和不足，提出改進意見。教師應對學生的項目學習成果進行總結和點評，表彰優(yōu)秀項目和學習成果，鼓勵學生在今后的學習中繼續(xù)發(fā)揚優(yōu)點、改進不足。教師還應關注人工智能技術的最新發(fā)展動態(tài)，及時調(diào)整和完善項目學習內(nèi)容和方法，以適應時代發(fā)展的需要。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標通過本章《人工智能系統(tǒng)的安全》的學習，學生能夠：信息意識：提升對人工智能應用系統(tǒng)安全風險的敏感度，學會從不同渠道獲取信息并判斷信息的可靠性和準確性。計算思維：掌握安全風險分析與審計跟蹤的方法，學會運用邏輯和算法思想解決實際問題。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：利用數(shù)字化工具和資源，開展自主學習和協(xié)作學習，創(chuàng)造性地解決人工智能應用中的安全問題。信息社會責任：了解并遵守人工智能應用的道德規(guī)范與法律法規(guī)，增強信息安全意識和責任感，積極維護公共信息安全和他人合法權益。二、作業(yè)目標設定（一）信息意識目標描述：學生能夠主動關注人工智能應用系統(tǒng)的安全事件，通過不同渠道收集相關信息，并分析其背后的技術原因和人為因素。具體目標：收集至少三個不同的人工智能安全事件案例，并分析其發(fā)生的原因。利用思維導圖工具整理收集到的信息，形成系統(tǒng)的知識結構。（二）計算思維目標描述：學生能夠運用計算思維的方法，對人工智能應用系統(tǒng)的安全風險進行分析，并設計相應的安全策略。具體目標：對選定的人工智能應用系統(tǒng)進行安全風險分析，識別其可能存在的物理安全、數(shù)據(jù)安全、程序安全和運行安全風險。設計一套安全風險審計跟蹤方案，包括靜態(tài)分析、動態(tài)分析和運行后分析三個環(huán)節(jié)。（三）數(shù)字化學習與創(chuàng)新目標描述：學生能夠利用數(shù)字化工具和資源，開展自主學習和協(xié)作學習，創(chuàng)造性地解決人工智能應用中的安全問題。具體目標：小組合作，利用在線編輯工具（如GoogleDocs、騰訊文檔等）共同撰寫安全風險分析報告。設計并實現(xiàn)一個簡單的安全審計日志系統(tǒng)，用于記錄和分析人工智能應用系統(tǒng)的安全狀況。（四）信息社會責任目標描述：學生能夠了解并遵守人工智能應用的道德規(guī)范與法律法規(guī)，增強信息安全意識和責任感，積極維護公共信息安全和他人合法權益。具體目標：分析人工智能應用中的倫理挑戰(zhàn)，探討如何平衡技術進步與社會倫理的關系。研讀《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》等相關法律法規(guī)，討論如何在實際應用中遵守相關法規(guī)。三、作業(yè)內(nèi)容與要求（一）作業(yè)一：信息收集與整理作業(yè)內(nèi)容：收集至少三個不同的人工智能安全事件案例，如自動駕駛汽車傷人事件、智能攝像頭泄露隱私事件等。分析每個案例發(fā)生的技術原因和人為因素，總結其背后的安全風險。作業(yè)要求：使用思維導圖工具（如XMind、MindManager等）整理收集到的信息，形成系統(tǒng)的知識結構。提交一份電子版思維導圖，并附上對每個案例的詳細分析。（二）作業(yè)二：安全風險分析與