K-2 · 5-7 岁 · 60-90 分钟

什么是人工智能?

What is Artificial Intelligence?

本课程计划通过引人入胜的活动和简单的解释向幼儿(5-7 岁)介绍人工智能 (AI)。它的重点是帮助学生理解人造物品和天然物品之间的区别。它引入了这样的想法:机器可以使用摄像头和麦克风等传感器进行智能操作,就像人类使用感官一样。该课程包括互动活动,例如将物体分为“人造”或“自然”类别,以及将人类感官与机器传感器进行比较。 学生还将参与一项有趣的活动,通过绘制人工智能机器人并了解其如何使用传感器来完成工作来创建人工智能机器人。本课程最后以反思问题来加强理解,鼓励学生分享他们最喜欢的部分并讨论机器如何学习来帮助人类。还有一个可选的以家庭为中心的机会。本课程计划为年轻学习者在适合发展的水平上开始探索人工智能奠定了坚实的基础。

🎯这节课学什么

  • ·认识人造的事物与自然界中的事物之间的区别。
  • ·了解人工智能 (AI) 是指人们让机器智能地行动。
  • ·识别五种感官,看看它们如何帮助我们了解世界。
  • ·将我们的感官与帮助机器“看”和“听”的传感器联系起来。
  • ·参与互动游戏,将物品分类为人造或自然。
  • ·练习解释有关机器如何使用指令完成工作的简单想法。

1热身讨论

目标:激活孩子的已有经验,为「人造 vs 自然」的分类做铺垫。

问:“人们制造了哪些东西?”和“自然界中生长的东西有哪些?”让孩子自由回答,把答案分两列写在黑板或大白纸上。

孩子可能会说出桌子、玩具、汽车(人造),以及花、树、石头、动物(自然)。不急着纠正,先收集想法。

说:“今天,我们将了解这两个群体之间的差异,并发现某些机器如何比我们表现得更聪明!”

视觉提示:展示「人工与自然」幻灯片或身边的实物,为讨论奠定基础。

2探索人工与自然

看图活动:展示足球、勺子、书和汽车等物品的图片,或直接用教室里的实物。

问:“你能说出这些东西的名称吗?”和“谁制造了这些物品?”

强调:这些物品是人类制造的,我们称它们为「人造的」,我们在自然界中找不到它们。

与自然对比:问:“我们如何称呼在自然界中找到的、不是人类制造的东西?”展示花卉、树木、动物的图片,解释我们称这些东西为「自然的」,并请学生说出图片的名称。

出示机器人和笔记本电脑的图片,问:“这些是人造的还是自然的?”引导孩子说出:它们是人造的机器。

小结:把黑板上的答案按「人造 / 自然」两列重新整理一遍,让分类规则从孩子口中说出来。

3引入智能和人工智能

问学生:“你觉得「人工」是什么意思?”鼓励他们用自己的话猜。

展示玩具熊和真熊的图片:真熊是大自然里的,玩具熊是人照着真熊做出来的——这就是「人工」的意思:由人制造、模仿自然。

引出「智能」:问:“那只玩具熊会自己动、自己想办法吗?”引导孩子理解:普通的玩具不会,但有些机器可以表现得很「聪明」。

解释人工智能的含义:人工智能就是人让机器做出聪明的举动。告诉学生:在正式学习之前,我们先来玩一个游戏。

4互动游戏:人工还是自然

游戏设置:使用标有「人工与自然」的幻灯片作为指导,或提前打印好图片卡片。

玩法:逐张展示图片(如苹果、杯子、蝴蝶、剪刀、小狗、台灯),请孩子们判断每件物品是人造的还是自然的,并说出理由。

可以故意加入有争议的物品(如纸——木头造的?人做的?面包——小麦做的?),鼓励孩子辩论,重点在「说出理由」而不是答对。

可选·互动图表:在图表纸上画一个两栏图表,邀请孩子把打印的图片或卡片贴到「人造」或「自然」的栏下;也可以让孩子直接在教室里找实物分类。

小结:全班一起看图表,数数两边各有几个,再次确认分类规则。

5关于「智能」

展示「聪明意味着什么?」幻灯片。简单解释:“聪明意味着用我们的大脑来学习新事物、解决难题并思考我们周围的世界。”可以举孩子最近在课堂上学新本领的例子。

使用展示五种感官的幻灯片。问:“你能说出你的五种感官吗?”(看、听、闻、尝、摸)带孩子逐个指认自己的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、手。

强调:我们的感官帮助大脑学习;而计算机也可以在人教它的情况下学习。

问:“机器可以像我们一样聪明吗?”展示机器出现在大自然场景里的漫画图片,问孩子“这是真的吗?”引导他们分辨真实与想象。

强调:“计算机或机器人是机器。它不像我们一样有大脑。”

在幻灯片上分享人工智能的定义和「人工智能无处不在」的例子(语音助手、扫地机器人、人脸解锁)。如果条件允许,现场演示一个真实设备。

6探索机器中的传感器

解释:人有大脑和感官,机器有「传感器」——而且机器需要人类的帮助才能工作。

把感官和传感器一一对应起来,逐张展示幻灯片:

眼睛 ↔ 摄像头:展示手机图片,让孩子找一找手机的「眼睛」在哪里。

耳朵 ↔ 麦克风:展示麦克风图片,对着它说一句话试试。

鼻子 ↔ 气体传感器:展示烟雾报警器,解释它如何「闻到」烟味。

触觉 ↔ 触摸屏/压力传感器:展示触摸屏图片,让孩子用手指点一点。

讨论:问孩子:“如果扫地机器人没有眼睛,它怎么知道灰尘在哪里?”解释:传感器帮助机器「感觉」和「看到」,就像我们用感官一样。

小结:请孩子把一对「感官—传感器」说给同桌听,例如“摄像头就像机器的眼睛”。

7人工智能的实际应用

制作人工智能机器人:展示「让我们制作一个人工智能机器人」幻灯片。提醒学生:机器人需要人类——“机器人是一台机器,由人们告诉它该做什么。当我们向机器人发出指令(就像编程)时,它会用特殊的传感器(它的眼睛和耳朵)来完成工作。”

可选·Bee-Bot 模拟器:Bee-Bot 本身偏向早期编程和排序,但你可以很容易地把它和 AI 概念连起来——帮助学生理解 AI 和机器人如何使用传感器、数据和指令来做决定,就像他们给 Bee-Bot 编程时做的那样。

打开 Bee-Bot 机器人模拟器网站,向学生解释:我们必须说得非常具体,用箭头给机器人下指令。请不同的学生轮流在网站上下指令,并向他们展示每个按钮的含义。

学生熟悉模拟器之后,还可以配合各种游戏垫完成活动,让学生扮演 AI 的角色:一个孩子当「机器人」,另一个孩子当「程序员」发指令。

发给学生机器人规划表,让他们画出自己的机器人:它叫什么名字?用什么传感器?帮人做什么工作?

如果有材料(纸盒、瓶盖、彩纸等),让学生在课堂上或与家人一起制作自己的机器人原型。

8结论与反思

回顾问题:使用提供的词汇卡,通过这些问题复习课程。

“人工是什么意思?”

“什么是自然的东西?”

“什么是人工智能,机器如何学习?”

提醒学生最关键的一点:如果没有人类的输入,机器就无法学习。

最后分享:问:“今天课程中你最喜欢的部分是什么?”鼓励几个孩子回答。

可选·家庭延伸:请孩子回家和爸爸妈妈一起找一找家里的人造物品和带传感器的机器(如声控灯、扫地机器人),下次课分享。