第二單元 人工智能的應(yīng)用與挑戰(zhàn) 第4課 人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險與挑戰(zhàn)　教學(xué)實錄　2023-2024學(xué)年青島版（2024）初中信息技術(shù)第六冊

第二單元人工智能的應(yīng)用與挑戰(zhàn)第4課人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險與挑戰(zhàn)教學(xué)實錄2023——2024學(xué)年青島版（2024）初中信息技術(shù)第六冊一、課程基本信息

1.課程名稱：人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險與挑戰(zhàn)

2.教學(xué)年級和班級：2023-2024學(xué)年青島版初中信息技術(shù)第六冊，八年級3班

3.授課時間：2023年10月15日

4.教學(xué)時數(shù)：1課時

本節(jié)課為第二單元“人工智能的應(yīng)用與挑戰(zhàn)”的第4課，主要內(nèi)容包括：人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險、人工智能系統(tǒng)的挑戰(zhàn)以及應(yīng)對措施。課程內(nèi)容緊密圍繞教材，旨在讓學(xué)生了解人工智能在實際應(yīng)用中可能存在的安全隱患和挑戰(zhàn)，提高他們的信息安全意識。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.理解人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險，提升信息素養(yǎng)。

2.探究人工智能系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，增強問題解決能力。

3.掌握應(yīng)對人工智能系統(tǒng)安全風(fēng)險的策略，培養(yǎng)安全防護意識。三、教學(xué)內(nèi)容分析

1.主題內(nèi)容：本節(jié)課的主題內(nèi)容是“人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險與挑戰(zhàn)”。具體包括：

-人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險類型及其可能帶來的影響。

-面對人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險，如何進行風(fēng)險評估和防范。

-當(dāng)前人工智能系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)，如隱私保護、算法偏見等。

-探討如何應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，提出可能的解決方案。

2.重點難點：

-重點：理解人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險類型，包括數(shù)據(jù)泄露、系統(tǒng)被攻擊、算法失控等，以及這些風(fēng)險可能帶來的實際后果。

-難點：如何評估和防范這些風(fēng)險，以及針對隱私保護、算法偏見等挑戰(zhàn)提出有效的應(yīng)對策略。這部分內(nèi)容需要學(xué)生結(jié)合實際案例進行思考和分析，對學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力要求較高。

教學(xué)過程中，將注重引導(dǎo)學(xué)生通過案例學(xué)習(xí)、小組討論等方式，深入理解人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險和挑戰(zhàn)，并嘗試提出合理的解決方案。四、教學(xué)資源

-軟硬件資源：計算機教室、投影儀、白板

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)

-信息化資源：教學(xué)PPT、網(wǎng)絡(luò)安全案例文檔、視頻資料

-教學(xué)手段：小組討論、案例分析、互動問答五、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（約5分鐘）

內(nèi)容：教師通過展示一組人工智能應(yīng)用的安全事故圖片，如自動駕駛汽車事故、語音助手誤解指令等，引發(fā)學(xué)生對人工智能系統(tǒng)安全問題的關(guān)注。接著提出問題：“你們認(rèn)為這些事故的原因是什么？人工智能系統(tǒng)為什么會存在這樣的風(fēng)險？”通過問題的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和思考，為接下來的新知學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.新知學(xué)習(xí)（約25分鐘）

內(nèi)容：教師首先介紹人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險類型，如數(shù)據(jù)泄露、模型篡改、隱私侵犯等，并解釋每種風(fēng)險的概念和可能導(dǎo)致的后果。接著，通過案例分析，讓學(xué)生了解這些風(fēng)險在實際應(yīng)用中的具體表現(xiàn)。例如，分析某社交平臺數(shù)據(jù)泄露事件，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)泄露對用戶的影響。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生探討如何評估和防范這些風(fēng)險，包括安全策略的制定、加密技術(shù)的應(yīng)用等。最后，討論人工智能系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)，如隱私保護、算法偏見等，并探討可能的解決方案。

3.實踐應(yīng)用（約10分鐘）

內(nèi)容：學(xué)生分成小組，每組根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，設(shè)計一份針對特定人工智能應(yīng)用的安全風(fēng)險防范海報。海報需包含風(fēng)險類型、防范措施、可能面臨的挑戰(zhàn)等內(nèi)容。小組成員分工合作，利用計算機資源和網(wǎng)絡(luò)資源收集信息，整理成海報形式。教師巡回指導(dǎo)，提供必要的幫助和指導(dǎo)。最后，每個小組展示他們的海報，并介紹他們的設(shè)計理念。

4.總結(jié)與提升（約5分鐘）

內(nèi)容：教師邀請學(xué)生分享本節(jié)課的學(xué)習(xí)心得，總結(jié)人工智能系統(tǒng)安全風(fēng)險的主要類型和防范措施。然后，教師對學(xué)生的表現(xiàn)進行點評，指出優(yōu)點和需要改進的地方。最后，教師提出一些開放性問題，如“如何平衡人工智能的便利性和安全性？”“未來人工智能的發(fā)展可能會面臨哪些新的挑戰(zhàn)？”等，鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)思考和探索。通過這樣的總結(jié)與提升，鞏固學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和應(yīng)用。六、教學(xué)反思與改進

1.教學(xué)反思：本節(jié)課學(xué)生對人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險有了初步的認(rèn)識，但在案例分析環(huán)節(jié)，部分學(xué)生對案例的理解不夠深入，討論的深度和廣度有待提高。此外，學(xué)生在設(shè)計安全風(fēng)險防范海報時，創(chuàng)意和實際應(yīng)用的結(jié)合不夠緊密，需要更多的引導(dǎo)和啟發(fā)。

2.教學(xué)改進：在未來的教學(xué)中，可以提前準(zhǔn)備更加詳細的案例材料，讓學(xué)生在課前閱讀，以便在課堂上進行更深入的討論。同時，可以引入更多的實際案例，增加學(xué)生的直觀感受。在海報設(shè)計環(huán)節(jié)，可以提供更多的創(chuàng)意指導(dǎo)和實際應(yīng)用的例子，幫助學(xué)生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，提高他們的實踐能力。七、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

-人工智能安全相關(guān)的書籍：《人工智能安全：原理與實踐》、《深度學(xué)習(xí)安全》。

-人工智能安全領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文：如《人工智能系統(tǒng)安全風(fēng)險評估》、《人工智能隱私保護技術(shù)綜述》。

-在線課程：如Coursera、edX上關(guān)于人工智能安全的課程。

-國際人工智能安全會議：如國際人工智能與機器學(xué)習(xí)安全會議（AI-Sec）、國際網(wǎng)絡(luò)安全會議（CyberSecurity）。

-人工智能安全相關(guān)的新聞和報道：如《紐約時報》、《經(jīng)濟學(xué)人》等媒體關(guān)于人工智能安全的報道。

2.拓展建議：

-閱讀拓展書籍：鼓勵學(xué)生利用課余時間閱讀《人工智能安全：原理與實踐》等書籍，深入了解人工智能安全的基本原理和實踐案例。

-研究學(xué)術(shù)論文：指導(dǎo)學(xué)生查閱《人工智能系統(tǒng)安全風(fēng)險評估》等學(xué)術(shù)論文，了解學(xué)術(shù)界對人工智能安全問題的研究動態(tài)。

-參加在線課程：推薦學(xué)生參加Coursera、edX等平臺上的關(guān)于人工智能安全的在線課程，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)人工智能安全知識。

-關(guān)注國際會議：鼓勵學(xué)生關(guān)注國際人工智能安全會議，了解全球范圍內(nèi)的人工智能安全研究進展。

-閱讀新聞和報道：指導(dǎo)學(xué)生閱讀《紐約時報》、《經(jīng)濟學(xué)人》等媒體關(guān)于人工智能安全的報道，了解人工智能安全問題的社會影響。

此外，以下是一些建議供學(xué)生進行拓展學(xué)習(xí)：

-學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)知識，如加密技術(shù)、安全協(xié)議等，為理解人工智能安全打下基礎(chǔ)。

-探索人工智能倫理問題，如算法偏見、隱私保護等，了解人工智能發(fā)展對社會的影響。

-學(xué)習(xí)人工智能法律法規(guī)，了解我國及全球范圍內(nèi)對人工智能的監(jiān)管政策和法規(guī)。

-參與人工智能安全相關(guān)的實踐活動，如參加黑客馬拉松、編程比賽等，提高實踐能力和創(chuàng)新能力。

-建立跨學(xué)科知識體系，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、心理學(xué)等與人工智能安全相關(guān)的學(xué)科知識。八、結(jié)語

同學(xué)們，今天我們一起探討了人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險與挑戰(zhàn)，這是我們理解和應(yīng)用人工智能的重要一環(huán)。希望大家能夠?qū)⑦@些知識應(yīng)用到實際生活中，無論是在使用智能設(shè)備時，還是在未來的學(xué)習(xí)和工作中，都能夠有安全防范的意識。記住，技術(shù)的進步帶來的不僅僅是便利，還有責(zé)任和安全。下周我們將繼續(xù)深入學(xué)習(xí)人工智能的其他內(nèi)容，希望大家能夠持續(xù)關(guān)注，積極思考，不斷提升自己的信息素養(yǎng)。下課之前，如果大家對今天的內(nèi)容還有任何疑問，或者想要分享自己的想法，歡迎隨時提出。謝謝大家的積極參與，我們下次課再見！九、作業(yè)布置與反饋

1.作業(yè)內(nèi)容：結(jié)合我們本節(jié)課討論的人工智能系統(tǒng)的安全風(fēng)險與挑戰(zhàn)，請大家課后完成以下作業(yè)：

-設(shè)計一份個人信息安全保護計劃，包括但不限于密碼管理、隱私設(shè)置、數(shù)據(jù)備份等措施。

-選擇一個你感興趣的人工智能應(yīng)用領(lǐng)域，調(diào)研該領(lǐng)域可能存在的安全風(fēng)險，并撰寫一篇短文，提出你的風(fēng)險評估和防范建議。

2.反饋方式：

-教師將在下一課時前批改完所有作業(yè)，并提供書面反饋，指出作業(yè)的優(yōu)點和需要改進的地方。

-在下一次信息技術(shù)課上，我們將預(yù)留時間讓部分學(xué)生分享他們的個