我们是AI训练师：一堂轻设备的AI启蒙课

课程主题：《我们是AI训练师：一堂轻设备的AI启蒙课》

课程目标：

1.认知层面： 理解机器学习“数据-训练-应用”的核心流程，深刻认识“数据决定AI智能”和“算法偏见”的概念。

2.思维层面： 培养 computational thinking（计算思维），包括分解问题、模式识别、抽象和算法设计。

3.情感层面： 破除AI的神秘感，激发兴趣，树立“AI源于人类，可控于人类”的理性观念。

教学准备：

1.教师一台可上网的电脑（用于最终演示和搜索）。

2.教师智能手机（核心教具）。

3.黑板/白板+笔。

4.打印好的“数据标签卡”（或直接用纸条写）。

课程流程设计

第一幕：生活即教育 - 从“刷脸”说起

活动1：集体生活回忆

教师提问：“在我们今天的生活里，你在哪里遇到了AI？”（引导回答：手机刷脸解锁、短视频推荐、美颜相机、智能音箱...）

目的： 切入生活，建立联系，激发共鸣。

活动2：聚焦“刷脸”与猜想

教师拿起手机，演示人脸解锁：“它怎么认识我的？它脑子里有我的照片吗？”

引导学生讨论，最终达成共识：AI不是匹配照片，而是‘学习’过我脸部的特征。

教师点睛： “今天，我们全班就来扮演一次‘AI训练师’，不用电脑，用我们的大脑和规则，来‘训练’出一个AI！”

（过渡：宣布今天的目标——我们一起创造一个能识别“快乐”和“生气”表情的AI。）

第二幕： 集体“训练”一个AI

这个阶段是核心，全班模拟机器学习流程。

阶段一：数据收集与标注（“做”数据）

任务： 为我们的AI收集“快乐”和“生气”两种表情的数据。

目的： 学生亲身参与了数据制造和标注的“做”，这个过程让他们理解AI学习的“燃料”从何而来，以及数据标注的重要性。

步骤：

1.教师邀请5-6名志愿者上台。

2.教师用智能手机为每位志愿者拍摄一张“快乐”的表情照片和一张“生气”的表情照片（注：提前获得学生同意，并说明仅用于课堂演示，课后删除）

3.每拍一张，教师大声问全班：“这张图片的‘标签’应该是什么？是‘快乐’还是‘生气’？”由全班集体决议。

4.教师将照片分别存入手机两个相册文件夹，命名为“快乐数据”和“生气数据”。

阶段二：特征提取与规则制定（“学”算法）

任务： 我们不写代码，而是总结出判断“快乐”和“生气”的规则（即模拟算法）。

目的：学生从具体的图像中，抽象出规律性的规则，这本身就是机器学习中“特征工程”的思想雏形。

步骤：

1.教师将手机照片投屏到电脑（或用数据线连接电脑打开文件夹），将“快乐数据”组的照片全部展示出来。

2.教师引导全班观察和总结：“请大家找一找，所有‘快乐’的照片，有什么共同特征？”

3.学生回答（预期：嘴角上扬、眼睛眯起、有鱼尾纹、牙齿露出等）。教师将特征一一写在黑板上，作为“快乐”的规则。

4.同样方法，总结出“生气”的规则（眉头紧皱、嘴角下垂、瞪眼等）。

阶段三：测试与优化（“用”模型）

任务： 测试我们制定的规则是否有效。

操作：

1.教师邀请一名新同学上台，让他/她做出一个表情（快乐或生气，但不告诉全班）。

2.教师用手机拍下这个测试照片，投屏展示。

3.全班同学禁止猜测，必须作为“AI”，严格按照黑板上写的规则（嘴角是否上扬、眉头是否皱起等）来逐条判断，最后投票得出一个结论。

4.公布答案，看我们的“人体AI”是否判断正确。

5.如果错了！ 太棒了！这正是最重要的教学时刻。引导大家讨论：“为什么我们会错？是我们的规则漏掉了什么？还是这个表情太复杂？” 从而优化黑板上的规则。

第三幕：思考与升华

活动3：“脑”的挑战——偏见从哪里来？

教师提问： “我们的AI规则，是从刚才几位同学的脸上总结出来的。如果我们的志愿者都是男生，没有女生，这个AI能很好地识别所有女生的表情吗？”

学生讨论，引导出“数据偏见”的概念——训练数据缺乏多样性，会导致AI对某些群体失灵或不公。

进一步追问： “如果用一个 亚洲人数据训练的AI，去识别非洲人的表情，可能会怎样？” “这告诉我们，未来创造AI时，需要注意什么？”

目的： 将实践上升为伦理思考，培养科技责任感。

活动4：延伸与展望

教师用电脑快速搜索并展示一些前沿的AI应用视频（如AI医疗、自动驾驶、AI绘画），简要介绍。

提问： “现在再看这些技术，你觉得它们的神秘感是不是减少了？它们是不是也遵循着我们刚才体验的‘数据-规则-应用’的基本逻辑？”

鼓励： “你们今天已经理解了AI的核心。未来的AI世界，正等着你们去创造和规范。”

第四幕：小结

教师总结：

“今天，我们没有每人一台电脑，但我们用集体的智慧，过了一把‘AI训练师’的瘾，这就是我们的生活，也是最好的教育。”

“我们明白了，AI的智能背后，是数据，是人类制定的规则，也会沾染人类的偏见。”

“记住，你们不仅是AI的使用者，更是未来的洞察者和创造者。”

我的一点思考：

为什么会做这样的一个教学设计？我们很多的中小学校并没有那么多高大尚的设备，加上很多学校对学生智能终端的禁令，这些条件的限制常常让我们这个学科的老师很茫然，没有设备的加持，是不是我们的课程就无法开设了呢？当老师们都在抱怨设备不足条件不够时，我们是不是需要跳出这个圈，换个思维去重新思考课程的设计呢？我想，教育的本质从不依赖于设备的堆砌，而源于思想的深度与设计的巧思。 让我们一起共勉。