专题一 人工智能及其发展历程 1
一、人工智能的内涵 3
（一） 人工智能的含义 4
（二） 人工智能的分类 6
（三） 人工智能的特征 8
二、人工智能的发展 9
（一） 人工智能技术发展简史 9
（二） 人工智能的研究方法 28
三、人工智能的六大研究与实践领域 30
（一） 计算机视觉 30
（二） 自然语言处理 30
（三） 认知与推理 30
（四） 机器人 31
（五） 博弈与伦理 32
（六） 机器学习 32
四、主题学习活动：人工智能与人类的
关系 33
（一） 学习主题 33
（二） 学习活动 34
（三） 学习探究 34
（四） 拓展阅读 34
专题二 人工智能教育概览 35
一、人工智能教育的时代背景 36
（一） 教育发展的技术境遇 36
（二） 智能时代的人才培养需求 39
二、终身学习视野下的人工智能教育 43
（一） 中小幼阶段的人工智能教育奠基 43
（二） 高等教育阶段的智能素养培养 46
（三） 终身学习与教师智能教育素养 48
三、中小学人工智能教育 50
（一） 中小学人工智能教育的方式 50
（二） 中小学人工智能教育的开展 53
（三） 中小学人工智能教育的六大领域 60
四、主题学习活动：人工智能与教育的
关系 63
（一） 学习主题 63
（二） 学习活动 63
（三） 学习探究 64
（四） 拓展阅读 64
专题三 计算机视觉及教育 65
一、计算机视觉 66
（一） 计算机视觉与人类视觉 66
（二） 计算机视觉及相关概念 66
（三） 计算机视觉的发展历史 68
（四） 计算机视觉的工作原理 69
（五） 计算机视觉的典型任务 70
二、中小学的计算机视觉教育 72
（一） 学习目标 73
（二） 内容设计 75
（三） 学习活动 77
（四） 评价设计 78
三、计算机视觉教学案例 79
（一） 二维码识别 79
（二） 文本识别 81
（三） 图像识别 81
（四） 动态识别之无人驾驶汽车 82
四、主题学习活动：Face++ 体验设计 83
（一） 学习主题——Face++ 人脸识别 83
（二） 学习活动：在线体验人脸检测技术 84
（三） 学习探究 84
（四） 拓展阅读 85
专题四 自然语言处理及教育 86
一、自然语言处理 87
（一） 自然语言处理概述 87
（二） 自然语言理解 91
（三） 自然语言生成 94
二、中小学的自然语言处理教育 97
（一） 学习目标 97
（二） 内容安排 98
（三） 学习活动 99
（四） 评价设计 99
三、自然语言处理教学案例 100
（一） 语音识别 100
（二） 机器翻译 100
四、主题学习活动：生成式人工智能
AIGC的应用 102
（一） 学习主题 102
（二） 学习活动 102
（三） 学习探究 105
（四） 拓展阅读 107
专题五 认知与推理及教育 109
一、认知与推理 110
（一） 认知与推理的内涵 110
（二） 认知与推理的原理 112
（三） 认知与推理的应用价值 113
（四） 认知推理与生成式人工智能 114
（五） 认知与推理的局限性 114
二、中小学的认知与推理教育 115
（一） 新课标 115
（二） 学习目标 117
（三） 内容安排 118
（四） 学习活动 119
（五） 评价设计 120
三、认知与推理教学案例 121
（一） 案例 121
（二） 网络学习资源 124
四、主题学习活动：使用Neo4j构建
知识图谱 124
（一） 学习主题 124
（二） 学习活动 125
（三） 学习探究 127
（四） 拓展阅读 128
专题六 机器人及教育 129
一、机器人与教育机器人 130
（一） 机器人的发展历史 130
（二） 机器人的类别 132
（三） 教育机器人 138
二、中小学的机器人教育 139
（一） 学习目标 139
（二） 内容安排 141
（三） 学习活动 142
（四） 评价设计 143
三、机器人教学案例 143
（一） 案例 143
（二） 网络学习资源 147
四、主题学习活动：体验Makeblock mBot
编程机器人 148
（一） 学习主题 148
（二） 学习活动 148
（三） 学习探究 149
（四） 拓展阅读 149
专题七 博弈与伦理及教育 151
一、博弈与伦理 152
（一） 博弈 152
（二） 伦理 154
二、中小学的博弈与伦理教育 158
（一） 课程开发标准中的人工智能伦理 158
（二） 信息科技新课标中的科技伦理教育 161
（三） 教材中的博弈与伦理主题 162
三、博弈与伦理教学案例 165
（一） 囚徒困境——经典博弈案例 165
（二） 电车难题——经典伦理案例 166
（三） 机器人学三定律 166
四、主题学习活动：辩论赛“人工智能VS
人类智能” 167
（一） 学习主题 167
（二） 学习活动 167
（三） 学习探究 168
（四） 拓展阅读 168
专题八 机器学习及教育 170
一、机器学习 171
（一） 机器学习的内涵 171
（二） 机器学习的分类 173
（三） 机器学习的常用方法 174
（四） 机器学习的发展历史 176
二、中小学的机器学习教育 177
（一） 新课标中的机器学习 177
（二） 学习目标 177
（三） 内容安排 179
（四） 学习活动 180
（五） 评价设计 181
三、机器学习教学案例 181
（一） 案例 181
（二） 网络学习资源 184
四、主题学习活动：深度学习任务——
智能垃圾箱 184
（一） 学习主题 184
（二） 学习活动 184
（三） 学习探究 185
（四） 拓展阅读 185
专题九 人工智能教育发展趋势 187
一、人工智能的发展趋势 188
（一） 大型语言模型 188
（二） 具备常识的探索 191
（三） 人工智能范式 191
二、未来教育的发展形态 194
（一） 教育4.0 194
（二） 智能时代的技能及培养 197
三、未来的中小学人工智能教育 202
（一） 教育旨趣：人机共生指向的态度
价值观 202
（二） 教育内容：智能技术的知识与
技能 203
（三） 教育工具：人工智能学习的
技术赋能 204
（四） 教育评价：智能素养的达成 205
四、主题学习活动：适应和利用人工智能的
发展 210
（一） 学习主题 210
（二） 学习活动 210
（三） 学习探究 210
（四） 拓展阅读 210
参考文献 212