高中人工智能教学是国家智能与教学战略发展的重要环节,“推理类”AI课程是国际视野下的人工智能教育的核心内容,而我国教学发展对“推理类”AI课程的基础性和重要性把握不足,尤其是符合高中生认知特点的“推理类”AI课程的教学案例集亟需开发完善。因此,深入研究与设计面向高中生的“推理类”人工智能课程教学案例具有重要的理论和现实意义。本文首先对高中AI课程推理类教学案例的现状进行分析,完善推理类教学案例集已经成为了高中人工智能课程深入推进的重要趋势,而推理类AI教学案例的教学设计存在着三大问题:重知识表示轻逻辑思维推理,基础性结构不完善;高中生感兴趣的知识图谱推理和多智能体推理课程内容不够重视;符合高中生学习特点的人工智能课程教学案例开发不足。高中生在AI学习有四大特点:思维敏捷、乐于推理,但缺乏系统化训练;抽象表达能力强,但知识表示方式的科学化欠缺;信息知识储备和技能良好;在案例情境中教学效果较好。因此,本文结合两个典型“推理类”高中AI教学案例以及相关的理论和文献分析,设计出推理类AI教学案例开发的六大原则,在此基础之上做了第一轮的教学设计,形成了《基于Arduino的多功能学习小卫士》教学案例,但通过实际教学应用发现推理目标没有分解,学生理解上易混淆;案例操作性太强,学生易关注实践忽视逻辑。因此,基于第一轮反馈的问题和第二轮优化设计的原则上,形成了具体划分知识图谱推理、记忆驱动推理、多智能体推理的《察异辨花》《识图认物》《自动迎宾系统》三种教学案例。教学实践结果表明,通过两轮优化设计出的教学案例取得了良好的教学效果,能够符合高中生学习特点和当下高中学校的教学案例的需求。