中小学普及型人工智能课程教学实践探究

中小学普及型人工智能课程教学实践探究邮编：351106

摘要：人工智能的迅速发展改变了人们的生活、工作及学习方式，在推动人类和社会进步的同时，也意味着需要培养更多复合型人才才能保障科技持续发展。将人工智能作为一门课程纳入中小学体系，可以有效提高青少年信息技术素养，使我国尽快实现全民智能教育。本文便以此为核心展开研究，探讨中小学普及型人工智能课程教学的相关实践策略，以期为教学实践提供参考。关键词：中小学；普及型；人工智能课程引言：在2017年颁布并实施的《新一代人工智能发展规划》中明确了人工智能地位，加强了各学段对人工智能教育的重视，除了大量高校陆续开设相关课程、设计学院外，中小学也将人工智能纳入了课程体系。对此，福建省积极响应上级要求，于2019年发布的《中小学人工智能教育指导委员会名单通知》中表示，决定成立中小学除语数外等14门课程教育指导委员会外，还将人工智能教育指导列入其中。随后，福建省教育厅于2020年举办人工智能教育骨干教师培训活动。这些举措的开展既为中小学学生接触、学习人工智能知识创造了条件，也在无形中推动着人工智能进步。1.加快教学改革速度站在人工智能课程实际来看，该课程具有较强的实践性，仅仅传输理论知识并不足以满足教育要求及学生需求，只有加强实践引导才能使学生真正理解知识、运用知识。且课程教学涉及到的设备较多，学生完成动手实践任务所需时间较长，再加之教师少学生多，在无形中增加了人工智能课程教学难度。这就需要教育工作者勇于突破难题，积极寻求发展道路，在具体教学发展中可从以下几方面入手：其一，教学内容。教学内容作为人工智能课程实施的基本要素，内容是科学、适合在一定程度上决定着整体教学质量，这也是中小学开设人工智能课程首先考虑的问题。为了能在义务教育学段普及人工智能，培养青少年问题发现、提出及解决综合能力，教育工作者需在现有教材内容基础上加以整合、优化。着重引入生活应用、自主探究等内容，采用项目学习方式传授人工智能概念基本知识，切实提高科技意识、素养及兴趣[1]。其二，教学设备。由于小学生年龄较小，对于许多新鲜事物都充满好奇心，这给课程教学带来契机的同时，也容易埋下教学隐患。对于他们来说人工智能是一项极其新鲜的事物，人工智能设备种类和数量较多，学生在新鲜感和好奇心驱使下擅自使用人工智能设备，使得配件丢失或设备损坏，这便影响着课程正常实施。基于此，中小学可针对该问题制定实验室管理规定及流程，对所有人工智能设备进行编号管理，学生需要对号使用，并提前明确相关责任人，每次课前、课后都需清点和记录设备，以此来保障人工智能课程顺利开展。其三，课程评价。评价在教学活动中本就发挥重要作用，人工智能作为一门全新课程，更应加强课程评价重视。客观来讲，人工智能课程的开展关注的是学生认知、体验及实践三方面的共同融合，这便意味着在课程评价是教师不宜采用终结性评价，相比之下，更应关注过程性评价，以便了解学生各阶段的信息思维、能力及素养。在该方面，中小学可以采用视频方式提交作业，并让学生也积极参与到课程评价中，使用学生自评和互评方式促进学生反思及自我提升。2.积极探索和引入新型教学方法教学方法是人工智能课程开展的关键，自我国全面实施教育改革后，中小学信息技术地位得到提升，转变传统教学方法已成为重要趋势和要求。在开展人工智能课程教学时，教育工作者需积极探索和引入新型教学法，以此来显著激发学习兴趣，保障教学成效。在新时期背景下衍生出了许多全新教学方法，如情境创设、设疑法等，不同方法对应的教学方案各不相同，这便需要教师结合学生实际合理采用教学法[2]。例如，在“智能温室大棚”项目教学中，在课程导入环节教师可采用情境创设法吸引学生注意力，可播放和蔬菜基地温室大棚相关的视频，由于太阳长时间照射导致大棚内部温度过高蔬菜枯死。这种导入方式可以让学生认识本堂课内容与现实生活关联。随后教师可以提出驱动性问题，如“有没有一种能够自由调节阳光照射量的大棚，应该如何设计？”进而引出本项目核心——智能温室大棚。为了培养学生动手实践能力，需在课堂中设立自主探究环节，该环节的有效开展同样需得到问题驱使。如，“怎样才能感知大棚温度，具体需使用哪种传感器？”“使用哪种执行器或者装置可以有效调节阳光照射量？”“处于哪种情况需要调高、调低光照度？应怎样设计程序？”在实际探究中，教师需遵循组内异质、组间同质原则对学生进行分组，学生在问题驱使和教师指导下进行自主探究、合作交流。实践探究可以进一步深化理论知识，使学生更加全面、细致的了解人工智能[3]。3.打造专业化师资团队对于中小学人工智能课程教学而言，课程的顺利、高效实施与教师密切相关，教师的专业素质决定着教学质量，基于此，中小学必须注重专业师资团队打造，确保教师职业素质符合人工智能课程教育要求。具体可从以下方面深入：其一，开展相关课题研究。中小学可将人工智能课题作为抓手，鼓励信息技术教师积极参与学习和研究，收集和梳理国内外有关教育现状、案例，明确课程教学目标、发展趋势，在提高教师信息素养前提下培养青少年知识技能。其二，组织培训活动。自国务院颁布人工智能相关规划后，福建省积极举办了教师培训活动，在活动中教师可以了解人工智能发展实际、功能及价值，为教师开展课程教学奠定了扎实基础。中小学应当倡导信息技术教师参与教育厅组织的培训，妥善处理好课时调节工作，为教师自我丰富、提升提供条件。结束语：从上述分析中发现，人工智能当前已作为一门课程在中小学教育中有所涉及。为了能够为我国科技进步培养大量储备人才，在课程实际教学中，中小学既要加快教学内容、教学设备及课程评价的改革速度，同时亦要引入新型教学方法，通过课题研究、培训活动等途径打造专业化师资团队。参考文献：[1]项慧芳.中小学普及型人工智能课程教学实践研究[J].中国现代教育装备,2021(12):4.[2]卢宇,张黎楠,夏梦雨,等.中小学人工智能课程的设计原则与实践范例[J]