中小學(xué)普及型人工智能課程教學(xué)實踐探究

中小學(xué)普及型人工智能課程教學(xué)實踐探究郵編：351106

摘要：人工智能的迅速發(fā)展改變了人們的生活、工作及學(xué)習(xí)方式，在推動人類和社會進步的同時，也意味著需要培養(yǎng)更多復(fù)合型人才才能保障科技持續(xù)發(fā)展。將人工智能作為一門課程納入中小學(xué)體系，可以有效提高青少年信息技術(shù)素養(yǎng)，使我國盡快實現(xiàn)全民智能教育。本文便以此為核心展開研究，探討中小學(xué)普及型人工智能課程教學(xué)的相關(guān)實踐策略，以期為教學(xué)實踐提供參考。關(guān)鍵詞：中小學(xué)；普及型；人工智能課程引言：在2017年頒布并實施的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確了人工智能地位，加強了各學(xué)段對人工智能教育的重視，除了大量高校陸續(xù)開設(shè)相關(guān)課程、設(shè)計學(xué)院外，中小學(xué)也將人工智能納入了課程體系。對此，福建省積極響應(yīng)上級要求，于2019年發(fā)布的《中小學(xué)人工智能教育指導(dǎo)委員會名單通知》中表示，決定成立中小學(xué)除語數(shù)外等14門課程教育指導(dǎo)委員會外，還將人工智能教育指導(dǎo)列入其中。隨后，福建省教育廳于2020年舉辦人工智能教育骨干教師培訓(xùn)活動。這些舉措的開展既為中小學(xué)學(xué)生接觸、學(xué)習(xí)人工智能知識創(chuàng)造了條件，也在無形中推動著人工智能進步。1.加快教學(xué)改革速度站在人工智能課程實際來看，該課程具有較強的實踐性，僅僅傳輸理論知識并不足以滿足教育要求及學(xué)生需求，只有加強實踐引導(dǎo)才能使學(xué)生真正理解知識、運用知識。且課程教學(xué)涉及到的設(shè)備較多，學(xué)生完成動手實踐任務(wù)所需時間較長，再加之教師少學(xué)生多，在無形中增加了人工智能課程教學(xué)難度。這就需要教育工作者勇于突破難題，積極尋求發(fā)展道路，在具體教學(xué)發(fā)展中可從以下幾方面入手：其一，教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容作為人工智能課程實施的基本要素，內(nèi)容是科學(xué)、適合在一定程度上決定著整體教學(xué)質(zhì)量，這也是中小學(xué)開設(shè)人工智能課程首先考慮的問題。為了能在義務(wù)教育學(xué)段普及人工智能，培養(yǎng)青少年問題發(fā)現(xiàn)、提出及解決綜合能力，教育工作者需在現(xiàn)有教材內(nèi)容基礎(chǔ)上加以整合、優(yōu)化。著重引入生活應(yīng)用、自主探究等內(nèi)容，采用項目學(xué)習(xí)方式傳授人工智能概念基本知識，切實提高科技意識、素養(yǎng)及興趣[1]。其二，教學(xué)設(shè)備。由于小學(xué)生年齡較小，對于許多新鮮事物都充滿好奇心，這給課程教學(xué)帶來契機的同時，也容易埋下教學(xué)隱患。對于他們來說人工智能是一項極其新鮮的事物，人工智能設(shè)備種類和數(shù)量較多，學(xué)生在新鮮感和好奇心驅(qū)使下擅自使用人工智能設(shè)備，使得配件丟失或設(shè)備損壞，這便影響著課程正常實施?；诖耍行W(xué)可針對該問題制定實驗室管理規(guī)定及流程，對所有人工智能設(shè)備進行編號管理，學(xué)生需要對號使用，并提前明確相關(guān)責(zé)任人，每次課前、課后都需清點和記錄設(shè)備，以此來保障人工智能課程順利開展。其三，課程評價。評價在教學(xué)活動中本就發(fā)揮重要作用，人工智能作為一門全新課程，更應(yīng)加強課程評價重視?？陀^來講，人工智能課程的開展關(guān)注的是學(xué)生認知、體驗及實踐三方面的共同融合，這便意味著在課程評價是教師不宜采用終結(jié)性評價，相比之下，更應(yīng)關(guān)注過程性評價，以便了解學(xué)生各階段的信息思維、能力及素養(yǎng)。在該方面，中小學(xué)可以采用視頻方式提交作業(yè)，并讓學(xué)生也積極參與到課程評價中，使用學(xué)生自評和互評方式促進學(xué)生反思及自我提升。2.積極探索和引入新型教學(xué)方法教學(xué)方法是人工智能課程開展的關(guān)鍵，自我國全面實施教育改革后，中小學(xué)信息技術(shù)地位得到提升，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方法已成為重要趨勢和要求。在開展人工智能課程教學(xué)時，教育工作者需積極探索和引入新型教學(xué)法，以此來顯著激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，保障教學(xué)成效。在新時期背景下衍生出了許多全新教學(xué)方法，如情境創(chuàng)設(shè)、設(shè)疑法等，不同方法對應(yīng)的教學(xué)方案各不相同，這便需要教師結(jié)合學(xué)生實際合理采用教學(xué)法[2]。例如，在“智能溫室大棚”項目教學(xué)中，在課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)教師可采用情境創(chuàng)設(shè)法吸引學(xué)生注意力，可播放和蔬菜基地溫室大棚相關(guān)的視頻，由于太陽長時間照射導(dǎo)致大棚內(nèi)部溫度過高蔬菜枯死。這種導(dǎo)入方式可以讓學(xué)生認識本堂課內(nèi)容與現(xiàn)實生活關(guān)聯(lián)。隨后教師可以提出驅(qū)動性問題，如“有沒有一種能夠自由調(diào)節(jié)陽光照射量的大棚，應(yīng)該如何設(shè)計？”進而引出本項目核心——智能溫室大棚。為了培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力，需在課堂中設(shè)立自主探究環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的有效開展同樣需得到問題驅(qū)使。如，“怎樣才能感知大棚溫度，具體需使用哪種傳感器？”“使用哪種執(zhí)行器或者裝置可以有效調(diào)節(jié)陽光照射量？”“處于哪種情況需要調(diào)高、調(diào)低光照度？應(yīng)怎樣設(shè)計程序？”在實際探究中，教師需遵循組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)原則對學(xué)生進行分組，學(xué)生在問題驅(qū)使和教師指導(dǎo)下進行自主探究、合作交流。實踐探究可以進一步深化理論知識，使學(xué)生更加全面、細致的了解人工智能[3]。3.打造專業(yè)化師資團隊對于中小學(xué)人工智能課程教學(xué)而言，課程的順利、高效實施與教師密切相關(guān)，教師的專業(yè)素質(zhì)決定著教學(xué)質(zhì)量，基于此，中小學(xué)必須注重專業(yè)師資團隊打造，確保教師職業(yè)素質(zhì)符合人工智能課程教育要求。具體可從以下方面深入：其一，開展相關(guān)課題研究。中小學(xué)可將人工智能課題作為抓手，鼓勵信息技術(shù)教師積極參與學(xué)習(xí)和研究，收集和梳理國內(nèi)外有關(guān)教育現(xiàn)狀、案例，明確課程教學(xué)目標、發(fā)展趨勢，在提高教師信息素養(yǎng)前提下培養(yǎng)青少年知識技能。其二，組織培訓(xùn)活動。自國務(wù)院頒布人工智能相關(guān)規(guī)劃后，福建省積極舉辦了教師培訓(xùn)活動，在活動中教師可以了解人工智能發(fā)展實際、功能及價值，為教師開展課程教學(xué)奠定了扎實基礎(chǔ)。中小學(xué)應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)信息技術(shù)教師參與教育廳組織的培訓(xùn)，妥善處理好課時調(diào)節(jié)工作，為教師自我豐富、提升提供條件。結(jié)束語：從上述分析中發(fā)現(xiàn)，人工智能當(dāng)前已作為一門課程在中小學(xué)教育中有所涉及。為了能夠為我國科技進步培養(yǎng)大量儲備人才，在課程實際教學(xué)中，中小學(xué)既要加快教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)備及課程評價的改革速度，同時亦要引入新型教學(xué)方法，通過課題研究、培訓(xùn)活動等途徑打造專業(yè)化師資團隊。參考文獻：[1]項慧芳.中小學(xué)普及型人工智能課程教學(xué)實踐研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2021(12):4.[2]盧宇,張黎楠,夏夢雨,等.中小學(xué)人工智能課程的設(shè)計原則與實踐范例[J]