小學(xué)人工智能課程探究與實踐

[摘? ?要]人工智能相關(guān)課程已進入小學(xué)階段。當前我國的人工智能教學(xué)仍存在重形式、輕思維培養(yǎng)，課程設(shè)置不夠完整等問題。為此，可基于人工智能學(xué)科的特點和小學(xué)生的認知發(fā)展水平，從目標、定位、課時、課程類型等方面制定適宜的教學(xué)方案，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生思考和解決問題的能力。

[關(guān)鍵詞]小學(xué);人工智能;課程

人工智能正在改變著社會的各個方面和人們的生活方式。2018年，國務(wù)院要求學(xué)校完善有關(guān)人工智能方面的標準和信息，讓人工智能的發(fā)展更加順應(yīng)時代潮流。小學(xué)人工智能教育成為時代發(fā)展的新要求。

一、人工智能學(xué)科的特點和當前國內(nèi)小學(xué)

人工智能教學(xué)現(xiàn)狀

人工智能學(xué)科涵蓋的范圍非常廣泛，集合了計算機技術(shù)、腦科學(xué)等多方面技術(shù)與研究成果。它有以下主要特征：一是內(nèi)容新。人工智能集中了多種新技術(shù)，不同技術(shù)的突破都會給相關(guān)技術(shù)發(fā)展帶來新的進步。二是范圍廣。它不僅涉及計算機，還有醫(yī)學(xué)、概率論等多方面的內(nèi)容，對各行各業(yè)都有著獨特的作用。三是難度大。其需要的技術(shù)不論是從體量還是深度上都是十分大的[1]。

目前，我國許多小學(xué)已經(jīng)開展了和人工智能相關(guān)的課程，例如基礎(chǔ)的計算機能力培養(yǎng)、在創(chuàng)客課程中引入和人工智能相關(guān)的內(nèi)容等。這些學(xué)習(xí)的內(nèi)容較為基礎(chǔ)，并相對廣泛[2]。

二、我國小學(xué)人工智能教育的實際問題

1.培養(yǎng)方法重形式輕思維

很多小學(xué)人工智能課程的開展依托編程和機器人教育，如指導(dǎo)學(xué)生利用程序完成相應(yīng)的編程題目，只以教會學(xué)生程序語言為目的，或者是單純地實體組裝機器人，卻不注重對學(xué)生編程思維的培養(yǎng)。

在許多家長的眼里，人工智能教育大多以競賽為目的，所以學(xué)生為了競賽而學(xué)習(xí)編程。教材也大多是和編程技能息息相關(guān)，缺乏對學(xué)生思維的科學(xué)引導(dǎo)。

新時代課程改革的目標是對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，需要教育工作者做出更多的努力[3]。

2.人工智能的課程設(shè)置不夠完整

小學(xué)已經(jīng)設(shè)置的人工智能相關(guān)課程設(shè)計主要集中于信息技術(shù)課程、創(chuàng)客課程等，其中與人工智能相關(guān)的內(nèi)容只有一小部分，且過于碎片化，缺少系統(tǒng)性。從整體上看，小學(xué)主要作為興趣發(fā)展期，學(xué)校通常并不注重對學(xué)生思維的培養(yǎng)。

三、小學(xué)人工智能課程的設(shè)計策略

小學(xué)階段開展工智能教育，應(yīng)在培養(yǎng)興趣的基礎(chǔ)上，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。通過系統(tǒng)性的課程設(shè)計，讓學(xué)生能夠體系化地接受人工智能教育，在興趣的基礎(chǔ)上，提升思考和解決問題的能力[4]。

1.以小學(xué)生認知能力為基礎(chǔ)設(shè)置課程目標

人工智能課程可分為不同階段，其中之一是認知階段，教師可以通過講述有趣的故事，通過感官體驗，讓學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容形成基本的認知，體會人工智能對自己生活的影響。對小學(xué)高年級學(xué)生可開展一些興趣課程，幫助學(xué)生加深理解?？傮w上，對于小學(xué)生來說，人工智能相關(guān)的教育主要以認知為目的，通過舉例、講故事等形式讓學(xué)生認識人工智能的概念及其應(yīng)用[5]。

2.具體的課程設(shè)計

課程設(shè)計方面應(yīng)該注重學(xué)生對人工智能的感悟和興趣。為此，教師應(yīng)利用多媒體等手段幫助學(xué)生了解人工智能的基本概念和實際用途。為此，課程設(shè)計可分為三個階段。

一是系統(tǒng)地為學(xué)生講述人工智能的基本概念。二是讓學(xué)生對人工智能產(chǎn)生一定的感知。從不同維度展示人工智能的用途。這一階段的內(nèi)容設(shè)計不涉及技術(shù)，重點是讓學(xué)生了解人工智能在日常生活中的應(yīng)用。例如語音識別技術(shù)、操控人工智能行動的技術(shù)等，讓學(xué)生實際感知人工智能。三是讓學(xué)生嘗試編程，感受人工智能的基本組成。這一階段可讓學(xué)生完成一些編程作品，在實際操作中體會人工智能的魅力，并發(fā)展計算思維。

四、小學(xué)人工智能課程的實踐

小學(xué)課程的設(shè)置不僅要有教學(xué)目標和教學(xué)課程，對教學(xué)的目標定位、內(nèi)容定位、課時和課程類型的選擇還有明確的要求。

一是在教學(xué)目標和內(nèi)容方面。人工智能課堂的教學(xué)目標和內(nèi)容的設(shè)計要與課程總體目標相一致，教學(xué)目標的設(shè)置要突出重點，聚焦教學(xué)內(nèi)容進行重點設(shè)置。

二是教學(xué)課時的設(shè)置。人工智能課程可以分為理論課和實踐課。應(yīng)每周設(shè)置理論課，讓學(xué)生有足夠的時間理解基本概念。實踐課應(yīng)保證兩周至少有一節(jié)，在形式上除了實際接觸外，也可以利用視頻、文章資料等讓學(xué)生了解人工智能的最新發(fā)展。此外，教師還可以結(jié)合日常生活對相關(guān)內(nèi)容進行講解，從而提高學(xué)生對人工智能的理解。

三是課程類型的定位。在課程類型上，應(yīng)選取任務(wù)驅(qū)動的方式進行設(shè)計與實施。

總體上來說，人工智能課程成為必修課是大勢所趨。小學(xué)階段人工智能的課程設(shè)計既要考慮培養(yǎng)學(xué)生興趣，又要促進學(xué)生思維發(fā)展。為此，教師應(yīng)在實踐中不斷探索和改進教學(xué)方法。

參考文獻

[1]王本陸， 千京龍， 盧億雷， 等.簡論中小學(xué)人工智能課程的建構(gòu)[J].教育研究與實驗， 2018（4）：37-43.

[2]蔡喆炯.小學(xué)生人工智能課程實踐和探索——以“會說話的數(shù)據(jù)”一課為例[J].現(xiàn)代教學(xué)， 2020（1）：117-119.

[3]楊文剛.大班化教學(xué)中開展小學(xué)“人工智能”課程的實踐與探索——以“我認識你——人臉識別技術(shù)的運用”為例[J].科學(xué)咨詢， 2020（7）：161.

[4]黃麗瑾.小學(xué)人工智能課程內(nèi)容設(shè)計探究[J].速讀（下旬）， 2019 （10）：225.

[5]樓滿芳.人工智能技術(shù)在中小學(xué)課程設(shè)計中的應(yīng)用探索[J].教育教學(xué)論壇， 2019（27）：246-247.

（責任編輯? ?郭向和）

作者簡介：顧唯一，江蘇省蘇州科技城西渚實驗小學(xué)校高級教師，E-mail：463358710@qq.com（江蘇蘇州，215163）