人工智能課程校本化的探究與實(shí)踐

王夢曉

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能教育逐步融入到基礎(chǔ)教育中，因其在培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、動手能力、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力上展現(xiàn)出來的獨(dú)有魅力，備受學(xué)校、家長的關(guān)注。但由于受人工智能教育沒有統(tǒng)一教材和成熟的課程體系及課程開設(shè)規(guī)范、教育機(jī)器人種類繁多且各成體系等因素的限制，目前人工智能教育并沒有作為一門常規(guī)課程納入課表安排教育教學(xué)活動，大多是以拓展課程、興趣小組、學(xué)科整合等方式存在，導(dǎo)致人工智能教育在基礎(chǔ)教育階段實(shí)施效果一般。在此情形下，筆者作為學(xué)校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)學(xué)校信息和科學(xué)教師團(tuán)隊(duì)積極探尋促進(jìn)人工智能教育的有效途徑與方法，決定以開發(fā)校本課程的形式，開展富有地方特色和學(xué)校特色的人工智能教育教學(xué)。在完善的校本課程的支撐下將人工智能教育融入到日常的教育教學(xué)中，這樣才能實(shí)現(xiàn)人工智能教育的普及發(fā)并揮其應(yīng)有的教學(xué)價值和效果。

關(guān)鍵詞：人工智能教育? 基礎(chǔ)教育? 校本課程

一、課程開發(fā)背景探究

（一）貫徹國家教育方針

2016年，教育部將創(chuàng)客教育、STEAM教育等寫入《教育信息化“十三五”規(guī)劃》；2017年，在國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確提出 “實(shí)施全民智能教育”項(xiàng)目，提出要在基礎(chǔ)教育階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步在中小學(xué)推廣編程教育。2018年，教育部作出明確指示：要構(gòu)建人工智能多層次教育體系，在中小學(xué)階段引入人工智能普及教育；2018年9月，“中小學(xué)人工智能教育項(xiàng)目”應(yīng)運(yùn)而生，項(xiàng)目組聚集多方力量，開始了人工智能教育項(xiàng)目的頂層設(shè)計(jì)和具體研發(fā)。[1]

（二）順應(yīng)時代需求

隨著時代的飛速發(fā)展，科技更新的日新月異，社會發(fā)展需要具有動手能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的綜合性人才，但部分學(xué)生缺乏動手實(shí)踐的機(jī)會，由此學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力顯得尤為重要。[2]因此，我校團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“趣創(chuàng)”人工智能校本課程以趣味性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性、綜合性為目標(biāo)，重在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

（三）立足學(xué)校頂層設(shè)計(jì)

我校將“人格健全、善于學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新、持續(xù)發(fā)展”作為育人目標(biāo)，在目標(biāo)的引領(lǐng)下結(jié)合學(xué)校辦學(xué)理念“實(shí)踐引領(lǐng)成長”，立足校本課程改革和實(shí)踐，構(gòu)建了有五中特色的“行在五中 綠色成長”課程體系。課程以“行文化”為中心點(diǎn)，輻射出“習(xí)德行、實(shí)踐行、篤志行”三大類型課程， “趣創(chuàng)”課程為“實(shí)踐行”分支下的課程體系，包含編程、創(chuàng)客、機(jī)器人等人工智能課程，激發(fā)學(xué)生“愛科技、學(xué)科技、用科技”的志趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手、動腦能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力，進(jìn)一步提升學(xué)生的信息與科技素養(yǎng)。

基于以上背景我們的“趣創(chuàng)”校本課程即順應(yīng)時代需求又接“地氣”，這為我們課程的有效實(shí)施提供了有力保障，也為人工智能教育的落地生根提供了沃土。

二、課程理念搭建

我們始終堅(jiān)持全面普及與重點(diǎn)提高相結(jié)合的課程理念，充分發(fā)揮學(xué)校九年一貫制的優(yōu)勢，從小學(xué)三年級到初中八年級都開設(shè)人工智能課程，自主編寫配套教材，列入課表，系統(tǒng)教授人工智能相關(guān)知識，進(jìn)行創(chuàng)新意識和動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，成功實(shí)現(xiàn)了人工智能教育的普及與學(xué)生的個性化發(fā)展。

（一）梯度性

課程根據(jù)學(xué)生年齡特點(diǎn)，分年級制定教材。三年級開展“趣味編程”普惠課程，四年級開展基礎(chǔ)模型搭建普惠課程，五年級開展智能控制普惠課程和創(chuàng)客助跑課程，六年級開展智能控制普惠課程及精英競賽課程，七、八年級開展“python”人工智能編程普惠課程及精英競賽課程……遵循從簡到繁，從易到難的認(rèn)知規(guī)律。

（二）親和性

人工智能作為科技熱點(diǎn)會激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣，無論是人機(jī)大戰(zhàn)、人臉識別、自動送貨機(jī)器人還是無人駕駛汽車，這些熱點(diǎn)新聞本身就會引起學(xué)生對人工智能相關(guān)技術(shù)的關(guān)注和思考，這些也是對學(xué)生進(jìn)行人工智能科普的好素材，因此我們的課程大多源于生活，結(jié)合學(xué)生生活實(shí)際，選擇學(xué)生容易理解的內(nèi)容，用學(xué)生容易理解的方式重新描述，通過豐富有趣的人工智能創(chuàng)新實(shí)例，讓學(xué)生在輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍中學(xué)習(xí)編程、大數(shù)據(jù)、知識表示、機(jī)器感知、智能控制等概念，體會人工智能在生活中的作用。

（三）實(shí)踐性

課程選材上還部分結(jié)合永康五金地方特色，將人工智能與本土五金工藝接軌，因此該課程重在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神及未來生活態(tài)度，讓生活智能化、科技化植入學(xué)生內(nèi)心，為永康五金未來的開發(fā)者奠基。

課程實(shí)施方面，我們根據(jù)不同的培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)行分層教學(xué)，即普惠課程，助跑課程、精英課程。普惠性拓展課以面向全體學(xué)生為主，旨在培養(yǎng)學(xué)生的編程思維，讓學(xué)生掌握編程方法并對機(jī)器人、智能化有初步的了解。

助跑拓展課，讓學(xué)有余力并且有意愿深入學(xué)習(xí)的學(xué)生在普惠課程的基礎(chǔ)上有所提升，為這部分學(xué)生每周開設(shè)1～2節(jié)拓展課，為精英社團(tuán)儲備人才。

在助跑課中我們發(fā)現(xiàn)有這方面特長的學(xué)生，我們?yōu)槠溟_設(shè)精英社團(tuán)課。社團(tuán)課的成員重在創(chuàng)新，將人工智能與生活相結(jié)合，并能創(chuàng)作出服務(wù)生活的有價值的作品。

這樣的課程理念惠及全體學(xué)生又為有特長的學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)的成長平臺，得到了學(xué)校、家長、社會的一致好評與支持。

三、課程實(shí)施

（一）納入課表，規(guī)范必修

三年級開展“趣味編程”普惠課程，四年級開展基礎(chǔ)模型搭建普惠課程，五年級開展智能控制普惠課程和創(chuàng)客助跑課程，六年級開展智能控制普惠課程及精英競賽課程，七、八年級開展“python”人工智能編程普惠課程及精英競賽課程，學(xué)校教務(wù)處將“趣創(chuàng)”課程納入各年級課表。

（二）普惠群體，發(fā)展特長

課程在實(shí)施過程中注重全員學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的提高，但也重視對特長學(xué)生的挖掘與培養(yǎng)。一周一節(jié)課遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足特長生的需求，故對特長生再增加每周節(jié)精英課進(jìn)行延伸活動，對六七八年級的特長生進(jìn)行精英競賽培養(yǎng)。

（三）資源整合，活動輔助

課程在實(shí)施過程中打破傳統(tǒng)課堂模式，采用課堂學(xué)習(xí)加課外實(shí)踐的形式，將智能教育與生活整合；結(jié)合永康產(chǎn)業(yè)特色，選擇合適的企業(yè)作為校外實(shí)踐基地。同時打破學(xué)科界限，將創(chuàng)客課程與國家基礎(chǔ)課程科學(xué)、數(shù)學(xué)和信息技術(shù)進(jìn)行整合，做到跨學(xué)科的融合。

（四）依據(jù)評價，動態(tài)調(diào)整

課程開發(fā)不可能一步到位，在實(shí)踐與實(shí)施的過程中會發(fā)現(xiàn)缺陷于不足，為了讓這些問題及時得到反饋并對課程做階段性的調(diào)整，我們制定了多元的課程評價體系，從教師、學(xué)生、家長三個維度以不同的方式實(shí)現(xiàn)對課程的評價。

經(jīng)過幾年的實(shí)踐與努力，證明通過開發(fā)優(yōu)質(zhì)的人工智能教育校本課程并對課程進(jìn)行有效的實(shí)施是讓人工智能教育在基礎(chǔ)教育階段落地生根的有效途徑。但課程的開發(fā)與實(shí)施都離不開優(yōu)秀的教師團(tuán)隊(duì)，因此，打造人工智能教育的教師團(tuán)隊(duì)是做好一切的前提。

參考文獻(xiàn)：

[1]張琳琳. 人工智能技術(shù)在中小學(xué)管理中的應(yīng)用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2018，No.145（23）：263.

[2]王毅，吳玉霞. 人工智能時代中小學(xué)信息技術(shù)課程定位，挑戰(zhàn)與對策[J]. 教育導(dǎo)刊，2020（10）.