基于人工智能研究的初中信息科技校本課程開發(fā)與實踐

何聰翀

（浙江省杭州市安吉路教育集團新天地實驗學校，浙江杭州 310004）

《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》（以下簡稱新課標）指出初中信息科技課程應當培養(yǎng)初中學生的信息科技學科核心素養(yǎng)。然而，只依賴教科書組織教學活動難免會造成教學內(nèi)容的局限化，影響學生綜合能力的形成與發(fā)展。因此，開發(fā)能滿足學生綜合發(fā)展需求的校本課程資源是非常有必要的。近年來，人工智能不斷被用于教育領域當中，且取得良好收獲。初中信息科技教師可以開發(fā)以人工智能實踐應用為主題的校本課程教學資源，以此提高校本課程質(zhì)量，進一步促進學生綜合能力的形成與發(fā)展。

一、人工智能校本課程教學資源解讀

人工智能以探索智能本質(zhì)為追求，研究范疇包括機器人、語言管理、專家系統(tǒng)等等［1］。近年來，人工智能領域的研究不斷深入，其應用范圍也在不斷擴大。將人工智能科技應用于教育工作中，對于開闊學生的學習視野，培養(yǎng)學生的科學思維與創(chuàng)新思維有著積極意義。

校本課程指的是根據(jù)學?；窘虒W情況開發(fā)、設計的一類課程。與國家課程、地方課程不同，校本課程的針對性更加明顯，更加能夠滿足本校學生的學習、發(fā)展需要。校本課程的開發(fā)與應用需要學校的全面支持與教師的全情投入。開發(fā)校本課程需要遵循學校本位、學生本位、動態(tài)持續(xù)的原則。

教學資源是指被用于教學工作當中，且能夠滿足學生了解新知、運用新知、應用實踐等學習需求的文字、圖片、音頻、視頻等教學信息。根據(jù)形式不同，我們可以將教學資源分為人力資源與非人力資源兩種。其中，人力資源包括教師、家長、輔導員等等；非人力資源包括教學設備（如多媒體設備、黑板等），教學資料（如教科書、教輔書等）、教學網(wǎng)站等等。

人工智能校本課程教學資源是以人工智能技術為基礎的、以本校學生個性化發(fā)展需要為根據(jù)的一類課程教學資源，具有擴寬學生學習廣度、提升學生學習深度的教學作用。支撐人工智能校本課程教學資源開發(fā)與實踐應用的工具主要包括希沃白板5、Mind+軟件等等。

二、初中信息技術人工智能校本課程教學資源開發(fā)策略

（一）分析需求，確定資源開發(fā)起點

1.分析教學情況，確定資源開發(fā)起點。校本課程的開發(fā)工作切忌好高騖遠，要根據(jù)學校的實際情況確定開發(fā)方案［2］。為此，教師有必要對學校的實際情況進行綜合分析，明確資源開發(fā)的起點。開發(fā)工作中，教師可以應用SWOT 分析法分析學校內(nèi)外部環(huán)境，全面地了解學校的優(yōu)勢與不足以及學生面臨的教學發(fā)展機遇與發(fā)展威脅，從而為資源開發(fā)工作確定起始點。具體分析時，教師可以從以下幾方面著手：第一，分析學校優(yōu)勢，如學校已經(jīng)配置了多媒體教室、多功能廳等支持人工智能技術應用的硬件設備；教師具備多年的教學經(jīng)驗；學生的學習素質(zhì)較為良好等等。第二，分析學校劣勢，如學校的高端設備配備不夠充足，教師雖然有多年的教學經(jīng)驗，但對信息技術教學方法的掌握不夠扎實等等。第三，分析學校的機遇，如學校未來能夠建立更多計算機媒體教室，并引進信息化閱覽室等等。第四，分析學校的發(fā)展威脅，如學校缺乏人工智能課程開發(fā)經(jīng)驗，可能會遇到開發(fā)問題；教師面臨更多工作任務，可能會降低人工智能校本課程的開發(fā)效率等等。在綜合分析學校的優(yōu)劣勢后，我們必須明確人工智能校本課程資源開發(fā)的可行性，為接下來的開發(fā)工作提供參考。

2.分析學生需求，確定資源開發(fā)基礎。校本課程具有較強的生本特性［3］。只有根據(jù)學生的實際發(fā)展需求開發(fā)課程，才能夠真正發(fā)揮校本課程的育人價值，促進學生的個性發(fā)展。為此，教師應當摒棄原有的一刀切教學觀念，從多個角度出發(fā)分析學生對知識、方法、技能的學習需求與核心素養(yǎng)的發(fā)展需求，確定校本課程資源開發(fā)的基礎。分析學生需求的方法有很多，教師可以在工作中采取以下幾種分析方法。第一，采取問卷調(diào)查法分析學生基本需求。為避免校本課程資源開發(fā)不能滿足學生實際需要的情況，教師可以在調(diào)查問卷中設計如下問題：你對人工智能的了解有哪些？你希望人工智能校本課程對你起到哪些幫助？你現(xiàn)在面臨的學習困難是什么？你希望提升哪方面的能力？通過設置調(diào)查問卷全面了解學生信息科技課程學習現(xiàn)狀，以及學生對人工智能類校本課程的應用需要，確定校本課程教學資源開發(fā)的重點。第二，采取教師訪談法分析學生的基本需求。這一分析法主要用于不能在問卷中真實反饋自身需要的學生。比如，信息科技教師可以通過日常對話切入，引導學生在對話的過程中說出對校本課程開發(fā)的需求。訪談能夠進一步了解學生對校本課程的期望，并根據(jù)學生的課程期望規(guī)劃課程開發(fā)方案，整合相應資源，為人工智能校本課程教學資源的有效開發(fā)奠定基礎。

（二）設置目標，明確資源開發(fā)走向

確定具體目標是人工智能校本課程教學資源有序開發(fā)的關鍵。教師只有明確開發(fā)目標，才能夠確定資源開發(fā)工作方向，才能夠確保教學精力被充分集中在人工智能校本課程教學資源開發(fā)工作當中。然而，原有的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀不符合新課標的教學標準，自然也不能為新時期背景下人工智能校本課程教學資源開發(fā)工作提供導向意義。為此，教師應當把握當下初中信息科技課程的發(fā)展需求，同時綜合學生對校本課程的開發(fā)需要以及校本課程的具體特征合理設計開發(fā)目標，為教學資源的開發(fā)工作指明方向。一方面，教師應當找準設置校本課程教學資源開發(fā)工作目標的依據(jù)，以確切政策、理論為支持，為接下來的目標設計提供支撐。比如，教師可以研究2017 年國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》、2018 年教育部提出的《教育信息化2.0 行動計劃》等教育政策，以政策為根據(jù)確定人工智能校本課程的最終開發(fā)目標，即培養(yǎng)綜合素養(yǎng)水平高的、具有較強創(chuàng)新能力的復合型人才。另一方面，教師應當基于本校教情、本校學生實際需求對校本課程教學資源開發(fā)總目標采取細化措施，為開發(fā)工作的有序?qū)嵤┢鸬揭?guī)范作用。比如，教師可以結(jié)合初中信息技術教學發(fā)展需要設計如下目標：讓學生通過校本課程的學習了解人工智能技術；讓學生掌握人工智能在現(xiàn)實生活中的應用案例；讓學生形成技術開發(fā)的技能……細化教學目標能夠為人工智能校本課程教學資源的開發(fā)提供參考，進一步為資源開發(fā)工作指明方向。

（三）建構框架，明確資源開發(fā)流程

搭建教學框架是確保人工智能校本課程資源開發(fā)工作有序開展的關鍵［4］。教師只有根據(jù)學校教學需求、學生學習需求搭建框架，才能夠更好地指導后續(xù)的教學資源開發(fā)與應用工作，確保校本課程內(nèi)容建構滿足教學需要。搭建框架時，教師應當優(yōu)先考慮初中信息科技校本課程的主要構成，如智能顯示、智能感應、智能控制、智能語音世界等等。在明確大致框架后，教師應當根據(jù)初中信息技術課程的具體教學內(nèi)容，在具體架構中安排課程內(nèi)容，如教師可以在智能顯示這一架構中安排“初識Mind+”“創(chuàng)意校園展”等課程內(nèi)容；教師可以在智能感應這一架構中安排“音樂控制臺”“噪音報警器”等課程內(nèi)容。之后，教師可以根據(jù)校本課程的架構安排、課程安排有序開發(fā)、整合相應資源，并將相應的教學資源用于不同的校本課程當中，從而提高資源開發(fā)與利用工作的有效性。

三、初中信息技術人工智能校本課程教學資源實踐策略

（一）做好實踐準備工作，掃清資源應用障礙

要保證人工智能校本課程教學資源實踐應用獲得理想效果，教師需要做好資源應用的準備工作。實際教學中，教師應當綜合分析初中信息科技課程的教學需要，并根據(jù)人工智能校本課程特征合理優(yōu)化教學目標、規(guī)劃教學流程，為相關教學資源的有效應用掃清障礙。首先，教師應當明確校本課程教學資源的實踐應用目的，如借助校本課程將人工智能技術引入初中信息科技教學課堂當中，讓學生領略人工智能技術的實用性，使學生產(chǎn)生對人工智能研究學習的興趣。明確教學應用目標，即明確了校本課程教學資源的實踐應用方向。其次，教師應當圍繞具體的應用目標規(guī)劃資源應用流程，如先根據(jù)應用目標設計導入活動，在活動中呈現(xiàn)校本課程的相關內(nèi)容，起到開闊學生信息科技學習視野的教學作用；圍繞教學目標設計問題教學、討論教學活動，在活動中引導學生對人工智能校本課程教學資源進行深入探究，提升學生的信息科技綜合應用能力等等。最后，教師應當圍繞教學實踐目標制定相應的評價標準，如學生是否在校本課程學習中對人工智能形成深刻認知；學生是否理解了人工智能的應用案例等等。通過完善教學評價發(fā)揮教學評價的導學、促學、強學作用，進一步增強人工智能校本課程教學資源的實踐應用效果。

（二）創(chuàng)設實踐教學情境，激發(fā)學生的學習興趣

部分初中學生對人工智能了解不夠多，缺乏自主學習、深度學習的興趣。這種情況下，教師如果仍然沿用傳統(tǒng)的注入式教學、填鴨式教學手段，不僅難以調(diào)動學生對人工智能校本課程的學習積極性，還會起到負面教學作用，造成學生出現(xiàn)厭學、畏學等消極學習情緒。為了確保人工智能校本課程充分發(fā)揮其育人作用，教師可以將情境教學法用于校本課程的應用教學當中。實際教學中，教師可以先分析校本課程內(nèi)容，如校本課程的教學主題、校本課程的教學重點及難點、校本課程的呈現(xiàn)形式、學生的興趣愛好等等。根據(jù)分析結(jié)果，教師可以應用與校本課程相關的教學資源創(chuàng)設生活情境、問題情境、游戲情境、動漫情境等多種教學情境。需要注意的是，教學情境僅能調(diào)動學生積極的學習情緒，若要使學生在情境中主動思考相關教學問題，教師還要進一步設計情境問題。提出情境問題之后，教師還可以圍繞情境問題與學生展開交流討論，通過師生對話、生生對話激發(fā)學生對校本課程教學資源的學習興趣，使學生產(chǎn)生足夠的內(nèi)驅(qū)力。

（三）設計實踐教學項目，驅(qū)動資源探究應用

為進一步發(fā)揮人工智能校本課程教學資源的實踐應用價值，促進學生綜合能力的充分發(fā)展，教師有必要將學生置于信息科技教學課堂的主體地位，讓學生在主動閱讀、主動思考、主動探究的過程中汲取教學資源的養(yǎng)分［5］。要達成這一教學目的，教師可以將項目教學法用于校本課程的實踐應用過程中，以項目為中心驅(qū)動學生主動收集信息、合作討論、實驗操作、總結(jié)歸納，確保學生在校本課程的學習過程中充分發(fā)展自身的綜合能力。需要注意的是，項目教學固然能夠鍛煉學生的綜合能力，但對于本身基礎薄弱、能力水平低的學生而言，項目教學不僅無法提升其綜合水平，還會加劇這類學生的負面學習情緒。為此，實踐教學中，教師應當綜合人工智能校本課程教學資源內(nèi)容、學生實際發(fā)展情況設計差異化的教學項目。比如，針對學困生，教師可以設計簡單的討論項目，讓學生在收集信息、討論問題的過程中完成項目任務，以此增強此類學生對校本課程的學習自信心；針對中等生，教師可以設計具有一定難度的操作項目，讓學生以小組為單位合作完成項目任務，進一步鍛煉學生的猜想、推理、實踐、應用能力……針對學生的基本情況合理設計教學項目，確保校本課程教學資源發(fā)揮其育人教學作用。

（四）組織教學總結(jié)活動，促進資源內(nèi)化吸收

在應用人工智能校本課程開展教育工作時，教師還應注重組織教學總結(jié)活動，讓學生在活動中關聯(lián)和建構基礎課程、校本課程的相關知識點，進一步促進學生對所學內(nèi)容的內(nèi)化與吸收。同時，教師可以基于人工智能的特征，應用思維導圖、概念圖等信息化教學工具組織總結(jié)活動，促使學生在回想所學知識，關聯(lián)知識、方法、技能與具體應用案例的過程中完善自身知識體系。

四、結(jié)語

綜上所述，基于人工智能開發(fā)初中信息科技校本課程教學資源，對于滿足學生的綜合發(fā)展需求，促進初中信息科技課程教學改革有著積極意義。教師應當明確人工智能校本課程教學資源的內(nèi)涵，同時從資源開發(fā)、資源實踐兩個角度出發(fā)思考相關問題，為人工智能校本課程教學資源的高效開發(fā)與有效應用做好準備。為實現(xiàn)這一教學目標，教師有必要不斷學習新的教學技術，同時總結(jié)既有的教學經(jīng)驗，為開發(fā)、應用校本課程資源做好準備。