人工智能思想在高中創客教育中的應用研究

王林

摘? 要：隨著科技不斷的發展，人工智能課程也逐步深入到中小學生的課堂中，這種教學方式不僅能夠培養中小學生的動手實踐能力，而且還可以擴展學生的邏輯思維能力，這逐漸成為響應國家號召的一種新的方式，目前我國大多數的中小學課程中都涉及了人工智能科目，也取得了階段性的成效。而開展智能型教學方式也較為適合在中小學的人工智能課程中進行設計和制作。因此，本篇文章主要探究人工智能在創客教育中的應用與研究。

關鍵詞：人工智能;創客教育;應用與研究

我國教育部曾經發布的《新一代人工智能發展規劃》中指出，目前發展的階段中，中小學課程中教學應用中應設置人工智能相關學科，并將人工智能逐步推廣進入中小學的編程教育，以這種教學方式鼓勵社會力量參與到人工智能的探究中。因此，我們將會對人工智能在創客教育教學中的應用展開探究，然后進行分析人工智能技術在現階段中小學課程中的應用與作用，簡單地進行概述人工智能在創客教育相比于小中的應用和實踐，并研究它教育方案的可行性。

一、世界各地人工智能的發展情況

傳統人工智能教育僅存在于高等教育和部分職業教育中。隨著信息社會的發展和人才技能結構的轉型，人工智能教育逐漸轉向基礎教育階段。基礎階段人工智能教育的核心的載體是青少年編程的教育。由于世界各國紛紛展開基礎教育階段的人工智能編程教育的普及。美國前總統奧巴馬曾經在2012年推出了“編程一小時”活動，扎克伯格和比爾·蓋茨等曾經為3萬多名學生進行了人工智能的基本概念講解。

2013年，英國前首相卡梅倫曾組織了中小學計算機科學教學大綱，以保證英國基礎人工智能學教育基礎在生活中進行的覆蓋;日本曾于2017年發布的《新一期學習指導要領解說》，倡導中小學開展以人工智能學基礎的教學;歐盟成員國曾經至少有15個國家在人工智能學基礎教育階段進行設置相關課程，這些數據都很明顯地告訴了我們，在國外許多國家，早已將人工智能學發展及攝入到中小學教學領域，讓人工智能思想更深入到教研領域。

而我國人工智能教育明顯晚于世界各地發達國家。不過，由于時代發展的需求和國家政策指引，發展速度也是很大的。2017年，國務院發布的《新一代人工智能發展規劃》報告指出：“實施全民智能教育項目”“在中小學階段設置人工智能相關課程”等相關政策，鼓勵我國各院校和社會人民群眾逐步推廣人工智能教育，將人工智能的發展思想逐步推進，如今人工智能思想已經被很多人知曉，尤其是以編程為主。目前很多app，上也會有相關編程，涉及，基礎教學操作的視頻，在初步學習的過程中讓我們進行了解，并產生興趣。

而目前編程環境和編程工具也是編程教育的重要技術支撐，他讓學生通過運用模塊化編程和智能化編程進行開源硬件技術并創造性地設計智能產品，以此來提升創新能力以及解決問題的能力。而也有一下技術的發展涉及并應用在很大程度上為青少兒編程帶來了技術的便捷，他從基礎操作上降低了編程難度。目前，不管是從國際上還是面向校內創客課程，這些創客技能培訓課程都巧妙利用了這些便捷的技術進行教學，其中最為受歡迎的就是Scratch和樂高套件。

二、人工智能創客課程的逐步建設

進行課程的逐步建設是人工智能在創客教育落地生根的重要一步。創客課程的發展的基礎條件包括學習的內容、活動的項目、學習的環境、網絡資源和課程評價美國Intel的未來教育運用設計思維的理念，這為11～15歲的青少年提供豐富的創客教育體驗。也在一定程度上逐步引導學生成為創客。

在教學發展層面上，美國北卡羅萊納州立為了人工智能的發展從大學創客空間建設、研討學習、課程資源整合、創客文化輻射、作品展示等部分進行分享和主題交流方面進行實施學校創客教育。這從教育發展的角度來看，創客教育同STEM教育相仿，它在技術發展上，可以分為嵌入式課程、科普教育、項目型課程和整合性學科等幾種。在一定程度上為學習人工智能教育建立了目標構建、活動組織形式、學習環境和適用學段三方面的創客課程建設思路，為教學發展奠定了基礎。

目前我國各院校建設的創客實驗室是以學生學習活動的線下場所為主，同時也會開展一些線上的開源人工智能編程平臺為學生提供一些學習的機會。老師可以定期組織開展的線上教研討論，與學生討論課程作品的細節并解答學生所提出的問題，進行開闊學生的思路。課程內容需要根據現階段學生所掌握的知識進行選擇，包括Scratch編程、App inventor編程、Arduino編程、Python編程等。課程在培養在保證學生基本編程素養的前提下，培養學生在基礎上提升創客思維能力。

同時，老師應該加強學生的在項目領域的研發能力和工程設計規范訓練。由于這個階段課程的難度逐步提升，所以需要更具有師資的團隊進行項目合理的整合。這時項目需要同時兼備創新型和社會實用性兩種，也是為后續各類科技競賽的發展做充分的準備。而這階段的課程主要在小學、初中和高中的高年級進行開展，同時也可以作為大學生課程的普及。

三、結語

培養學生逐步成為成熟技術素養和項目研發能力的跨學科課程的理論與實踐的學習。這個階段課程主要適用于大學生和研究生。因為這個階段的學生在知識儲備以及思維上都有了自己的想法，在不同的事情上也有了自己的意見和想法，尤其在學習和操作上具有自律性和自我控制能力。而同時社會性創客空間也是大學生創客活動的重要場所，為他們的學習創造了有利的條件，而這個階段的課程主要應用于日后學生自主創業和生涯規劃，是大學雙創教育的重要實踐平臺和人才誕生基地。

參考文獻

[1]李凌，王頡.“創客”：柔軟地改變教育[N].中國教育報，2014-09-23（05）.

[2]謝作如.如何建設適合中小學的創客空間——以溫州中學為例.中國信息教育技術，2014（09）：13-25.