人工智能課程落地研究的途徑與價值探析

林其梅

隨著基礎教育課程改革的推進，人工智能課程及其制度建設成為教育理論工作者和中小學教師關注的焦點。人工智能課程落地研究是指為有效開展人工智能課程而建立的規范體系，其具體體現為一系列顯性和潛在的規則。人工智能課程落地研究的建立對人工智能課程的有效開展具有重要的理論意義和實踐價值。

● 傳統課程教學模式的改進與創新

1.傳統人工智能課程教學模式的主要缺陷

教學實踐中的教學研究是廣泛存在著的，從其教學模式來講，可分為三種類型：第一種是班級授課制，通過上級行政推動，促進團隊學校開展教學研究工作;第二種是社團化的形式，通過團隊學校創新和開展教學研究;第三種是校本課程形式，通過從事教學研究的教師個人自我規劃來適應變化的教學情境。班級授課教學模式主要以各級課程室為中心，指導、規約學校和教師的課程活動，該模式便于集中優勢解決帶有普遍性的教學問題，在統一的國家課程模式下曾經發揮了積極而有效的作用。但這不能適應人工智能教育發展的需要。

2.對傳統課程教學模式的改進與創新

人工智能課程實施后，單一的、自上而下的課程教學模式已不能解決學校所遇到的人工智能教學問題，急需適宜班級授課制的課程模式。人工智能教學研究，從制度層面講，屬于自下而上為主、自我更新為輔，兩者相互結合的課程制度。學生在教師的組織和領導下，根據學校特色、教學實際建立相應的課程規范和指標。這些規范和指標在內容上更加具體，具有個性化特點。學生作為研究者可以建立、實施人工智能課程落地研究。

● 人工智能課程落地研究策略

1.厘清課程內容，編寫人工智能區本教材

現有的人工智能課程依據成人的技能基礎編寫，其中的設計脈絡及行文習慣均以成人為基礎，需要閱讀者具有一定的編程基礎、電子技能技術及部分專業名稱的積累量。對于義務階段的學生來說，課程內容無法滿足其學習要求。據此情況，筆者工作室成員開展了針對性的課程內容梳理，將其中適應義務教育階段的內容提取出來，進行針對性的改編，結合學生的閱讀習慣和認知水平，編寫適合本階段學生學習能力的區本教材，錄制相關微課，制作配套的教程。

例如，人工智能課程中的“圖像識別”內容，其中涉及的技術是指利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術，是應用深度學習算法的一種實踐應用。圖像的傳統識別流程分為四個步驟：圖像采集→圖像預處理→特征提取→圖像識別。

此部分內容經過改編后，新編為“智能校園販賣機”，用人臉識別刷臉支付，用二維碼技術完成貨物的篩選，為學生創設了符合生活經驗的認知環境，降低了學習難度，收到了良好的教學效果。

2.個性化訂制校際課程

人工智能課程是在教學中進行研究，在研究中改進教學，是教學與研究的內在融合。鼓樓區名師工作室結合各校具體調研的情況，建立符合各校具體情況的人工智能課程落地方案，在課程體系上為各校從事教學研究提供規范，為教師實踐智慧的生成提供教學模式上的保障，為人工智能課程質量的提高提供條件。

例如，南京市瑯琊路小學確立了“創享吧人工智能學院”，將人工智能課程在六年級全體學生中進行普及教學;南京市匯文學校小學部確定了“科信一體化課程實施方案”，將人工智能課程與科學課進行融合性教學，擴展了課程的容量和范圍;南京市紫竹苑小學確定了“娃娃人工智能科學節”，將人工智能作為學校基礎建設的內容之一，在校園中處處體現出人工智能的元素，實施多維度教學滲透。

3.擴展優勢共享資源

人工智能課程屬于稀缺型教學資源，需要由各層次學校的教學領域體現共同基礎要求，是區域范圍內全體學生必修的課程。在培養學生的核心素養過程中它們都應該發揮重要作用，這個作用體現在每個學科特有的育人價值，即學科核心素養（如語言能力、編程能力、思維品質、學習能力）上。由于地區差異，部分名校具有較好的學科基礎，部分薄弱學校缺乏必要的師資和硬件設備，限制了學科的發展。基于以上的情況，工作室展開了人工智能課程的“共享策略”——共享師資、共享課程、共享場地、共享資源等多層面的活動，通過教師交流、骨干教師送教、多層次專項幫扶等形式，達到區域課程共進的目標。

4.實踐層面的人工智能課程落地教學模式探究

人工智能需要嶄新的教學模式，需要在傳統的信息技術課程的基礎上，建立更深層意義的課程文化。通過除舊布新，消除舊的研究傳統，形成新的教學模式。落實在中小學信息技術學科教學中，具體物化為三種模式：在以相關設計為主線的學習活動中，落實對象化思維和過程思維，借助類學習工具實現計算思維的培養過程;在以內容解析為認知導向的學習活動中，培養學生的抽象思維和可視化思維，建立知識圖景;在基于問題解決的學習活動中，通過工程思維的過程，找到問題求解的最優途徑，提升學生的人工智能項目的規劃能力。

例如，在傳統教學的“語音識別”內容中，一般有“導入”“新授”“鞏固”“總結”四部教學過程;在新型的人工智能項目中可以進行修改，將任務先行，通過學生的體驗前置、概念認知后置，形成先感知，后探究，再學習概念，最后設計作品的方式。這樣的方式適于人工智能項目的有效教學，能夠滿足教學的需求。

● 研究過程的反思

1.形成整體性、合作性的研究氛圍

在傳統的課程管理體制下，教師課程要對上級負責，教師之間缺乏合作與交流。教師間的橫向交流與合作缺乏內在教學模式。人工智能課程落地研究要求學校形成一個“研究共同體”，能夠消除教師在傳統課程體制下形成的依賴和服從的研究心態，營造整體性、合作性的教學研究氛圍，使教師和學校成為本真意義上的研究主體。

2.構建“學習型組織”

“學習型組織”是指具有學習能力的行業組織。“學習型組織”與學校聯系起來，建立跨校“學習型組織”是學校的應然訴求。人工智能課程落地研究的建立為學校成為“學習型組織”提供了條件和制度保障。在后期的研究中，工作室將重點推進組織的引領和統籌工作，將人工智能項目進行有效的推廣，讓學習型組織成為推動課程發展的動力。

3.及時調整學習內容

人工智能課程的內容更新速度極快。在人工智能課程中，無論是教師自我反思、專家專業引領，還是教師之間同伴互助，都需要自覺的、臨場性的、個性化的學習，追求學習的即時性、及時性和有效性。人工智能課程落地研究就是要營建一種不斷更新的學習文化，并通過組織的力量為教師的學習和研究創造條件。