淺談初中人工智能課程建設方略

摘?要：人工智能技術(shù)如何在教育教學中得以深入開展應用，成體系的建設是影響中學人工智能教育水平的重要標準，對我校學生學習、了解甚至掌握人工智能基本概念、編寫程序及算法過程等方面的知識都具有很好的探究，在結(jié)合信息技術(shù)四個主要核心素養(yǎng)，將人工智能方面的知識溶于學生生活中出現(xiàn)的問題，并用智能方式去解決，讓知識與實踐回歸生活中去，所以在中學階段建設人工智能校本課程是一件有價值的探究。如何在教學中實現(xiàn)突破，形成初步的人工智能教育課程體系，是我們探索的方向與重點。

關(guān)鍵詞：人工智能;校本教材;課程建設

人工智能領(lǐng)域是國家建設與發(fā)展的重要方向之一，國務院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確指出在中小學階段設置人工智能相關(guān)課程。盡管人工智能早在20世紀50年代就提出，大部分只是存在理論與原理，在它發(fā)展的歷史，比預想要慢，但是它的發(fā)展腳步一直沒有停止，目前人工智能的影響，大到世界的各個舞臺的展露，例如人機大戰(zhàn)、云計算等，小到我們生活中體現(xiàn)人工智能帶來的科技，語音技術(shù)、人臉技術(shù)、無人駕駛等等，正在影響人類，改變我們身邊熟悉的生活方式。

近幾年人工智能進入高速發(fā)展的時代，人們對人工智能的教育也提出了新的期望與要求，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》和《教育信息化和網(wǎng)絡安全工作要點》明確提出，全面在中小學階段普及人工智能相關(guān)課程，讓更多的孩子感受人工智能教育帶來的科技創(chuàng)新，顯然人工智能教育已經(jīng)是信息技術(shù)和科技創(chuàng)新領(lǐng)域研究的熱點，使中小學人工智能和編程課程內(nèi)容能充分適應信息時代、智能時代發(fā)展需要，也為我們這些在一線教學的信息技術(shù)教師在人工智能的教育升起一顆啟明星。

但是在中學教育階段，人工工智能教育受條件所限，人工智能教學沒能有效地形成體系。在中學任教我，深知教學技術(shù)改革需突破，也希望結(jié)合所在的中學課堂教學的現(xiàn)狀，嘗試探索符合我校學情的人工智能技術(shù)教育教學的應用。需結(jié)合我校師生的認知特點，加以分析，才能對我校人工智能校本課程更好實施建設打好基礎(chǔ)。

一、 人工智能的涵義

人工智能是一門富有挑戰(zhàn)性的學科，從事此項工作的人得擅長計算機科學知識，哲學研究和心理健康方面的學識，它是十分廣泛的學科，由不同領(lǐng)域構(gòu)成，也是計算機科學的分支，涉及信息學、控制學、自動化學科、仿生學、生物學、心理學、數(shù)理邏輯、語言學、醫(yī)學和哲學等多門學科。人工智能研究主要包括：智能機器人、語音識別、機器學習、自動程序設計、人臉識別等方面。結(jié)合我校校情，將人工智能教育中的課程建設重點在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)與信息技術(shù)核心素養(yǎng)相吻合，包括信息意識、計算思維、數(shù)字化實踐能力、信息社會責任四個方面為主。

二、 校本課程的涵義及建設的涵義

校本課程是顧名思義是以學校為單位，由學校自行建設與本校相關(guān)的課程。它是國家課程和地方課程的一種補充性課程，是學校課程體系的重要組成部分。

我校校本課程建設應在遵循國家教育政策的前提下，結(jié)合學校自身的辦學理念、特點等實際情況，以滿足學生的個性化發(fā)展為主旨，對學生進行需求的分析，充分利用學校的課程資源，可以從我國基礎(chǔ)教育的總目標出發(fā)，再到每位學生發(fā)展核心素養(yǎng)中，切實結(jié)合我校的師生實際情況與信息技術(shù)核心素養(yǎng)，納入我校人工智能的課程教學與設計，通過校內(nèi)教師與校外團體、個人合作所建設的課程，包括教學大綱，教材，評價方式等成體系的，這樣能有效地將人工智能教學實踐上升至更高水平。

三、 校情學情分析

從學校的規(guī)模和地理位置分析，我校位于城鄉(xiāng)交界地帶，社會資源與教育資源相對市中心的學校教學薄弱，交通較便利，學校也屬新辦高完中學，教育政策也會傾向?qū)W校幫助成長，為校本課程建設提供了較好的條件，學校場地資源充足，并且我校正在實施新發(fā)展規(guī)劃，籌劃建設更多的科技創(chuàng)新實驗室、多功能與多媒體教室、計算機教室等。目前我校已有1個計算機云教室，1個多媒體錄播教室，2個正在建設的科技和創(chuàng)客實驗室，目前我校缺少人工智能設備較多，但教學硬件設備基礎(chǔ)較先進。

學校建校以來很重視課程改革，從對我校校本課程建設與改革的發(fā)展，到保障課程建設經(jīng)費的投入，為人工智能校本課程的建設提供了良好的基礎(chǔ)，當前學校正在大力建設一所有“溫度”的學校，用溫度來發(fā)展學生，把課程改革的先進理念滲透到課程建設中，促進師生德、智、體、美全面發(fā)展，目前我校共開設“全人課程”50多門，初步完成校本課程4門。我校的信息技術(shù)教師非常樂意參加各類教學研討和研修，對校本課程建設熱情度高。學生方面發(fā)展?jié)撃茌^大，并積極參與學校開設的人工智能相關(guān)課程與活動，學習熱情很高。

因此，對我校人工智能校本課程的建設，盡可能利用校內(nèi)與社會資源，將各方資源有效整合，要以培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化實踐能力、信息社會責任四個方面為主，課程設置嘗試以項目、任務、案例為主相互結(jié)合與輔助，以小范圍、實踐，合作、探究等多種方式開展。

四、 校本課程目標設置

課程目標指課程本身要實現(xiàn)的具體目標。它規(guī)定了某一教育階段的學生通過課程學習以后，在德、智、體、美、勞等方面期望實現(xiàn)的程度，是確定課程內(nèi)容、教學目標和教學方法的基礎(chǔ)。

《普通高中信息技術(shù)課程標準（201七年版）》將“人工智能初步”列為選擇性必修模塊，包括：人工智能基礎(chǔ)、簡單智能系統(tǒng)建設、人工智能技術(shù)的發(fā)展與應用三部分內(nèi)容。在初中階段，人工智能的課程則以“重在體驗”，通過科技課程、競賽、講座等活動，讓學生親身參與感受人工智能技術(shù)給我們帶來生活中的改變，并在參與中了解工作原理，并產(chǎn)生對人工智能學習的興趣，讓學生感受到人工智能課程的“好玩”。

課程目標必須與教育目的和教育目標保持一致，在課程建設前，應根據(jù)我校的情況制訂適合的課程目標和課程建設與規(guī)劃，課程目標應為整個課程建設做指引，也為后期課程內(nèi)容及評價確定標準。

中學人工智能校本課程的目標培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化實踐能力、信息社會責任四個方面，進而培養(yǎng)和提高學生信息技術(shù)核心素養(yǎng)，重點讓學生在用眼觀察、用腦思考、動手設計與制作、小組合作互動等獲得豐富的實踐體驗，使學會在學習中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、在實踐合作中解決問題，并收獲成功與獲得知識。

五、 校本課程內(nèi)容的建設

校本課程內(nèi)容是課程建設重要環(huán)節(jié)，在課程內(nèi)容建設時，保證校本課程內(nèi)容設計的合理性、科學性、可行性、拓展性。校本課程是國家課程、地方課程的一種補充性課程。校本課程內(nèi)容的建設要以國家的教育方針、政策為導向，不能與其課程計劃政策相沖突。

校本課程建設中要系統(tǒng)化。人工智能校本課程的內(nèi)容建設需要考慮整個初中階段學習人工智能課程的體系，同時建設的校本課程要符合我校七年級學生的學情、知識結(jié)構(gòu)、認知方式，需環(huán)環(huán)相扣，呈階梯式上升，這樣才有利學生收獲完整的知識體系。

在課程內(nèi)容設計時，應考慮結(jié)合我校的發(fā)展狀況，及時了解學生對于知識的需求等問題。每個教學環(huán)節(jié)調(diào)動學生在課堂的積極性，課程內(nèi)容應貼近生活，讓學生在課堂感受到輕松，切實讓學生感受到人工智能課程的“好玩”，從而順利達到教學效果的課程。

初中七年級的學生，剛從小學升入進來，認知水平和思維方式，已從形象的表示到抽象的表達階段，教材的語言應設計簡潔易懂，采用通俗易懂陳述或以反問、親切的表達方式，比如：“同學們！”“請你們思考一下？”等語言。

在課程內(nèi)容的編排中，通過以項目課程系列式導入，其中包含2至3個小任務的建設，每個任務的設計可以通過生動的情境或者有趣故事、游戲串聯(lián)起來，將枯燥乏味的編程課、設計課等在學生學習時提高熱情，在教材的排版設計可以采用圖文并茂，通過彩色印刷，這樣更能吸引學生的學習興趣。

初步調(diào)查，目前我校七年級學生在小學階段，接觸或者學習人工智能方面的知識甚少，了解到在小學階段學習scratch軟件的編程達一個學期時間，不超過全年級三分之一的數(shù)量，更別說其他編程或者人工智能課程的學習，七年級學生對人工智能認知，也只存在網(wǎng)絡與信息技術(shù)課堂的學習，所以校本課程內(nèi)容建設任重而道遠。另外我省2019年在新入學的七年級新生，將會學習新編信息技術(shù)教材的python編程內(nèi)容，正好利用這個契機，可以建設我校自己python的校本課程，更好幫助七年級學生提升人工智能學習興趣，也為我校的人工智能校本建設打開新篇章。

六、 總結(jié)與展望

當前，我校人工智能課程建設和教學都還處于探索初級階段，尚有許多問題考慮不周而急需解決，腳下路還很長，人工智能課程建設涉及教學過程許多環(huán)節(jié)的綜合運用，包括恰當選題、編程與實踐、適時授課、科技輔導與訓練等，是一門綜合性實踐性課程。開設人工智能相關(guān)課程，可以提升學生的人工智能認知、思維及能力，幫助學生適應未來的生活，提升教育現(xiàn)代化水平。

本文初步對我校人工智能在七年級校本課程的建設進行了探究，往后我會繼續(xù)完善我校校本課程建設，合理考慮課程內(nèi)容編排，分層次設計各個學段的課程內(nèi)容，從認知、體驗、理解到應用，逐步加深學生對人工智能相關(guān)知識的掌握，最終建設出一套完整，并適合我校的人工智能校本課程。

我們也希望在不斷探討和實踐中，編寫出優(yōu)秀的人工智能校本教材，促進人工智能課程建設的規(guī)范化教學，期待有更多學者關(guān)注這一領(lǐng)域的內(nèi)容，并一起開展這方面的研究與探討。

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作者簡介：

張晉輝，四川省成都市，四川大學附屬中學新城分校。