中小學開展人工智能教育的實踐探索

李貌

【摘要】本文研究人工智能教學政策背景，結合本校的實際教學情況，描述了人工智能教學研究的相關策略，提出了相關教學參考意見。

【關鍵詞】中小學;人工智能;實踐

人工智能是以機器為載體實現的人類智能或生物智能。人工智能教育是當前教育的熱點，世界各國和各個行業都對人工智能給予較高的關注。

一、人工智能教學政策背景

由于時代發展需要，2017年7月8日，國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知中明確提出“在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣”。

在中小學開展人工智能相關課程目前已經得到社會各界的廣泛接受，主要是時代發展對人工智能人才的需求所導致。 作為人才培養的前沿陣地，開展人工智能教學正是恰逢其時。青少年是社會發展的后備力量，如何在人生觀、世界觀形成的關鍵時期培養他們在人工智能方面的興趣，并提升他們對人工智能所蘊含的技術思想和技術原理的理解，使之形成特長，并為后續大學培養社會所需人才打下堅實基礎，是現階段中小學順應國家改革發展和時代需求所需要思考的一個重要課題。

在深圳，人工智能相關教學內容已經作為中學的信息技術課程或通用技術課程的一部分，走進了學校的課堂。有的學校是作為選修內容，有的學校是作為社團課或者課后延時服務來授課。2018年9月18日，深圳市教育局牽頭，在全市范圍內遴選了100所學校參與“中小學人工智能教育項目”教學實驗項目，目前已有相關文件和課程指南、地方教材出臺，比如《中小學人工智能教育裝備配備方案》、《中小學人工智能課程指南》以及即將投入使用的《人工智能》教材。可以說，深圳有較好地開展人工智能的外部環境。現在我們研究如何開展人工智能相關課程教學，必然要重新思考其與現行信息技術課程之間的聯系，或者加大在信息課程中的比重，或者單列出來作為一門課程。

二、我校在開展人工智能教學方面的做法

紅嶺中學園嶺初中部目前牽頭承擔了廣東省2019年度教育信息化教學應用創新實踐共同體項目《人工智能教育課程開發》，目前在深圳市已有23所學校24個學生社團參加，參與師生800多名。我校創客社目前開展的課程有工智能綜合實踐、機器人、開源硬件制作、無人車課程、圖形化編程、機器人等相關課程，在課程的實施中，學生主要學習利用現有的器材編寫程序，制作相關的創意作品，優秀的同學可以參加相關的比賽，完成比賽任務。在帶領團隊，開展教學的過程中，本人對現階段的教學有了一些深入地思考，描述如下。

三、人工智能教學所需要采取的相關策略

建議在基礎教育階段開展人工智能教育，需要進行長遠規劃，教育領導部門不能忽視了頂層設計。在目前形勢下開展人工智能教學主要有如下幾點需要考慮：

（一）明確人工智能課程教學目標

現行的人工智能課程目標著重培養學生的創新素養。在此基礎上，計算思維和創新實踐能力尤為關鍵。教學過程中首先要讓學生對人工智能相關內容產生興趣，其次是參與體驗相關項目任務，最后才是探索和設計，個人或者團隊合作完成不同主題的作品，進行迭代調試。

這里各級教育部門舉辦的競賽在起到了良好的引領作用，比如中國電子學會舉辦的世界機器人大賽、廣東省教育技術中心舉辦的中小學電腦機器人活動等，以比賽促進教學是一個良好的教學評價途徑。

（二）規劃人工智能課程教學內容

為了讓現階段學生接受系統的人工智能教育，所實施的人工智能課程需結合學生的知識背景和人工智能知識的邏輯體系，合理規劃教學內容，激發興趣，使學生了解基本的算法和相關編程技術，并能完成簡單的項目案例或程序作品，解決生活當中的實際問題。

（三）注重教師隊伍的建設

目前人工智能教師的匱乏，主要是由信息教師兼任。要改善現狀，第一要在新教師招聘的時候著重選擇人工智能相關專業的應屆畢業生，這里需要高校加強人工智能學科建設，培養適應社會需求的人才。第二要對現有的教師進行業務培訓，定期舉辦各種教育教學研討活動，提升人工智能教師的業務能力。第三需要教育領導部門設計教師評價制度，對參與人工智能教學的教師的工作進行合理有效評價，以形成正向有效激勵。

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