義務教育階段實施人工智能課程的困難及解決方法

高俊

人工智能技術的發展帶動了社會經濟的發展，當下社會對人工智能技術和人才的需求也越來越多。然而目前小學人工智能課程開展的過程中存在諸多的困難，需要加強研究，解決教學存在的問題。

一、小學實施人工智能課程的意義

1.提升小學生的智能信息素養

人工智能時代要求公民應當具備技術和文化雙層的信息素養。在小學課程中實施人工智能課程教學有利于小學生思維的發展，使其對非結構化和半結構化問題的解決有一個更深入的認知。在小學課程中實施人工智能課程能夠使小學生對人工智能如何影響社會、物質、意識形態有一個全面的認知，提升小學生對人工智能意識和情感以及信息倫理道德認知。此外，人工智能課程的開展可以幫助小學生了解前沿信息知識，提升小學生對人工智能的興趣，為其步入社會打下堅實的基礎。

2.增強信息技術課程內容和體系的現代化

我國人工智能教育發展相對較晚，人工智能課程的模式和體系有待完善，一些新興的智能概念未能融入人工智能課程之中。在小學實施人工智能課程，能夠使信息技術課程內容和體系更加現代化，并且增強信息技術教育的先進性和時代性。

3.為全民智能教育和人工智能人才的培養奠定基礎

人工智能對于人類的發展、社會的生產都有著重要的影響，人類對于這一時代的到來必須提起足夠的重視，并且做好充足的準備。通過在學校中開展人工智能教育，能夠為國家輸送大量的人工智能人才，為我國全民智能教育的普及奠定基礎，同時為培養出符合時代發展需求的智能型公民打下堅實的基礎。

二、小學實施人工智能課程的困難

1.缺乏專業的人工智能課程教師

要想保證小學人工智能課程的有效開展就需要有專業的教師。然而當下我國致力于人工智能人才培養的高校數量較少，使得輸送的人工智能人才也比較少。大多數師范院校并沒有人工智能課程專業，所以人才的需求和輸出不成正比，學校很難招聘到符合要求的教師，使得人工智能課程的開展受到影響。缺乏人工智能課程教師已經成為限制小學人工智能課程開展的最重要的因素。

2.缺乏科學、具體、統一的課程標準

小學實施人工智能課程之前應當有明確和科學的課程標準，這是在開展課程之前必須要解決的問題。然而當下只有高中的人工智能課程有著明確的課程目標，其是否能夠適用于小學還有待商榷。小學生和高中生的年齡差異比較大，個性差異也比較大，所以學習的能力和思維方式都不同，因此人工智能課程的開展應當有明確的階段性的學習目標。因此為了保證小學人工智能課程的順利開展，國家應當組織相關人員依據不同學段設置不同的學習內容、學習目標和學習要求，并且為學校課程的開展提供一定的支撐。在國家課程標準未出臺之前，各學校應當積極行動起來，可以從學校和學生實際出發，制定符合本學校學生實際情況的課程內容。

3.課程實施缺乏環境的支撐

西方先進國家人工智能發展的實踐證明，小學人工智能課程的開展需要大環境做支撐。在美國，許多學校將機器人融入到課程學習中。學校為了提升小學生學習人工智能課程的積極性特別注重氛圍的創設，學校會從學生的學習興趣出發，設置各種各樣的人工智能項目小組，同時將校外的活動和校內的活動相聯系，組織學生開展競賽。許多校外培訓機構也抓住契機，開設人工智能課程或者俱樂部，為小學生學習課堂以外的人工智能課程提供可能。所以環境的支撐是小學生學習人工智能課程的重要保障。當前我國人工智能課程還未能得到學校和家長的重視，開展課程需要用的電腦室未必開放，智能電子設備也未被大多數學校接受。

4.課程實施的時間難以安排

中小學教育是義務教育，每個學科的課時量是有嚴格的規定和要求的，并且有完善的檢查機制，使得學校和教師不敢輕易挪用其他學科的課時。使得人工智能這個身份未普及的科目難以安排授課時間。

三、小學實施人工智能課程的具體辦法

1.創設校級課程的人工智能教學模式

（1）建設一支優秀的教師隊伍

人工智能課程的順利開展首先需要有優秀的教師做保障。學校應當定期為人工智能教師提供專業的培訓，使人工智能教師擁有先進的教育理念，掌握最新的人工智能知識，提升教師人工智能課程的教學能力和實踐能力。此外，各高校都應當根據要求開設人工智能課程，以培養更多的人工智能人才，從而為學校輸送更多優秀的人工智能教師，從而為人工智能課程的順利開展提供軟件基礎。

（2）完善課程標準，設置校本課程

國家應當制定統一的課程標準，使得小學人工智能課程的開展有一個方向指導。此外，教師需要依據小學生的學習特點，應用人工智能工具，將學習內容進行重新整理，從而使得人工智能的課程更加切合小學生的實際情況，也更加具有地方特色。這種人工智能課程設置的方式，有利于學生在探究互動學習的過程中，內化人工智能的相關內容，同時是小學生的思維能力得到鍛煉提升。例如，教師可以根據人工智能課程為學生布置模型建構的任務或者模擬城市街道建設等任務，這種任務既基于課程標準，又與學生所在地相聯系，能夠使小學生對人工智能課程的學習更加有興趣。因此科學的課程標準更加有利于學生學習目標的實現。

（3）開展比賽，以賽促教

比賽的方式能夠更加激起學生探究的欲望，使得小學生能夠對人工智能知識進行綜合化的應用，提升小學生的實踐能力。例如教師可以為學生制定比賽的主題，引導小學生抓住比賽的焦點問題，分析問題，解決問題，使小學生積極進行人工智能實踐，使小學生人工智能思維能力和實踐能力都得到鍛煉。

（4）個性化智能教育理念

人工智能課程的開展應當積極地與生活建立聯系，使學生感受到人工智能知識的魅力，從而提起對該課程的學習興趣。由于每一個小學生都是獨立的個體，思想具有獨特性，所以在人工智能課程的開展中，應當積極倡導個性化理念。例如在進行編程時，程序并不是規定好的，而是可以變化的，但是結果卻可以一樣。此外，機器人的結構也不是固定的，可以根據自己的個性進行組裝。

（5）靈活安排授課課時

開展人工智能的授課時間，在校內可以借助目前已經逐步開展的課后托管服務，但如果要在常規課開展，可以考慮在信息技術或者科學等相關學科抽取2～4節課進行課程融合，滲透部分相關知識點，或者由校方購買人工智能學具通過組建實驗班或者校競賽隊伍的模式落實課程。

2.跨校互通共建課程

（1）跨校集體備課

跨校也就是指不同學校之間的人工智能教師一起進行交流互通。跨校互通有利于教育資源的均衡化，能夠使不同教師之間進行學習，取長補短，提升自我，這也符合素質教育理念對教師的要求。集體備課使得課程變得更加優質，有利于提升小學生學習人工智能課程的興趣，同時能夠有效地避免因為教師自身問題而影響教學效果。

（2）共享課程資源

課程資源的內容比較多，例如一些教學視頻，學習資料，學習網站等。校際之間通過整理課程資源，使其更有系統性，從而建立一個完善的人工智能資源庫。通過網絡的形式可以資源共享，教師在人工智能課堂的教學中也可以直接引用教學資源庫中的內容，這樣學生就可以享受到最高質量的人工智能教育。

（3）共用硬件材料

由于人工智能課程的開展需要較多的硬件材料，但是硬件材料成本非常高。所以要想滿足學生的需求，就需要非常大的投入。因此校際之間可以進行協商，調整教學進度，規劃教學內容，不同學校之間輪流使用硬件材料，這樣只需要配備一套硬件材料就可以滿足好幾個學校的需求。這種方法可以使不同學校的學生平等地享用學習材料，讓每一個學生都能享受到信息化時代教育的便利，減少了投入，節約了資源。

四、結束語

綜上所述，信息化時代的到來推動了人工智能的發展，人工智能對社會的影響越來越深刻，人工智能已經應用到了日常生活的方方面面，人類社會對于人工智能人才的需求也越來越多，人工智能時代的到來要求應當普及人工智能教育。小學人工智能教育的實施是尊重兒童發展的教育，有利于小學生自身綜合素質的提升，也有利于小學生的全面發展。所以，我們應當深入研究，探索完善的人工智能教育方式，最終克服課程開展過程中的難題，以一種更為成熟的教學方式在實踐中推廣。

責任編輯 李少杰