基于人工智能校本課程的小學生信息素養培養實踐

【中圖分類號】G434【文獻標志碼】A【論文編號】1671-7384（2025）06-059-02

從ChatGPT到Sora，從OpenAI到DeepSeek，人類正在進行快速的知識積累和工具迭代。受限于課程目標、教材篇幅和教學時長，中小學對人工智能的知識技能教學豐度不夠，存在明顯滯后性。國家倡導在教育“雙減”中做好科學教育加法，研究團隊把目前流通于小學階段的人工智能拓展課程，根據課程難度和技術分類整理，形成了一個符合義務教育信息科技課程標準的人工智能校本課程規劃，通過開發和實施分層分類的人工智能校本課程，來提高小學生的人工智能認識水平和相關信息素養，形成人工智能校本課程規劃、課程內容與素養自標動態關聯機制、素養測評與核心素養關聯模型、指向核心素養的測評數據分析模型的流程策略。

制訂“合理適切”的人工智能校本課程規劃

隨著人工智能技術的飛速發展，其在教育領域的應用日益廣泛。2021年，中央電教館發布了《中小學人工智能技術與工程素養框架》[1，提出了中小學生應具備的核心素養，這為人工智能課程的開展提供了明確的指導方向。從《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》中，我們提取出小學信息科技學科中每一學段培養目標中的核心素養，特別關注了其中關于信息素養的培養要求。在此基礎上，我們結合現有資源、素養框架，制訂了“人工智能校本課程規劃”（圖1）。該規劃明確了課程的目標、內容框架、教學方法及評價體系，為后續課程開發奠定了堅實基礎。

開發“以我為主”的人工智能校本課程群

1.基于核心素養的人工智能校本課程開發

根據“人工智能校本課程規劃”，研究團隊開始著手編寫具體的校本課程內容。課程涵蓋了人工智能通識、編程、數據處理、機器人、AI創客、AI應用六大模塊，每個模塊下又細分了多個子課程。在編寫過程中，團隊注重課程內容的科學性、實用性和趣味性，力求讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握人工智能知識。目前，我們已經開發完成了6門人工智能校本課程，分別是“‘慧’識AI人工智能”“ARCODE趣味編程”“樂創小宇宙”“生活中的樂高SPIKE”“‘慧’玩機器人”和“Python編程智能小車”，主要涵蓋了人工智能通識、編程基礎、人工智能機器人和人工智能創客四個門類，成為一個發展中的人工智能課程群。

2.建立核心素養與課程內容動態關聯機制

在每個人工智能校本課程中，我們都進行了核心素養的梳理，讓每一項活動都能有益于學生信息科技核心素養2的培養，使校本課程有扎實的理論依據，使課程項目與核心素養之間的關聯明晰化。為確保校本課程能夠有效提升學生的信息素養，研究團隊深入分析了課程內容與核心素養之間的內在聯系，明確了每項活動對學生信息科技核心素養培育的具體貢獻，使課程項目與核心素養之間的關聯更加明晰化。

在“雙減”服務中實施人工智能校本課程

1.建設“合理夠用”場域

人工智能校本課程對于教學場域空間有著較高要求，也是教育信息化、現代化的一個促成因素。從知識傳授型的空間要求，到實踐操作型的空間要求，是一個量變到質變的過程。如在一個校區，我們建設了七個新型教學空間，在另一個校區，我們建設了九個新型教學空間（創新實驗室），以滿足不同的人工智能及科創類的校本課程授課所需。

2.實施“精準制導”的師資培訓

我們建立了未來教師工作室，在校本導師和外聘專業導師的基礎上，吸引了不同學科的教師來參與人工智能校本課程的教學，有語文、數學、英語、科學、信息科技等學科教師。在實踐活動中，我們以“導師 + 助教”的模式，進行教學活動，幫助助教快速成長，一般一個導師一個學年能帶出一名合格的人工智能校本課程教師。

校本課程評估：學生核心素養的測評與數據分析

1.信息素養測評工具的開發與模型凝練

為了客觀評估校本課程的教學效果，研究團隊研制了一套覆蓋小學三個學段的人工智能校本課程測評工具，并設計了覆蓋四大核心素養維度的測評題庫和質性量表。在測評題庫設計過程中，每項信息素養都有針對性的題目驗證素養水平。每一份測評表對每一項核心素養都抽取10題以上進行測試。相關測評結果顯示，這些學生在信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四大指標上的得分均顯著提高，初步驗證了校本課程的有效性。

在完成測評工作后，研究團隊對收集到的數據進行了系統整理和初步分析；通過統計軟件對數據進行處理，提取出關鍵信息，為后續研究結論提供數據支持。對測評后的數據分析發現，對于這些學生在信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四大指標方面的提升，人工智能校本課程的學習起到了積極的促進作用。

2.學生的信息素養顯著提升

一是信息素養測評總體得分提升。相關學生信息素養平均分達到37.6分（滿分40分），這一結果充分證明了人工智能校本課程在提升學生信息素養方面的有效性。二是信息素養四維度水平提升。在信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四大核心素養維度上，學生水平均顯著提升[3]。其中，計算思維和數字化學習與創新維度提升最為顯著。如四年級學生的計算思維平均分達到9.6分（滿分10分）；數字化學習與創新平均分達到8.1分（（滿分10分），提升比較顯著[4]。三是人工智能相關競賽與創客成果豐碩。2022至2024年，學生在省級及以上科技競賽中獲獎462項，其中，國家級35項；8人獲市、區級“智能少年”“科技小院士”稱號。

本研究通過系統性人工智能校本課程開發與實踐驗證，證實了人工智能教育在提升小學生核心素養方面有重要價值。然而，教育的復雜性與技術的快速迭代，要求我們持續優化課程設計、彌合資源鴻溝、深化倫理教育。未來，研究團隊將以核心素養為錨點，探索技術與教育的深度融合，為基礎教育高質量發展提供更具前瞻性與包容性的解決方案，助力培養適應人工智能時代的未來公民。

參考文獻

[1]中央電教館.中小學人工智能技術與工程素養框架[M]北京：電子工業出版社，2021.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022

[3]李曉華．人工智能教育與學生創新能力培養[J]．現代教育技術，2023，33（4）：56-61

[4]張偉，王莉.校本課程開發策略及其對學生核心素養的影響[J].基礎教育研究，2024，27（2）：45-50.

作者單位：浙江紹興市越城區斗門街道中心小學

編輯：馮艷艷