浅谈初中人工智能课程建设方略

摘 要：人工智能技术如何在教育教学中得以深入开展应用，成体系的建设是影响中学人工智能教育水平的重要标准，对我校学生学习、了解甚至掌握人工智能基本概念、编写程序及算法过程等方面的知识都具有很好的探究，在结合信息技术四个主要核心素养，将人工智能方面的知识溶于学生生活中出现的问题，并用智能方式去解决，让知识与实践回归生活中去，所以在中学阶段建设人工智能校本课程是一件有价值的探究。如何在教学中实现突破，形成初步的人工智能教育课程体系，是我们探索的方向与重点。

关键词：人工智能;校本教材;课程建设

人工智能领域是国家建设与发展的重要方向之一，国务院发布了《新一代人工智能发展规划》，明确指出在中小学阶段设置人工智能相关课程。尽管人工智能早在20世纪50年代就提出，大部分只是存在理论与原理，在它发展的历史，比预想要慢，但是它的发展脚步一直没有停止，目前人工智能的影响，大到世界的各个舞台的展露，例如人机大战、云计算等，小到我们生活中体现人工智能带来的科技，语音技术、人脸技术、无人驾驶等等，正在影响人类，改变我们身边熟悉的生活方式。

近几年人工智能进入高速发展的时代，人们对人工智能的教育也提出了新的期望与要求，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》和《教育信息化和网络安全工作要点》明确提出，全面在中小学阶段普及人工智能相關课程，让更多的孩子感受人工智能教育带来的科技创新，显然人工智能教育已经是信息技术和科技创新领域研究的热点，使中小学人工智能和编程课程内容能充分适应信息时代、智能时代发展需要，也为我们这些在一线教学的信息技术教师在人工智能的教育升起一颗启明星。

但是在中学教育阶段，人工工智能教育受条件所限，人工智能教学没能有效地形成体系。在中学任教我，深知教学技术改革需突破，也希望结合所在的中学课堂教学的现状，尝试探索符合我校学情的人工智能技术教育教学的应用。需结合我校师生的认知特点，加以分析，才能对我校人工智能校本课程更好实施建设打好基础。

一、 人工智能的涵义

人工智能是一门富有挑战性的学科，从事此项工作的人得擅长计算机科学知识，哲学研究和心理健康方面的学识，它是十分广泛的学科，由不同领域构成，也是计算机科学的分支，涉及信息学、控制学、自动化学科、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能研究主要包括：智能机器人、语音识别、机器学习、自动程序设计、人脸识别等方面。结合我校校情，将人工智能教育中的课程建设重点在培养学生核心素养与信息技术核心素养相吻合，包括信息意识、计算思维、数字化实践能力、信息社会责任四个方面为主。

二、 校本课程的涵义及建设的涵义

校本课程是顾名思义是以学校为单位，由学校自行建设与本校相关的课程。它是国家课程和地方课程的一种补充性课程，是学校课程体系的重要组成部分。

我校校本课程建设应在遵循国家教育政策的前提下，结合学校自身的办学理念、特点等实际情况，以满足学生的个性化发展为主旨，对学生进行需求的分析，充分利用学校的课程资源，可以从我国基础教育的总目标出发，再到每位学生发展核心素养中，切实结合我校的师生实际情况与信息技术核心素养，纳入我校人工智能的课程教学与设计，通过校内教师与校外团体、个人合作所建设的课程，包括教学大纲，教材，评价方式等成体系的，这样能有效地将人工智能教学实践上升至更高水平。

三、 校情学情分析

从学校的规模和地理位置分析，我校位于城乡交界地带，社会资源与教育资源相对市中心的学校教学薄弱，交通较便利，学校也属新办高完中学，教育政策也会倾向学校帮助成长，为校本课程建设提供了较好的条件，学校场地资源充足，并且我校正在实施新发展规划，筹划建设更多的科技创新实验室、多功能与多媒体教室、计算机教室等。目前我校已有1个计算机云教室，1个多媒体录播教室，2个正在建设的科技和创客实验室，目前我校缺少人工智能设备较多，但教学硬件设备基础较先进。

学校建校以来很重视课程改革，从对我校校本课程建设与改革的发展，到保障课程建设经费的投入，为人工智能校本课程的建设提供了良好的基础，当前学校正在大力建设一所有“温度”的学校，用温度来发展学生，把课程改革的先进理念渗透到课程建设中，促进师生德、智、体、美全面发展，目前我校共开设“全人课程”50多门，初步完成校本课程4门。我校的信息技术教师非常乐意参加各类教学研讨和研修，对校本课程建设热情度高。学生方面发展潜能较大，并积极参与学校开设的人工智能相关课程与活动，学习热情很高。

因此，对我校人工智能校本课程的建设，尽可能利用校内与社会资源，将各方资源有效整合，要以培养学生的信息意识、计算思维、数字化实践能力、信息社会责任四个方面为主，课程设置尝试以项目、任务、案例为主相互结合与辅助，以小范围、实践，合作、探究等多种方式开展。

四、 校本课程目标设置

课程目标指课程本身要实现的具体目标。它规定了某一教育阶段的学生通过课程学习以后，在德、智、体、美、劳等方面期望实现的程度，是确定课程内容、教学目标和教学方法的基础。

《普通高中信息技术课程标准（201七年版）》将“人工智能初步”列为选择性必修模块，包括：人工智能基础、简单智能系统建设、人工智能技术的发展与应用三部分内容。在初中阶段，人工智能的课程则以“重在体验”，通过科技课程、竞赛、讲座等活动，让学生亲身参与感受人工智能技术给我们带来生活中的改变，并在参与中了解工作原理，并产生对人工智能学习的兴趣，让学生感受到人工智能课程的“好玩”。

课程目标必须与教育目的和教育目标保持一致，在课程建设前，应根据我校的情况制订适合的课程目标和课程建设与规划，课程目标应为整个课程建设做指引，也为后期课程内容及评价确定标准。

中学人工智能校本课程的目标培养学生的信息意识、计算思维、数字化实践能力、信息社会责任四个方面，进而培养和提高学生信息技术核心素养，重点让学生在用眼观察、用脑思考、动手设计与制作、小组合作互动等获得丰富的实践体验，使学会在学习中发现问题、思考问题、在实践合作中解决问题，并收获成功与获得知识。

五、 校本课程内容的建设

校本课程内容是课程建设重要环节，在课程内容建设时，保证校本课程内容设计的合理性、科学性、可行性、拓展性。校本课程是国家课程、地方课程的一种补充性课程。校本课程内容的建设要以国家的教育方针、政策为导向，不能与其课程计划政策相冲突。

校本课程建设中要系统化。人工智能校本课程的内容建设需要考虑整个初中阶段学习人工智能课程的体系，同时建设的校本课程要符合我校七年级学生的学情、知识结构、认知方式，需环环相扣，呈阶梯式上升，这样才有利学生收获完整的知识体系。

在课程内容设计时，应考虑结合我校的发展状况，及时了解学生对于知识的需求等问题。每个教学环节调动学生在課堂的积极性，课程内容应贴近生活，让学生在课堂感受到轻松，切实让学生感受到人工智能课程的“好玩”，从而顺利达到教学效果的课程。

初中七年级的学生，刚从小学升入进来，认知水平和思维方式，已从形象的表示到抽象的表达阶段，教材的语言应设计简洁易懂，采用通俗易懂陈述或以反问、亲切的表达方式，比如：“同学们！”“请你们思考一下？”等语言。

在课程内容的编排中，通过以项目课程系列式导入，其中包含2至3个小任务的建设，每个任务的设计可以通过生动的情境或者有趣故事、游戏串联起来，将枯燥乏味的编程课、设计课等在学生学习时提高热情，在教材的排版设计可以采用图文并茂，通过彩色印刷，这样更能吸引学生的学习兴趣。

初步调查，目前我校七年级学生在小学阶段，接触或者学习人工智能方面的知识甚少，了解到在小学阶段学习scratch软件的编程达一个学期时间，不超过全年级三分之一的数量，更别说其他编程或者人工智能课程的学习，七年级学生对人工智能认知，也只存在网络与信息技术课堂的学习，所以校本课程内容建设任重而道远。另外我省2019年在新入学的七年级新生，将会学习新编信息技术教材的python编程内容，正好利用这个契机，可以建设我校自己python的校本课程，更好帮助七年级学生提升人工智能学习兴趣，也为我校的人工智能校本建设打开新篇章。

六、 总结与展望

当前，我校人工智能课程建设和教学都还处于探索初级阶段，尚有许多问题考虑不周而急需解决，脚下路还很长，人工智能课程建设涉及教学过程许多环节的综合运用，包括恰当选题、编程与实践、适时授课、科技辅导与训练等，是一门综合性实践性课程。开设人工智能相关课程，可以提升学生的人工智能认知、思维及能力，帮助学生适应未来的生活，提升教育现代化水平。

本文初步对我校人工智能在七年级校本课程的建设进行了探究，往后我会继续完善我校校本课程建设，合理考虑课程内容编排，分层次设计各个学段的课程内容，从认知、体验、理解到应用，逐步加深学生对人工智能相关知识的掌握，最终建设出一套完整，并适合我校的人工智能校本课程。

我们也希望在不断探讨和实践中，编写出优秀的人工智能校本教材，促进人工智能课程建设的规范化教学，期待有更多学者关注这一领域的内容，并一起开展这方面的研究与探讨。

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作者简介：

张晋辉，四川省成都市，四川大学附属中学新城分校。