聚焦人工智能 打造特色校本课程

杜洋 秦继兰

2017年7月，国务院正式印发《新一代人工智能发展规划》，确立了新一代人工智能发展三步走的战略目标，人工智能的发展至此上升到国家战略层面。做好人工智能与教育融合创新发展，成为了时代赋予教育的重要使命。北京市顺义区马坡小学在人工智能教育领域也做了一定的探索。

人工智能课程设计

基于中小学人工智能课程开设的相关要求，学校在充分考虑校情、生情的前提下，把课程目标定位为：学生能够初步感知、了解、体验人工智能课程，在课程中通过小组合作设计、搭建、编程，发展想象力、创造力、小组合作能力，以及简单的编程逻辑思维。为了达成课程目标，我们的课程设计具有以下特点。

1.结合学生的生活实际进行选题

小学阶段的人工智能课程主要目的是让学生感悟人工智能给生活和学习带来的影响。教师在设计相关课程时要结合孩子的生活实际选择课程主题，只有这样设计才能源于生活，又服务于生活。例如：我们设计的“智能小家”主题中的“远程控制”，先让学生思考设计的实用性，这样学生才会觉得他们学习的内容与生活如此紧密，探究出来的成果才更有实用价值。

2.设计学生感兴趣的主题活动

兴趣是最好的老师。在课程设计时，教师应当学会抓住学生的兴趣点设计主题活动，只有学生感兴趣的主题活动才能够激发学生的求知欲。对于现代化智能生活这样一个大主题，“智能家居”“无人驾驶”“智能机器人”等一个个学生感兴趣的小主题，教师可以结合孩子们很多的想法和创意，进行具体的主题活动设计，从而调动学生的学习兴趣，提高课堂学习效率。

3.以任务驱动式开展学习过程

人工智能课程最好采用任务驱动学习方式，教师结合学习内容由易到难设计不同的任务，学生在完成“任务”的过程中提升创新意识。如果学生在完成任务过程中遇到困难，教师可以顺势给予引导，鼓励学生尝试多种方法解决困难，这样学生在发现问题并想办法解决问题的过程中能够获得成就感，思维也能够得到锻炼，实践操作能力、解决问题的能力得到提升。

人工智能课程实施过程

本着“人工智能——学在少年，赢在未来”的宗旨，学校人工智能课程经过前期的精心设计，实施过程经历了两个阶段。

1.组建人工智能社团

学校先尝试以社团的形式开设人工智能课程。人工智能社团开展了多个主题学习活动，比如设计智能风扇、停车系统、中国天眼系统、远程SOS救助器等。通过社团课程的学习，学生们不仅理解了人脸识别的简单应用，学会了语音控制的使用方法，还能够通过远程控制设计智能家居、无人驾驶自行巡线等。

2.人工智能与信息技术课程整合实施

基于人工智能社团开设的效果，学校希望把该课程推广到年级中去，让更多的学生能够了解、体验、学习人工智能相关知识。经过研讨决定，在四五年级与信息技术课程整合开设了人工智能课程。课程主题包括：一是“智能家居”主题。学生围绕教师设计的主题活动充分发表想法与创意，教师进行归纳总结，最后通过人工智能课程去实现。学生们从搭建到程序设计，小组合作完成了各自设计的智能小家。整个学习过程，让学生们对声控灯、智能音乐播放器、智能电扇、远程门禁等智能家居的原理有了更加深入的了解。二是“智能小车”主题。学生们对无人驾驶充满了好奇心，无人驾驶汽车、出租车、快递车，已经开始应用于我们的生活中，如何通过编程设计实现无人驾驶也就成为了学校人工智能课程的另一个研究主题。我们的课程主要分为这样几个模块：利用红外遥控器控制小车，体验控制小车的乐趣;认识超声波感应与物体的距离从而避开障碍物;设计巡线小车使汽车能够按照一定的路线行走。通过以上模块的学习，学生们对无人驾驶的基本原理有了初步了解。三是“智能垃圾桶”主题。为了方便人們区分生活垃圾，我们策划了主题为“智能垃圾桶”的课程设计。该设计主要包括手工设计垃圾桶外形、设计智能感应开盖、智能灯光、识别垃圾然后分类几个部分。最后由学生来展示他们的作品，并畅想如何让智能垃圾桶应用于生活中。通过完成这样的主题活动，学生在了解人工智能基本原理的基础上，真切体验到人工智能为人们生活带来的便利。

人工智能课程初见成效

经过两年的课程开设，不仅让越来越多的学生了解到人工智能课程的魅力，也培养了学生对该课程的兴趣与热情。“人工智能”课程也逐渐成为了马坡小学的特色校本课程。

2019年5月学校召开了“聚焦人工智能，引领学科发展”—— 顺义区小学信息技术教学研讨活动。在活动中，杜洋老师执教“智能小家—— Mbot云广播、接收”。本节课选题新颖，核心概念非常明确，教师采用体验式、动手实践、小组讨论的方式激发了学生学习的兴趣，通过层层递进的活动设计很好地达成了教学目标。

2019年11月我校举办了“科技改变生活 创新引领未来”为主题的第七届科技节活动。本次科技节展出的人工智能项目和作品，很好地体现了学生的创新与实践能力和信息素养，在全校师生、家长及参观者中受到了一致好评。

此外，学生结合课程中学习的技能，充分发挥想象，设计出了很多主题作品，并在市区级相关作品征集活动中获奖。从学生的作品可以看出，他们在发现问题、解决问题的过程中，在学习与思考、设计与实践的过程中，很好地掌握并运用了信息技术学科基础知识，提升了人工智能意识、技术创新思维、应用实践能力。

作者单位：北京市顺义区马坡中心小学