义务教育阶段实施人工智能课程的困难及解决办法

文广州市越秀区珠光路小学 高 俊

人工智能技术的发展带动了社会经济的发展，当下社会对人工智能技术和人才的需求也越来越多。然而目前小学人工智能课程开展的过程中存在诸多的困难，需要加强研究，解决教学存在的问题。

一、 小学实施人工智能课程的意义

1.提升小学生的智能信息素养

人工智能时代要求公民应当具备技术和文化双层的信息素养。在小学课程中实施人工智能课程教学有利于小学生思维的发展，使其对非结构化和半结构化问题的解决有一个更深入的认知。在小学课程中实施人工智能课程能够使小学生对人工智能如何影响社会、物质、意识形态有一个全面的认知，提升小学生对人工智能意识和情感以及信息伦理道德认知。此外，人工智能课程的开展可以帮助小学生了解前沿信息知识，提升小学生对人工智能的兴趣，为其步入社会打下坚实的基础。

2.增强信息技术课程内容和体系的现代化

我国人工智能教育发展相对较晚，人工智能课程的模式和体系有待完善，一些新兴的智能概念未能融入人工智能课程之中。在小学实施人工智能课程，能够使信息技术课程内容和体系更加现代化，并且增强信息技术教育的先进性和时代性。

3.为全民智能教育和人工智能人才的培养奠定基础

人工智能对于人类的发展、社会的生产都有着重要的影响，人类对于这一时代的到来必须提起足够的重视，并且做好充足的准备。通过在学校中开展人工智能教育，能够为国家输送大量的人工智能人才，为我国全民智能教育的普及奠定基础，同时为培养出符合时代发展需求的智能型公民打下坚实的基础。

二、 小学实施人工智能课程的困难

1.缺乏专业的人工智能课程教师

要想保证小学人工智能课程的有效开展就需要有专业的教师。然而当下我国致力于人工智能人才培养的高校数量较少，使得输送的人工智能人才也比较少。大多数师范院校并没有人工智能课程专业，所以人才的需求和输出不成正比，学校很难招聘到符合要求的教师，使得人工智能课程的开展受到影响。缺乏人工智能课程教师已经成为限制小学人工智能课程开展的最重要的因素。

2.缺乏科学、具体、统一的课程标准

小学实施人工智能课程之前应当有明确和科学的课程标准，这是在开展课程之前必须要解决的问题。然而当下只有高中的人工智能课程有着明确的课程目标，其是否能够适用于小学还有待商榷。小学生和高中生的年龄差异比较大，个性差异也比较大，所以学习的能力和思维方式都不同，因此人工智能课程的开展应当有明确的阶段性的学习目标。因此为了保证小学人工智能课程的顺利开展，国家应当组织相关人员依据不同学段设置不同的学习内容、学习目标和学习要求，并且为学校课程的开展提供一定的支撑。在国家课程标准未出台之前，各学校应当积极行动起来，可以从学校和学生实际出发，制定符合本学校学生实际情况的课程内容。

3.课程实施缺乏环境的支撑

西方先进国家人工智能发展的实践证明，小学人工智能课程的开展需要大环境做支撑。在美国，许多学校将机器人融入到课程学习中。学校为了提升小学生学习人工智能课程的积极性特别注重氛围的创设，学校会从学生的学习兴趣出发，设置各种各样的人工智能项目小组，同时将校外的活动和校内的活动相联系，组织学生开展竞赛。许多校外培训机构也抓住契机，开设人工智能课程或者俱乐部，为小学生学习课堂以外的人工智能课程提供可能。所以环境的支撑是小学生学习人工智能课程的重要保障。当前我国人工智能课程还未能得到学校和家长的重视，开展课程需要用的电脑室未必开放，智能电子设备也未被大多数学校接受。

4.课程实施的时间难以安排

中小学教育是义务教育，每个学科的课时量是有严格的规定和要求的，并且有完善的检查机制，使得学校和教师不敢轻易挪用其他学科的课时。使得人工智能这个身份未普及的科目难以安排授课时间。

三、 小学实施人工智能课程的具体办法

1.创设校级课程的人工智能教学模式

（1）建设一支优秀的教师队伍

人工智能课程的顺利开展首先需要有优秀的教师做保障。学校应当定期为人工智能教师提供专业的培训，使人工智能教师拥有先进的教育理念，掌握最新的人工智能知识，提升教师人工智能课程的教学能力和实践能力。此外，各高校都应当根据要求开设人工智能课程，以培养更多的人工智能人才，从而为学校输送更多优秀的人工智能教师，从而为人工智能课程的顺利开展提供软件基础。

（2）完善课程标准，设置校本课程

国家应当制定统一的课程标准，使得小学人工智能课程的开展有一个方向指导。此外，教师需要依据小学生的学习特点，应用人工智能工具，将学习内容进行重新整理，从而使得人工智能的课程更加切合小学生的实际情况，也更加具有地方特色。这种人工智能课程设置的方式，有利于学生在探究互动学习的过程中，内化人工智能的相关内容，同时是小学生的思维能力得到锻炼提升。例如，教师可以根据人工智能课程为学生布置模型建构的任务或者模拟城市街道建设等任务，这种任务既基于课程标准，又与学生所在地相联系，能够使小学生对人工智能课程的学习更加有兴趣。因此科学的课程标准更加有利于学生学习目标的实现。

（3）开展比赛，以赛促教

比赛的方式能够更加激起学生探究的欲望，使得小学生能够对人工智能知识进行综合化的应用，提升小学生的实践能力。例如教师可以为学生制定比赛的主题，引导小学生抓住比赛的焦点问题，分析问题，解决问题，使小学生积极进行人工智能实践，使小学生人工智能思维能力和实践能力都得到锻炼。

（4）个性化智能教育理念

人工智能课程的开展应当积极地与生活建立联系，使学生感受到人工智能知识的魅力，从而提起对该课程的学习兴趣。由于每一个小学生都是独立的个体，思想具有独特性，所以在人工智能课程的开展中，应当积极倡导个性化理念。例如在进行编程时，程序并不是规定好的，而是可以变化的，但是结果却可以一样。此外，机器人的结构也不是固定的，可以根据自己的个性进行组装。

（5）灵活安排授课课时

开展人工智能的授课时间，在校内可以借助目前已经逐步开展的课后托管服务，但如果要在常规课开展，可以考虑在信息技术或者科学等相关学科抽取2～4 节课进行课程融合，渗透部分相关知识点，或者由校方购买人工智能学具通过组建实验班或者校竞赛队伍的模式落实课程。

2.跨校互通共建课程

（1）跨校集体备课

跨校也就是指不同学校之间的人工智能教师一起进行交流互通。跨校互通有利于教育资源的均衡化，能够使不同教师之间进行学习，取长补短，提升自我，这也符合素质教育理念对教师的要求。集体备课使得课程变得更加优质，有利于提升小学生学习人工智能课程的兴趣，同时能够有效地避免因为教师自身问题而影响教学效果。

（2）共享课程资源

课程资源的内容比较多，例如一些教学视频，学习资料，学习网站等。校际之间通过整理课程资源，使其更有系统性，从而建立一个完善的人工智能资源库。通过网络的形式可以资源共享，教师在人工智能课堂的教学中也可以直接引用教学资源库中的内容，这样学生就可以享受到最高质量的人工智能教育。

（3）共用硬件材料

由于人工智能课程的开展需要较多的硬件材料，但是硬件材料成本非常高。所以要想满足学生的需求，就需要非常大的投入。因此校际之间可以进行协商，调整教学进度，规划教学内容，不同学校之间轮流使用硬件材料，这样只需要配备一套硬件材料就可以满足好几个学校的需求。这种方法可以使不同学校的学生平等地享用学习材料，让每一个学生都能享受到信息化时代教育的便利，减少了投入，节约了资源。

四、结束语

综上所述，信息化时代的到来推动了人工智能的发展，人工智能对社会的影响越来越深刻，人工智能已经应用到了日常生活的方方面面，人类社会对于人工智能人才的需求也越来越多，人工智能时代的到来要求应当普及人工智能教育。小学人工智能教育的实施是尊重儿童发展的教育，有利于小学生自身综合素质的提升，也有利于小学生的全面发展。所以，我们应当深入研究，探索完善的人工智能教育方式，最终克服课程开展过程中的难题，以一种更为成熟的教学方式在实践中推广。