人工智能课程校本化的探究与实践

王梦晓

摘要：随着科学技术的不断发展，人工智能教育逐步融入到基础教育中，因其在培养学生逻辑思维、动手能力、创新思维和实践能力上展现出来的独有魅力，备受学校、家长的关注。但由于受人工智能教育没有统一教材和成熟的课程体系及课程开设规范、教育机器人种类繁多且各成体系等因素的限制，目前人工智能教育并没有作为一门常规课程纳入课表安排教育教学活动，大多是以拓展课程、兴趣小组、学科整合等方式存在，导致人工智能教育在基础教育阶段实施效果一般。在此情形下，笔者作为学校机器人实验室的负责人带领学校信息和科学教师团队积极探寻促进人工智能教育的有效途径与方法，决定以开发校本课程的形式，开展富有地方特色和学校特色的人工智能教育教学。在完善的校本课程的支撑下将人工智能教育融入到日常的教育教学中，这样才能实现人工智能教育的普及发并挥其应有的教学价值和效果。

关键词：人工智能教育  基础教育  校本课程

一、课程开发背景探究

（一）贯彻国家教育方针

2016年，教育部将创客教育、STEAM教育等写入《教育信息化“十三五”规划》；2017年，在国务院发布的《新一代人工智能发展规划》中明确提出 “实施全民智能教育”项目，提出要在基础教育阶段设置人工智能相关课程，逐步在中小学推广编程教育。2018年，教育部作出明确指示：要构建人工智能多层次教育体系，在中小学阶段引入人工智能普及教育；2018年9月，“中小学人工智能教育项目”应运而生，项目组聚集多方力量，开始了人工智能教育项目的顶层设计和具体研发。[1]

（二）顺应时代需求

随着时代的飞速发展，科技更新的日新月异，社会发展需要具有动手能力、创新能力、实践能力的综合性人才，但部分学生缺乏动手实践的机会，由此学校培养学生的综合能力显得尤为重要。[2]因此，我校团队开发的“趣创”人工智能校本课程以趣味性、实践性、创新性、综合性为目标，重在培养学生的动手能力、创新能力和实践能力。

（三）立足学校顶层设计

我校将“人格健全、善于学习、勇于创新、持续发展”作为育人目标，在目标的引领下结合学校办学理念“实践引领成长”，立足校本课程改革和实践，构建了有五中特色的“行在五中 绿色成长”课程体系。课程以“行文化”为中心点，辐射出“习德行、实践行、笃志行”三大类型课程， “趣创”课程为“实践行”分支下的课程体系，包含编程、创客、机器人等人工智能课程，激发学生“爱科技、学科技、用科技”的志趣，培养学生的动手、动脑能力，培养学生的创新意识、创新精神、创新能力，进一步提升学生的信息与科技素养。

基于以上背景我们的“趣创”校本课程即顺应时代需求又接“地气”，这为我们课程的有效实施提供了有力保障，也为人工智能教育的落地生根提供了沃土。

二、课程理念搭建

我们始终坚持全面普及与重点提高相结合的课程理念，充分发挥学校九年一贯制的优势，从小学三年级到初中八年级都开设人工智能课程，自主编写配套教材，列入课表，系统教授人工智能相关知识，进行创新意识和动手实践能力的培养，成功实现了人工智能教育的普及与学生的个性化发展。

（一）梯度性

课程根据学生年龄特点，分年级制定教材。三年级开展“趣味编程”普惠课程，四年级开展基础模型搭建普惠课程，五年级开展智能控制普惠课程和创客助跑课程，六年级开展智能控制普惠课程及精英竞赛课程，七、八年级开展“python”人工智能编程普惠课程及精英竞赛课程……遵循从简到繁，从易到难的认知规律。

（二）亲和性

人工智能作为科技热点会激发学生的好奇心和兴趣，无论是人机大战、人脸识别、自动送货机器人还是无人驾驶汽车，这些热点新闻本身就会引起学生对人工智能相关技术的关注和思考，这些也是对学生进行人工智能科普的好素材，因此我们的课程大多源于生活，结合学生生活实际，选择学生容易理解的内容，用学生容易理解的方式重新描述，通过丰富有趣的人工智能创新实例，让学生在轻松愉快的学习氛围中学习编程、大数据、知识表示、机器感知、智能控制等概念，体会人工智能在生活中的作用。

（三）实践性

课程选材上还部分结合永康五金地方特色，将人工智能与本土五金工艺接轨，因此该课程重在培养学生创新精神及未来生活态度，让生活智能化、科技化植入学生内心，为永康五金未来的开发者奠基。

课程实施方面，我们根据不同的培养目标，进行分层教学，即普惠课程，助跑课程、精英课程。普惠性拓展课以面向全体学生为主，旨在培养学生的编程思维，让学生掌握编程方法并对机器人、智能化有初步的了解。

助跑拓展课，让学有余力并且有意愿深入学习的学生在普惠课程的基础上有所提升，为这部分学生每周开设1～2节拓展课，为精英社团储备人才。

在助跑课中我们发现有这方面特长的学生，我们为其开设精英社团课。社团课的成员重在创新，将人工智能与生活相结合，并能创作出服务生活的有价值的作品。

这样的课程理念惠及全体学生又为有特长的学生提供了优质的成长平台，得到了学校、家长、社会的一致好评与支持。

三、课程实施

（一）纳入课表，规范必修

三年级开展“趣味编程”普惠课程，四年级开展基础模型搭建普惠课程，五年级开展智能控制普惠课程和创客助跑课程，六年级开展智能控制普惠课程及精英竞赛课程，七、八年级开展“python”人工智能编程普惠课程及精英竞赛课程，学校教务处将“趣创”课程纳入各年级课表。

（二）普惠群体，发展特长

课程在实施过程中注重全员学生创新精神和实践能力的提高，但也重视对特长学生的挖掘与培养。一周一节课远远不能满足特长生的需求，故对特长生再增加每周节精英课进行延伸活动，对六七八年级的特长生进行精英竞赛培养。

（三）资源整合，活动辅助

课程在实施过程中打破传统课堂模式，采用课堂学习加课外实践的形式，将智能教育与生活整合；结合永康产业特色，选择合适的企业作为校外实践基地。同时打破学科界限，将创客课程与国家基础课程科学、数学和信息技术进行整合，做到跨学科的融合。

（四）依据评价，动态调整

课程开发不可能一步到位，在实践与实施的过程中会发现缺陷于不足，为了让这些问题及时得到反馈并对课程做阶段性的调整，我们制定了多元的课程评价体系，从教师、学生、家长三个维度以不同的方式实现对课程的评价。

经过几年的实践与努力，证明通过开发优质的人工智能教育校本课程并对课程进行有效的实施是让人工智能教育在基础教育阶段落地生根的有效途径。但课程的开发与实施都离不开优秀的教师团队，因此，打造人工智能教育的教师团队是做好一切的前提。

参考文献：

[1]张琳琳. 人工智能技术在中小学管理中的应用[J]. 电子技术与软件工程，2018，No.145（23）：263.

[2]王毅，吴玉霞. 人工智能时代中小学信息技术课程定位，挑战与对策[J]. 教育导刊，2020（10）.