一、研究背景
近年来,人工智能(Artificial Intelligence)的快速发展引发了新一轮的教育浪潮。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》将人工智能作为中小学生必修内容列入学校课程中。人工智能教育进入中小学课堂的育人愿景是培养青少年适应未来社会的职业,具备对话技术伦理的知识、能力、思维和责任,为智能时代储备领域人才。人工智能教育采用大单元设计的价值在于从"技术本位"到"素养本位"的转变,项目式学习的特点是将知识融于项目,尤其是人工智能的知识点,相对较难,能够在中小学人工智能课堂中基于项目开展教学设计与实践具有现实意义。
二、核心概念
(一)大单元
大单元教学是由华东师范大学课程与教学研究所崔允槨教授提出来的一个理论,大单元教学中的大单元与单元教学中的单元有所不同,单元教学中的单元指的是教材依据一定的主题或目标划分的单位,即教材单位。
本研究中借鉴崔允槨教授对大单元教学的概念界定,将大单元教学定义为,以单元为单位,以教材为导向,在“大任务”驱动之下组织各单元为一个围绕目标、内容、实施与评价的‘完整’的学习事件。
(二)中小学人工智能课程
《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》将人工智能纳入7-9年纪三个模块中,新课标要求学生通过对人工智能课程的学习,能够认识和感受到人工智能的魅力,知道人工智能发展必须遵循的伦理道德规范。
本研究的人工智能课程主要指在中小学阶段,包含有人工智能技术、原理、活动的实践活动课程,学生可以通过课程的学习,感知和认识人工智能的含义与发展历程,通过体验与应用来掌握与人工智能相关的知识和技术,再通过设计与创造人工智能技术的作品,以达到培养学生信息科技学科核心素养的目标。
(三)大单元视角下人工智能课程
通过对上述两个概念的界定,本研究将大单元视角下的人工智能课程界定为是用大单元教学策略组织人工智能知识教学。大单元教学的设计以大概念为视角,遵循学科知识原有的科学逻辑,以回归知识情景的方式促进深度学习真实发生,学生得以获得真实性的学力。单元化的认知过程在 知识整构、活动设计和评价方式等方面提供了新思 路。本研究尝试对基于大单元设计的人工智能教育 深入分析,揭示人工智能大单元设计的价值意蕴、现实困境和实践路径。
(四)项目化学习
项目式学习与传统教学相比虽有相似之处,但差异更为明显。基于项目式的学习又称主题学习、基于课题的学习,主要强调让学生基于真实生活情境进行项目学习,通过综合运用各学科的知识要点,在一系列合作学习的项目活动中制作项目作品并进行展示、交流的探究教学模式。
本研究将项目式学习界定为:在教师引领指导下,学生通过项目小组合作的形式以解决现实生活问题的探宄活动。在项目学习活动中,学生运用所掌握的知识技能,借助教师所提供的各种设备及原材料制作项目作品,最终实现知识的建构与自身素质的提高。、
三、国内外中小学人工智能课程发展
(一)国内研究
我国早己将人工智能教育相关的课程引入各个学段的课堂,2003年,我国颁布的《高中信息技术课程标准》,其中包括《初级人工智能》选修模块。2017年发布的《高中信息技术课程标准》将“初步人工智能”模块改为选修必修模块。在2017年国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,提出:在中小学阶段设置人工智能相关课程。2018年,教育部颁布《高等学校人工智能创新行动计划》与《教育信息化2.0行动计划》,强调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,并进一步对人工智能教师培养、完善课程方案和标准作出要求。2022年4月,教育部发布了《义务教育信息科技课程标准》,不仅将原本的学科名“信息技术”改为“信息科技”,还在中小学学段明确要求了所应开设的教学内容,包括:互联网、物联网与人工智能的内容。
综上所述,我国在2013年就在高中学段加入了人工智能相关的内容,2017年就颁布了人工智能教育相关政策,并提倡在中小学开展人工智能方面的教学,并于2022年颁布的《义务教育信息科技课程标准》中明确将人工智能的相关内容纳入了中小学学段的内容规划,因此,在中小学阶段开展人工智能课程符合我国培养人才的标准与目标。
(二)国外研究
英国在2014年设立为"Year of Code",将编程知识引入学校课本,并成为必修课。日本从2016年就开始探讨并深入展开人工智能以及编程教育。2018年3月,日本文部科学省公布2020年将把编程引入全国小学的必修课,通过从小学习编程,锻炼逻辑思维和系统化思维能力,提高计算思维能力,进而更好的融入人工智能社会。2016年美国颁布《国家人工智能研发战略规划》的重要报告,为人工智能的发展提出针对性的建议。2019年6月,美国更新《国家人工智能战略》并指出,保障学生在未来机器时代取得成功是机器智能技术支持教育变革的主要目标。美国的人工智能课程多以选修课的形式出现。美国于《2021年美国创新和竞争法案》明确规定要在中小学引入计算科学。美国人工智能协会(AAAI)和计算机科学教师协会(CSTA)创立AI4K12计划,该计划制定了K-12人工智能教育的指南,提出人工智能的感知、推理、机器学习、交互、社会影响五大理念,并对五大理念进行了各个学龄阶段的课程分级学习目标设计。
综上所述,发达国家也已将人工智能课程纳入中小学必修课,旨在从小学到高中全学段培养人工智能人才。
参考文献:
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