刘平

永安市第三中学

国务院颁发的《新一代人工智能发展规划》要求开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，形成我国人工智能人才高地[1]。同时《教育信息化2.0行动计划》的发布，推进了人工智能教育由理念走向实践，2021年“双减”政策的出台，又为中小学实施人工智能校本课程提供了有利条件。笔者分享永安三中开展人工智能系列校本课程的实践研究成果，以期为中小学开展人工智能教育教学活动提供借鉴。

一、人工智能校本课程的目标设计

1.核心概念

人工智能简称AI，是计算机科学的分支，是一门研究开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的技术科学，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等[2]。其中，数据、算力、算法构成目前实现人工智能的三大要素。

2.课程目标

课程目标是课程开发与课程教学的指导思想，其设计要符合国家教育方针，遵循中国学生发展核心素养要求，可以参考高中技术学科课程标准，制定与校情相适用的课程教学目标。以永安三中《人工智能与编程》为例，其课程总体目标是提高学生对人工智能的认识，培养学生对人工智能的兴趣，通过简易机器人制作和人工智能编程学习，理解人工智能的三大要素，开阔学生视野，培养学生合作与创新精神，促进学生学科综合素养的发展。

二、人工智能校本课程的内容设计

1.设计原则与依据

普通高中信息技术课程标准（2017版2020年修订）开设了《人工智能初步》选择性必修课程，明确了学科核心素养，因此人工智能校本课程的开发应以此为依据。同时，还要考虑人工智能校本课程多以学生实践活动为主的特点，在课程内容设计时要充分体现以“学生为中心”的课程观原则，选择具有科学性和趣味性的案例，编排螺旋式上升的内容结构。

2.课程内容与体系

要让人工智能校本课程在校园开花结果，就要有优质的活动项目载体，还要有科学的内容体系。参照高中技术学科课程标准，永安三中《人工智能与编程》系列校本课程有三大模块，即认识体验人工智能、人工智能编程学习、人工智能实践创新；包含人工智能简史、智能生活、大数据与物联网、语音识别、图文识别、人脸识别、Scratch编程、python编程、简易机器人制作、青少年机器人竞赛等主要内容，开发设计了三册校本教程，共同构成学校《人工智能与编程》系列校本课程内容体系，如下表所示：

 三、人工智能校本课程的实施过程

1.组织形式

《基础教育课程改革纲要》指出校本课程属于三级课程管理范畴，要增强课程对地方、学校及学生的适应性。首先是师资保障：成立专门的课程研发团队，根据课程目标和内容编写教程；其次是课时保障：结合“双减”政策下的校情，制订人工智能校本课程学时计划和任课安排；再次是学生安排：依据教学内容的不同，分为普及和提高课程，普及课程可供低年级学生选修，提高课程仅供有人工智能学习基础的学生选修。最后教师依据编写的校本教程进行集体备课及组织和实施教学活动。

2.教学方式

人工智能校本课程的教学任务是培养学生对人工智能的兴趣，让学生了解和掌握人工智能的基本知识，了解人工智能技术的发展及其应用对社会生活生产的积极影响，培养学生的信息素养、创新精神和实践能力。人工智能校本课程主要以项目活动为载体，具有综合性、实践性和探索性强的特点，因此，与传统学科的课堂教学方法不同。
（1）应用Q-B-P-S项目化学习模式
  人工智能校本课程涉及多学科知识，具有跨学科学习和STEM 教育的特点，在教学中应用Q-B-P-S项目化学习模式是一种不错的选择。Q-B-P-S项目化学习模式是指采用“问题（question）－建模（Building）－编程（Program）－展示（show）”四环节的教学模式。教师引导学生发现并提出问题，然后思考问题解决策略并借助信息技术手段建立相应的模型，之后通过编写任务程序完成问题求解，最后完成作品的调试并呈现学习成果。

（2）借助科技比赛开展主题式学习
近年来，青少年人工智能科技类比赛活动丰富，每项竞赛活动都是一个非常优秀的STEM 主题项目。例如，教师依托人工智能创客设计大赛、科技创新大赛、机器人竞赛活动等载体，选择合适的器材，开展主题式、任务式、沉浸式学习活动。学生在教师的指导下自主学习知识、探究竞赛任务，最终完成参赛作品。通过主题式学习活动让学生学习课程内容，理解课程知识，真正学会应用创新，培养学生的科学素养和提升学生应用人工智能解决问题的关键能力。

3.评价体系

人工智能校本课程的评价体系包含两部分内容，一是对学生的评价，二是对教师的评价。对学生的评价既注重学生自主学习探究的过程性评价，又注重学生学习的成果性评价。例如，永安三中提出了对学生采用“过程性评价+作品评价+参赛获奖成绩”的综合评价方式，考查学生的动手能力、合能力、创新能力、科学态度及科技素养、竞赛水平等方面是否有提高、有发展，分为优、良、合格三个等级。并在教学过程中对于学生的点滴进步都及时点赞，让学生有获得感，促使学生爱上课程，乐于投入与探究。对教师采用“学生满意度测评+教师自评+学生竞赛成绩+课时量”的综合评价方式，分为优、合格、不合格三个等级，多方面促进教师的发展。

四、人工智能校本课程的实践反思

1.依托课题研究提炼教学成果

人工智能的发展是国家战略发展的重要组成部分，中小学人工智能教育已从理论走向实践，需要一线教师深入研究、挖掘案例、开发教程、提炼实践成果。例如，成立课题研究小组，完善人工智能校本课程开发与应用的理论研究，建设丰富的案例资源，形成学校人工智能特色活动，编写特色校本教程，形成具有一定推广价值的教学成果。

2.融合科技活动共享专家资源

人工智能校本课程的实施还可与学校科技活动、信息技术第二课堂、夏令营、社团活动、选修课、网课等多种途径进行有效融合。并借助各级各类竞赛活动的专家团队、网络资源，搭建学习交流平台，共享课程资源与名师资源。

总之，要确保中小学人工智能校本课程实施的有效性，除了要精心编写适用的校本教程，还要结合校情找准课程定位，合理制定课程方案，争取学校与家长的多方支持，确保教学设备的投入。

参考文献：

[1]国务院.国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知〔EB/OL〕（2017-07-08）[2]百度百科.https://baike.baidu.com/item/%EE8%8D/9180?fr=aladdin