2022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選普通高中人工智能課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施摘要：人工智能已經(jīng)上升為我國國家戰(zhàn)略，人工智能教育的內(nèi)容和要求在課程標(biāo)面提出具體建議。關(guān)鍵詞：普通高中,人工智能,課程設(shè)計(jì),課程實(shí)施引 言：人工智能是當(dāng)前熱門話題，隨著國家推進(jìn)智慧城市建設(shè)，人工智能應(yīng)用逐在高中階段課程標(biāo)準(zhǔn)里是作為重要內(nèi)容被多次提及[2]。對(duì)于人工智能的理解和掌握是普通高中信息技術(shù)課程的主要培養(yǎng)目標(biāo)之一。在實(shí)際教學(xué)中僅靠教材中的少量?jī)?nèi)容是不夠的。一是教材內(nèi)容比較淺顯，停留在人工智能應(yīng)用的了解層面，始終在人工智能的門外轉(zhuǎn)悠，難以幫助學(xué)生理解人工智能的基本原理和學(xué)習(xí)路徑；二是教材內(nèi)容更新速度慢，難以適應(yīng)人工智能這樣一個(gè)日新月異的領(lǐng)域；三是缺乏相應(yīng)的資源平臺(tái)工具，學(xué)生缺少實(shí)際操作的體驗(yàn)，難以達(dá)成課標(biāo)提出的素養(yǎng)目標(biāo)；四是人工智能教學(xué)需要的基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)、算法實(shí)踐能力和跨學(xué)科融合能力，并尋找適當(dāng)?shù)那榫?，將其轉(zhuǎn)換成學(xué)生身邊的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，這對(duì)教師的要求是非常高的，有效實(shí)施難度的較大。一、強(qiáng)化育人導(dǎo)向，明確人工智能課程設(shè)計(jì)思路編程等計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)，又有數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科核心知識(shí)的應(yīng)用，同時(shí)又會(huì)涉及到語言、生命科學(xué)等廣泛的領(lǐng)域。這對(duì)教師的教還和學(xué)生的學(xué)，都帶巨大的挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)普通高中人工智能課程體系時(shí)，需要整體把握人工智能知識(shí)體系，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知能力與身心發(fā)展規(guī)律，綜合考慮高中課時(shí)結(jié)構(gòu)，適當(dāng)進(jìn)行融合性設(shè)計(jì)。1．關(guān)注時(shí)代背景，突出育人導(dǎo)向人工智能已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略，已然成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，12022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選發(fā)展，要兼顧行業(yè)創(chuàng)新需求，以培養(yǎng)全體學(xué)生人工智能素養(yǎng)發(fā)展為核心，在全面普及人工智能教育的基礎(chǔ)上，注重早期創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。2.關(guān)注學(xué)科交叉，促進(jìn)跨學(xué)科融合人工智能天然具有跨學(xué)科特性，人工智能與學(xué)生已具有的基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)、部分交叉學(xué)科知識(shí)的交叉聯(lián)結(jié)，要求人工智能課程設(shè)計(jì)與實(shí)施必須考慮跨學(xué)科的融合。人工智能建模、矩陣等都是人工智能的基礎(chǔ)，在人工智能課程中可以找到其生動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景，也培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力，具有舉足輕重的作用。根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)理論”，要有效有益推動(dòng)人工智能教育，在人工智能課程體系建構(gòu)中，需要有意識(shí)地關(guān)注學(xué)生潛在知識(shí)背景，有效建構(gòu)起人工智能本真內(nèi)容與學(xué)生已有學(xué)科知識(shí)間的關(guān)聯(lián)。開展跨學(xué)科教學(xué)，是新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的一種教學(xué)模式，不僅人工智能課程會(huì)考慮，其他學(xué)科也有與人工智能融合的需求，在課程設(shè)計(jì)時(shí)與其他學(xué)科進(jìn)行跨學(xué)科研討，挖掘創(chuàng)新項(xiàng)目是重要的途徑。[3]3.關(guān)注學(xué)生需求，從志趣走向志向趣導(dǎo)向，逐漸形成未來發(fā)展志向。4.關(guān)注多元方向，開放成長(zhǎng)空間22022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選方向的可能性，為學(xué)生打開更多的未來成長(zhǎng)的空間。二、立足學(xué)生成長(zhǎng)，搭建人工智能課程總體框架1.縱向呈現(xiàn)階梯式課程結(jié)構(gòu)提出了階梯式課程結(jié)構(gòu)，如圖1所示。從整體上來看，從通識(shí)課程、基礎(chǔ)課程，到拓展課程、應(yīng)用課程。從課程難度上逐步提高，通知課程與義教階段的課程有一定的重合，起到銜接作用；基礎(chǔ)課程涉及程序、算法、數(shù)學(xué)等，與普通高中信息技術(shù)課程數(shù)學(xué)課程為部分學(xué)生開設(shè)的拓展提高課程，最適合采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生模仿人工智能項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生到志向發(fā)展上；而最上層的應(yīng)用課程，主要是針對(duì)具有明確的生涯規(guī)劃方向的，對(duì)人工智能有著濃厚興趣的學(xué)生，開展創(chuàng)新項(xiàng)目服務(wù)開設(shè)的課程，在具體實(shí)施過程中，可以與科技創(chuàng)新、機(jī)器人、智能設(shè)計(jì)等學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)為依托，為學(xué)生量身定制不同的課程，為其未來的創(chuàng)新發(fā)展奠定深厚基礎(chǔ)。圖1階梯式課程結(jié)構(gòu)2.橫向構(gòu)建成長(zhǎng)型課程群中，從而形成系列課程。筆者參考柳棟等提出的人工智能課程群框架[4]，將這些課程橫向排布組建成課程群，提出了普通高中人工智能課程群建設(shè)框架，如圖232022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選項(xiàng)目課程;以滿足有志于在人工智能領(lǐng)域發(fā)展的學(xué)生學(xué)習(xí)為目的，供給人工智能研究與群。圖2成長(zhǎng)型課程群三、獨(dú)立與融合并重，保障人工智能課程常態(tài)化開設(shè)融合等方面開展一系列的工作。1.設(shè)置學(xué)分，獨(dú)立開課以項(xiàng)目形式統(tǒng)整相關(guān)的人工智能思想、方法及其行業(yè)領(lǐng)域知識(shí)。通過項(xiàng)目實(shí)踐與創(chuàng)造，42022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選設(shè)置中，進(jìn)行靈活實(shí)施。建議為，通識(shí)課程0.5學(xué)分為宜，基礎(chǔ)課程1學(xué)分左右，而拓展課程和應(yīng)用課程，應(yīng)當(dāng)要保證2學(xué)分。具體在普通高中如何開設(shè)課時(shí)，以筆者所在學(xué)校為例，高一年級(jí)上學(xué)期開設(shè)0.5課時(shí)的通識(shí)課程，高一年級(jí)下學(xué)期開設(shè)1課時(shí)的基礎(chǔ)課程，其中0.5課時(shí)是與信息技術(shù)算1個(gè)課時(shí)的拓展課程，以選課走班的形式上課，與學(xué)校的校2課時(shí)的應(yīng)用課程，同樣以選修課程的形式呈現(xiàn)，供部分有志于人工智能領(lǐng)域的學(xué)生選擇。2.設(shè)計(jì)跨學(xué)科項(xiàng)目，融合開課程的融合，是一種自然訴求。例如，《教育部辦公廳關(guān)于2022-2025學(xué)年面向中小學(xué)生10術(shù)課程與學(xué)科活動(dòng)之中，是人工智能課程開設(shè)的一個(gè)重要途徑。要途徑，也是學(xué)校順應(yīng)智能時(shí)代發(fā)展，創(chuàng)新育人的需要。四、落實(shí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)，形成人工智能課程特色化發(fā)展52022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選目學(xué)習(xí)的方式來實(shí)施。1.用經(jīng)典項(xiàng)目組織課程內(nèi)容再設(shè)計(jì)項(xiàng)目。通過單元-項(xiàng)目的模塊結(jié)構(gòu)，將知識(shí)結(jié)構(gòu)融合在里面，從而建立知識(shí)體系要關(guān)注社會(huì)因素、安全、倫理、道德等，體現(xiàn)出課程的育人價(jià)值。例如智能客服系統(tǒng)，可以從信息技術(shù)必修課程中的Python程序設(shè)計(jì)開始引入，從逐步完善過程中，悄然走進(jìn)人工智能的殿堂，感受人工智能的魅力。2.用項(xiàng)目學(xué)習(xí)模式，實(shí)施課堂教學(xué)一般項(xiàng)目需要明確四個(gè)部分：一是目標(biāo)，包括知識(shí)目標(biāo)和項(xiàng)目目標(biāo)，要具體可測(cè)；二是任務(wù)，即需要完成哪些任務(wù)，或者要經(jīng)歷的哪幾個(gè)主要的步驟；三是過程，要完成這些目標(biāo)，得有一個(gè)步驟或者每一個(gè)任務(wù)的實(shí)施過程；四是評(píng)價(jià)，要有一個(gè)可操作的評(píng)價(jià)方法，要能夠測(cè)出目標(biāo)達(dá)成情況，任務(wù)完成了沒有，完成了第幾步等等，以及任務(wù)的過程是不是合理的，要體現(xiàn)項(xiàng)目與學(xué)科的價(jià)值和學(xué)科導(dǎo)向。每一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)或者叫步驟，都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)具體可測(cè)的成果。最好能夠落實(shí)到每個(gè)課時(shí)一個(gè)小目標(biāo)，為老師課堂教學(xué)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。例如一個(gè)設(shè)計(jì)報(bào)告、一張思維導(dǎo)圖、一個(gè)項(xiàng)目作品、一個(gè)功能模塊，一個(gè)設(shè)計(jì)方案等等。有發(fā)揮的空間。建議以項(xiàng)目范例的形式呈現(xiàn)，讓師生能夠有一個(gè)框架，不至于走偏，又有較大的發(fā)揮空間，能夠創(chuàng)造性地開展教學(xué)。62022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選才的培養(yǎng)。參考文獻(xiàn)[1]熊璋,趙健,陸海豐,歐陽元新.義務(wù)教育階段信息科技課程的時(shí)代性與科學(xué)性——《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》解讀[J].教師教育學(xué)報(bào),2022,9(04):63-69.DOI:10.13718/ki.jsjy.2022.04.008.[2]吳旭日.聚焦核心素養(yǎng)注重探究實(shí)踐——《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》解讀[J].福建基礎(chǔ)教育研究,2018(07):127-129+142.[3]羅明勇,張森,董晶.助力創(chuàng)新人才培養(yǎng)的高中人工智能課程建設(shè)與實(shí)施探索[J].中國教育信息化,2022,28(04):111-115.[4]柳棟,馬濤,容梅,等.中小學(xué)人工智能課程群建設(shè)的一種跨領(lǐng)域開放框架[J].中國電