對於所有學生來說，掌握在人工智能驅動的世界中行走所需的基礎知識是必不可少的。
2017年，國務院發布的新壹代人工智能發展規劃明確指出“人工智能成為國際競爭新焦點”，我國要“實施國家智能教育工程，在中小學開設人工智能相關課程，逐步推進編程教育”，“建設人工智能學科”。
2065438+2008年，教育部印發了《教育信息化2.0行動計劃》，明確要求完善課程方案和標準，使中小學人工智能與編程課程內容完全適應信息時代和智能時代的發展需要。
那麽，人工智能教學面臨著怎樣的問題？現有教材有哪些方面需要改進？人工智能課程如何普及和實施？
壹、解決大班人工智能教學問題——求變之道
目前很多學校在人工智能設備上投入了大量的資源，但是全面普及人工智能課程還存在很多現實問題。
1.師資力量不足。
目前教授人工智能課程的教師主要是信息技術或綜合實踐類教師，但這兩類教師各自負責本學科的教學任務。承擔人工智能課程的教學不僅在時間和精力上有難度，而且還有很多新的專業知識需要進壹步學習。因此，學校需要建立專門的人工智能教師團隊，以促進人工智能普及課程的順利開展。
2.教室組織混亂
由於人工智能課程的動手實踐相對復雜，耗時較長，對於壹個老師來說，組織大班教學，帶領50多個學生同時進行實踐，是壹個很大的挑戰。壹旦組織管理不利，將直接影響課程的教學效率。
因此，學校應建立人工智能普及課程的課堂組織機制，以便更好地促進課程的深入開展。
3.課程設計支離破碎
現有人工智能教材存在的主要問題有:壹是基於技能目標進行設計，弱化了情感和道德品質的培養；二是以多個單項小任務為學習主題，缺乏項目的整體設計；三是信息技術為主，缺乏對學生多學科整合應用能力的培養；第四，課程以案例呈現為主，缺乏應用移植和創新的培養。
因此，學校必須確定每個年級的人工智能研究項目，以促進人工智能普及課程的系列化。
4.學生之間差異很大。
人工智能普及課程發展面臨的最大問題是學生之間的差異。由於學生的家庭背景和學習基礎不同，對人工智能的理解和學習存在很大差異。如何讓認知存在差異的學生在每堂課上都有所收獲，攜手進步，是對教師的極大考驗。因此，教師應探索人工智能普及課程的教學模式，以促進其良好發展。
5.工作共享形式化
在學生制作作品的過程中，老師壹般忙於解決學生的各種問題，沒有精力用照片或視頻記錄每組學生的制作過程。制作完成後，由於時間和設備的限制，不可能每組學生都在課堂上上臺分享。壹般最多只有壹兩組同學可以展示，其他同學只能失望的把作品拆了。
另外，有時因為學生準備不充分，過程性評價落實不到位，分享的質量和效率也不好。因此，教師應優化課堂評價模式，探索全員共享的方式，以促進人工智能普及課程的長遠發展。
面對上述問題，筆者迎難而上，探索促進人工智能普及課程深入發展的有效策略，基於教材和學校情況對課程進行重構和優化，開發出適合大班教學的基於項目學習的人工智能普及課程。作者帶領學生放慢研究步伐，加快實踐步伐，開展了基於學科核心素養培養的人工智能課程建設與實施。
二、小學人工智能普及課程設計
1.明確課程目標，提升學科核心素養。
作者所在的學校有沒有開設AI課程？愛生活課程的目標是通過主題探究活動，培養學生成為智能社會的合格公民。該課程旨在提高學生的創新能力、綜合設計能力和實踐能力。強調學生在直接體驗和親身經歷的基礎上，通過直接體驗人工智能技術的應用，獲得豐富的學習經驗，培養學生在生活中發現問題、在實踐中解決問題、在活動中獲取知識的能力。
2.重組課程內容，確立項目主題
作者以華東師範大學出版的《未來知識分子論AI》系列為基礎，對人工智能課程項目進行了整合和完善，設置了每學期要開展的項目，融合了主題探究和生活應用，解決了原教材重技能輕研究的問題，兼顧學科融合和人文素質，進行了“遠景”設計，豐富了課程內容。
以第壹本書《AI上的奇妙動物》為例，在主題方面，教材中原來的18主題被壓縮為三個，12動物的構建和探索被濃縮為三個，分別是鱷魚的大嘴、大象的長鼻子和鳥的翅膀；技能方面，設計教學從對設備的熟悉逐步推進到對舵機的深入探索，再到傳感器的應用；在計算思維上，從單壹程序到條件程序再到綜合編程解決問題，循序漸進。
此外，主題活動還結合動物仿生學知識的學習、科學原理的探索、家鄉動物的考察等實踐體驗活動，豐富了項目化學習的內容，融合了語言、數學、英語、聲、動、美等知識的應用，實現了項目化學習的有效實施。
第三，在小學實施人工智能普及課程
1.組建“同心圓”智能團隊——加強師資隊伍建設
師資隊伍是人工智能普及課程順利實施的重要條件。作者以“同心圓”的方式建立了我們學校的人工智能教師團隊。
以信息技術和綜合實踐活動的教師為中心；以數理骨幹教師和人工智能相關企業助教團隊為第二紐帶，協同工作；以語文、音樂、美術、道德與法治、心理健康等學科的青年教師為第三環節，定期進行交流，研究如何應用學科知識解決人工智能學習中遇到的問題，是課程教師的重要補充，能夠有效促進項目化學習的順利開展。
2.巧設班級，保證探索時間。
排課是人工智能普及課程順利實施的有力保障。
本學期初，我校教務處優先安排人工智能普及課程的課時，每周連續安排兩節課，為學生提供了充分的時間進行深度探索，保證了學生的項目實踐能夠深入開展，而不是“走過場”。第三、四節課安排在上午，讓學生在完成學業後有足夠的時間整理裝備，未完成學業的學生可以利用在校時間提高學習效率。
3.開展項目學習，促進深入探索
基於項目的學習是人工智能普及課程順利實施的催化劑。作者采用了以學生為中心、基於項目的學習方法，這種方法能充分發揮學生的主動性、創造性和合作精神。筆者設計的人工智能普及課程是通過項目式的活動進行的，有項目確定、問題發現、問題提出、方案制定、實踐驗證、問題提出、改進方案、實踐驗證、問題解決等環節。，在全過程中培養學生的工程思維，促進實踐探索的深入發展。
以動物仿生學大項目為例，開展了“魔象”和“與鳥交朋友”兩個項目，促進學習。學生從大象和鳥類的仿生學知識入手，從身邊的大象和鳥類入手，以大象的鼻子和翅膀為重點，探索結構和功能的改進，通過構建和編程實現創意物化。
4.在同壹個班級探索同構教學方式，促進互助合作。
同課同構是人工智能普及課程實施的有效模式，即兩個(或兩個以上)老師* * *壹起備課，同臺同課，發揮各自特長。
我們學校人工智能班最常見的就是信息技術和綜合實踐同壹個班的老師同構。這個方法很特別。在連續課中，老師會根據自己的特長組織課堂教學。在實踐中發現學生有問題，需要及時反饋時，會直接上臺組織討論。
信息、綜合、數學、科學四個學科的教師以及企業的教輔團隊，每周都會圍繞壹個主題開展討論活動，根據項目化學習的推進情況，確定相應主題環節的教師。教師針對相同的教學內容備課，根據各自的特長確定同壹個班級同構的具體組合。
5.建立“5EX”教學模式並在課堂上實施。
華南師範大學李克東教授提出了“基於項目的跨學科學習活動設計模型——5EX模型”，為人工智能學習模式的變革提供了方向和指引。
作者通過創設真實的應用場景將所涉及的知識引入課堂教學，通過小項目引導學生進行體驗和探索。比如在“魔象”項目中，項目組的老師帶領學生通過五個環節，10個任務，具體為:
6.設計“演員”學生手冊以提供學習支持。
《演員》學習手冊為人工智能學習提供了學習支架。作者根據項目設計手冊，學生根據手冊任務開展活動和學習，並記錄過程。學習手冊的設計彌補了原有人工智能教材中主題分散、目標單壹的問題，為項目化學習提供了學習腳手架。筆者在學生手冊中建立的學習腳手架主要包括10項:主題分解、課外探索、搭建實踐、編程探索、問題解決、學科探索、應用創新、拍攝分享、展示評價、收獲拓展。
7.借助“人人相連”的網絡空間實施形成性評價。
國家教育資源公共服務平臺為人工智能課程資源共享和學生評價提供了有力支撐。該平臺可以為學生推送學習資源，方便學生在家預習，在課堂上進行個性化學習。您可以使用“人人連接”空間中的學生評價模塊來記錄對活動點的評價，以便學生對制作過程進行拍照和視頻分享。這樣可以讓每壹件作品在拆解前得到充分的展示和記錄，學生和家長可以隨時隨地觀看全班的分享視頻，互相學習和評論。
賽博空間記錄了學生學習人工智能過程的照片和視頻，以及每個小組活動的積分，緩解了人工智能普及過程中形成性評價因時間不足而無法實施的現象。
學生智能素養的提升，人工智能普及課程的建設和發展，成為新時代中小學和教師面臨的挑戰。人工智能普及課程的建設要更具有普適性和前瞻性。教育主管部門和學校要為人工智能普及課程的實施提供保障和支持，新時代的教師要努力帶領學生在人工智能的浪潮中勇往直前。
來源:中國現代教育裝備
作者鄭雅芬，福建省廈門市思明區教師進修學校。