中小学人工智能课程实施实践研究.docx

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中小学人工智能课程实施实践研究

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【摘要】人工智能（英语：ArtificialIntelligence，缩写为AI）亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。最早在1956年被提出，人工智能的发展经历了几次大型的变革才有了现在的日趋成熟。涉及人工智能的产品广泛应用在我们生活中的各个方面。中小学人工智能课程的开设成为不可缺少的学习内容，基于信息技术核心素养之上，如何通过学习人工智能逐步形成正确的价值观、人生观、世界观；通过学习人工智能形成技术创新思维、应用实践能力变得更为突出。人工智能的关键是程序的设计，怎样设计适合中小学年龄段的程序设计，极大地开发学生的逻辑思维能力，通过课程启发学生、让学生在学习的过程中能够真正地解决现实生活中的具体问题，使得这门课程变得更具有意义。

【关键词】人工智能；核心价值观；学科素养；编程思维

中小学人工智能是一门具有实践性的课程，依靠现在的信息技术手段学生可以通过软硬件结合的方式，动手操作解决生活中常见的小问题如：红外避障小车、楼道自动感应灯、自动感应门、自动感应风扇等。

中小学人工智能是一门具有综合性的课程，人工智能除了涉及到计算机的相关知识外，还要与数学、英语、艺术、科学等多学科相互融合，在设计过程中各学科相互融合才能创造出具有稳定性高、实施效果强的综合性机器人。可以让学生全方位发展认知，能力得到全面提高。

人工智能还是一门具有发展性的课程，随着信息技术手段的不断提高，学生使用的软件也在不断地化简，由最原始的程序语言设计到现在图形化界面的编辑，让学生可以很快地进行程序设计，有趣、有效地培养信息素养，提高信息技术能力。

信息技术学科核心素养中明确提出要培养信息意识，建立计算思维并可以迁移到其他事物中。通过人工智能课程的学习借助信息技术手段培养学生良好的信息素养，为适应信息社会的学习、工作、生活打下良好基础。人工智能就是通过计算机模拟人的大脑从事推理、证明、识别、理解、思考、活动的过程。

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中小学人工智能课程建设存在的问题

作为信息技术一个不可缺少的重要组成部分，人工智能的基本内容在中小学信息技术课程中是不能提的。目前信息技术教材中已有部分年级涉及到人工智能中的编程学习，如现在五年级学习Scratch编程、诺宝机器人；六年级学习Goc语言；七年级学习诺宝机器人；八年级学习VisualBasic语言，这些都是程序设计语言，在教学推动过程中也出现了一些问题。

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学生基础薄弱，在学习语言程序中数学的逻辑思维建设的不足影响课堂课程内容的推动，往往在一节课时中需要前提铺垫很多知识点。再一个英语基础短缺，学生英语单词量不够大，导致在用语言编程过程中很多学生会混淆语句命令，无法完成程序设计。

课时量少，按照目前《义务教育课程实施方案中》信息技术课程每周只设置一节，很多基础内容经过一周的沉淀也忘记的差不多了，这样就要每节课花费一定的时间复习之前的内容，造成无法完成课时安排的内容。

动手操作过程少，在学习诺宝机器人教育过程中，我发现有的班级可以较快速的完成课堂内容，但是有很大一部分班级由于课时量少的原因，只能软件仿真，无法真正的使用机器人来操作，这样光是理论学习，没有动手实践操作验证也是十分影响学习效果的。我问过几个其他老师带过的班级，他们说在学习诺宝机器人过程中完全没有进行过动手搭建。

教材的制定上，书本配套的软硬件无法跟学校现有的软硬件及时地更新配套，目前社会上有很多类似的编程语言如python语言；那么我们在设计教材的时候是否应该借鉴这些主流的语言，而不是学习已经过时的程序语言？教材中从小学到初中乃至高中一直都在学习office办公软件，每个阶段都是简单的使用，如此重复学习是否浪费课时。在设定教学目标的过程中是否也应该相应的考虑。

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中小学人工智能课程定位

根据上面的分析，大体可将课程分为教学目标、内容、课时设置、课程类型四个方面。课程定位简略说明基本如下：

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课程目标

人工智能学习通过学科学习，让学生逐步形成人工智能意识，借助人工智能这个好帮手极大地提升学习工作效率，有效地获取信息、处理信息、使用信息。逐步形成正确的价值观，了解人工智能目前开发并不够完善，具有巨大潜力，在世界方方面面有着深远的影响。在传统技术中无法解决的问题既有可能通过人工智能的手段得以化解。

人工智能技术有着无限的创新空间，学生通过课程的系统学习能够提高技术创新思维，激发学习兴趣。大胆思索，创造性地解决问题，培养创新精神，提高创新能力。

由于人工智能需要学生在使用人工智能技术过程中增进对技术的亲切感与敏锐性，需要学生在动手与动脑的过程中使用所学的知识，深化理解运用知识