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浅谈中小学人工智能教育的问题及策略

摘要：随着我国科技和经济的快速发展，人工智能技术越来越多的应用到人

们的日常工作和生活中，极大地节省了时间和经济成本，提高了效率。未来社会

对人工智能方面的人才需求很大，这就需要在如今的中小学积极有效地开展人工

智能教育教学课程。

关键词：人工智能；中小学教育；信息技术

一、在中小学开展人工智能教育的意义

2017年国务院颁布的《新一代人工智能发展规划》中提到：“实施全民智能

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”。教育部

2018年印发的《教育信息化2.0行动计划》也提出要推动人工智能、大数据、互

联网等新兴技术支持下的教育策略变革和生态重构。在中小学阶段开展人工智

[1]

能教学，可以引导学生体会人工智能技术在生活中的应用，例如人脸识别、自然

语言理解、机器学习、智能机器人等，让学生认识和了解人工智能，培养学生的

计算思维，培养未来科技社会需要的的创新型、复合型、应用型人才，为国家未

来的发展贡献技术力量。

二、目前人工智能教育存在的问题

（一）部分学校对人工智能教育认识不准确

一些学校认为人工智能的知识非常深奥复杂，只有人工智能领域的专业人士

才有能力来研究它，中小学阶段的学生没有必要学习这些专业的知识。还有一些

学校只关注中考成绩，认为人工智能教育对升学帮助不大，就没有开展人工智能

教育的相关课程。这些学校没有用发展的眼光看待问题，他们没有认识到人工智

能在未来智慧城市、智慧教育、智慧交通等方面将取得广泛应用，这就需要他们

现在所培养的学生去创造和使用。

（二）各地区教学条件差异很大

各个地区和学校开展人工智能教育的硬件软件条件差异很大，部分欠发达地

区的学校缺少开展人工智能教学的硬件软件资源，教学资源较少，师资水平差异

大。

三、人工智能教育实施情况

人工智能是综合数学、物理、逻辑学、工程学、计算机科学等多种学科的技

术，因此其中包含着各种各样的计算原理与思考方式，而AI算法是人工智能的

核心算法，例如贪婪算法等，通过运行算法，可以进行信息处理，解决问题。在

中学生学习这些算法的过程中，教师可以向学生讲解一些基础知识，比如概率、

向量和线性代数的知识，来帮助完成算法的构建和问题解决。[2]

在四川省教育出版社出版的信息技术八年级上册第二单元第1节“初识人脸”

的教学中，本人主要采用了项目制教学法，通过体验人脸识别技术在生活中的应

用，激发学习兴趣，让学生主动参与到学习活动中来。具体教学过程如下：

（一）体验人脸识别技术

带领学生实地感受学校的测温门禁系统，展示手机拍照的时候定位人脸的过

程。让学生说出他们在生活中遇到的人脸识别的案例，例如刷脸通过学校门禁，

刷脸支付，银行系统进行个人身份验证等。先通过实际生活体验让学生产生浓厚

的学习兴趣，创设基于真实问题真实情境的学习活动。

（二）探索机器如何定位人脸的位置

按照课前分好的学习小组讨论分析人和机器“认出”一个人的区别，计算机

要识别到人脸，最重要的是什么？让学生带着问题去学习探索，进行小组合作学

习。

引入计算机视觉库OpenCV，它是一个用于图像处理、分析、机器视觉等方面

的函数库，其中包含人脸分类器的功能，它可以对读入的图片中的人脸进行定位，

找到人脸的位置。

（三）学生活动，标注出人脸位置

程序识别到人脸后，可以用一个方框标注出人脸所在的位置，学生通过实际

动手操作，修改RGB值可以修改标注框的颜色，还可以修改标注框的形状等，或

者修改程序中其他参数，观察待识别图片的识别效果。

设置不同难度等级的任务，让学生可以及时拓展，例如，在已经实现方框标

注出人脸的位置后，是否可以修改程序，让它可以框选出人脸中眼睛的位置。由

学生上网有哪些信誉好的足球投注网站不同类型的图片素材，例如不同像素的图片，单个人脸和多个人脸

的图片，观察人脸识别时的准确程度受什么因素影响等。

（四）分享交流和评价

完成活动任务后，分小组讨论影响人脸定位的因素，然后请一些同学分享小

组交流，最后对本节课的学习活动进行自评，互评和他评。

四、有效开展人工智能教育的策略

（一）教育主管部门重视人工智能教育，加强引导

为了更好地发展人工智能教育，培养学生的创新创造能力，各地教育主管部

门应该重视