普通高中人工智能課程的設計與實施 論文

2022年安徽省中小學教育教學論文評選普通高中人工智能課程的設計與實施摘要：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)容和要求在課程標面提出具體建議。關鍵詞：普通高中,人工智能,課程設計,課程實施引 言：人工智能是當前熱門話題，隨著國家推進智慧城市建設，人工智能應用逐在高中階段課程標準里是作為重要內(nèi)容被多次提及[2]。對于人工智能的理解和掌握是普通高中信息技術課程的主要培養(yǎng)目標之一。在實際教學中僅靠教材中的少量內(nèi)容是不夠的。一是教材內(nèi)容比較淺顯，停留在人工智能應用的了解層面，始終在人工智能的門外轉(zhuǎn)悠，難以幫助學生理解人工智能的基本原理和學習路徑；二是教材內(nèi)容更新速度慢，難以適應人工智能這樣一個日新月異的領域；三是缺乏相應的資源平臺工具，學生缺少實際操作的體驗，難以達成課標提出的素養(yǎng)目標；四是人工智能教學需要的基礎科學知識、算法實踐能力和跨學科融合能力，并尋找適當?shù)那榫?，將其轉(zhuǎn)換成學生身邊的學習項目，這對教師的要求是非常高的，有效實施難度的較大。一、強化育人導向，明確人工智能課程設計思路編程等計算機學科知識，又有數(shù)學、物理等基礎學科核心知識的應用，同時又會涉及到語言、生命科學等廣泛的領域。這對教師的教還和學生的學，都帶巨大的挑戰(zhàn)。在設計普通高中人工智能課程體系時，需要整體把握人工智能知識體系，結合學生的認知能力與身心發(fā)展規(guī)律，綜合考慮高中課時結構，適當進行融合性設計。1．關注時代背景，突出育人導向人工智能已經(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)動力，12022年安徽省中小學教育教學論文評選發(fā)展，要兼顧行業(yè)創(chuàng)新需求，以培養(yǎng)全體學生人工智能素養(yǎng)發(fā)展為核心，在全面普及人工智能教育的基礎上，注重早期創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。2.關注學科交叉，促進跨學科融合人工智能天然具有跨學科特性，人工智能與學生已具有的基礎學科知識、部分交叉學科知識的交叉聯(lián)結，要求人工智能課程設計與實施必須考慮跨學科的融合。人工智能建模、矩陣等都是人工智能的基礎，在人工智能課程中可以找到其生動的應用場景，也培養(yǎng)實踐創(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”，要有效有益推動人工智能教育，在人工智能課程體系建構中，需要有意識地關注學生潛在知識背景，有效建構起人工智能本真內(nèi)容與學生已有學科知識間的關聯(lián)。開展跨學科教學，是新課程標準倡導的一種教學模式，不僅人工智能課程會考慮，其他學科也有與人工智能融合的需求，在課程設計時與其他學科進行跨學科研討，挖掘創(chuàng)新項目是重要的途徑。[3]3.關注學生需求，從志趣走向志向趣導向，逐漸形成未來發(fā)展志向。4.關注多元方向，開放成長空間22022年安徽省中小學教育教學論文評選方向的可能性，為學生打開更多的未來成長的空間。二、立足學生成長，搭建人工智能課程總體框架1.縱向呈現(xiàn)階梯式課程結構提出了階梯式課程結構，如圖1所示。從整體上來看，從通識課程、基礎課程，到拓展課程、應用課程。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；基礎課程涉及程序、算法、數(shù)學等，與普通高中信息技術課程數(shù)學課程為部分學生開設的拓展提高課程，最適合采用項目學習的方式，讓學生模仿人工智能項目，引導學生到志向發(fā)展上；而最上層的應用課程，主要是針對具有明確的生涯規(guī)劃方向的，對人工智能有著濃厚興趣的學生，開展創(chuàng)新項目服務開設的課程，在具體實施過程中，可以與科技創(chuàng)新、機器人、智能設計等學生實踐活動為依托，為學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。圖1階梯式課程結構2.橫向構建成長型課程群中，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框架，如圖232022年安徽省中小學教育教學論文評選項目課程;以滿足有志于在人工智能領域發(fā)展的學生學習為目的，供給人工智能研究與群。圖2成長型課程群三、獨立與融合并重，保障人工智能課程常態(tài)化開設融合等方面開展一系列的工作。1.設置學分，獨立開課以項目形式統(tǒng)整相關的人工智能思想、方法及其行業(yè)領域知識。通過項目實踐與創(chuàng)造，42022年安徽省中小學教育教學論文評選設置中，進行靈活實施。建議為，通識課程0.5學分為宜，基礎課程1學分左右，而拓展課程和應用課程，應當要保證2學分。具體在普通高中如何開設課時，以筆者所在學校為例，高一年級上學期開設0.5課時的通識課程，高一年級下學期開設1課時的基礎課程，其中0.5課時是與信息技術算1個課時的拓展課程，以選課走班的形式上課，與學校的校2課時的應用課程，同樣以選修課程的形式呈現(xiàn)，供部分有志于人工智能領域的學生選擇。2.設計跨學科項目，融合開課程的融合，是一種自然訴求。例如，《教育部辦公廳關于2022-2025學年面向中小學生10術課程與學科活動之中，是人工智能課程開設的一個重要途徑。要途徑，也是學校順應智能時代發(fā)展，創(chuàng)新育人的需要。四、落實項目學習，形成人工智能課程特色化發(fā)展52022年安徽省中小學教育教學論文評選目學習的方式來實施。1.用經(jīng)典項目組織課程內(nèi)容再設計項目。通過單元-項目的模塊結構，將知識結構融合在里面，從而建立知識體系要關注社會因素、安全、倫理、道德等，體現(xiàn)出課程的育人價值。例如智能客服系統(tǒng)，可以從信息技術必修課程中的Python程序設計開始引入，從逐步完善過程中，悄然走進人工智能的殿堂，感受人工智能的魅力。2.用項目學習模式，實施課堂教學一般項目需要明確四個部分：一是目標，包括知識目標和項目目標，要具體可測；二是任務，即需要完成哪些任務，或者要經(jīng)歷的哪幾個主要的步驟；三是過程，要完成這些目標，得有一個步驟或者每一個任務的實施過程；四是評價，要有一個可操作的評價方法，要能夠測出目標達成情況，任務完成了沒有，完成了第幾步等等，以及任務的過程是不是合理的，要體現(xiàn)項目與學科的價值和學科導向。每一個項目任務或者叫步驟，都應當有一個具體可測的成果。最好能夠落實到每個課時一個小目標，為老師課堂教學和評價提供依據(jù)。例如一個設計報告、一張思維導圖、一個項目作品、一個功能模塊，一個設計方案等等。有發(fā)揮的空間。建議以項目范例的形式呈現(xiàn)，讓師生能夠有一個框架，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。62022年安徽省中小學教育教學論文評選才的培養(yǎng)。參考文獻[1]熊璋,趙健,陸海豐,歐陽元新.義務教育階段信息科技課程的時代性與科學性——《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》解讀[J].教師教育學報,2022,9(04):63-69.DOI:10.13718/ki.jsjy.2022.04.008.[2]吳旭日.聚焦核心素養(yǎng)注重探究實踐——《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》解讀[J].福建基礎教育研究,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與實施探索[J].中國教育信息化,2022,28(04):111-115.[4]柳棟,馬濤,容梅,等.中小學人工智能課程群建設的一種跨領域開放框架[J].中國電