跨學科視角下人工智能骨干教師培養(yǎng)策略研究

【摘要】本文從跨學科視角出發(fā)分析中小學人工智能骨干教師跨學科教學的必要性和未來趨勢，在此基礎上探討了人工智能骨干教師跨學科培養(yǎng)的特點，提出了中小學人工智能骨干教師培養(yǎng)的策略，希望為全國中小學人工智能骨干教師隊伍建設提供借鑒?！娟P鍵詞】跨學科；人工智能；骨干教師；培養(yǎng)模式引言《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》的發(fā)布對中小學教師跨學科主題教學提出新要求，教師需要具備應用其他學科的基礎知識創(chuàng)造教學情境，組織教學活動的能力。[1]人工智能教育課程需要授課教師不僅具備專業(yè)的計算機知識，還要有很強的跨學科項目式教學實施和組織能力。本文課題組通過三年的教學實踐，總結了區(qū)域人工智能教師的梯隊建設經驗，提煉出人工智能骨干教師的培養(yǎng)方法和策略。人工智能骨干教師的群體定位及專業(yè)特質人工智能教育涉及大數據處理、深度學習、機器人技術等領域，教師要對這些技術有一定的了解和實踐才能轉換到課堂教學中。所以本文課題組根據教師的興趣優(yōu)勢選拔出人工智能骨干教師專門進行集中學習和培訓。被選拔出的骨干教師首先要開展探究學習，體驗人工智能的人臉識別、文字處理、人機交互、自動駕駛等熱門的應用領域；其次將人工智能知識內化后與信息科技課程相結合，形成適應中小學生的理論知識和教學實踐案例，并能夠帶領其他老師進行有效的課堂教學。人工智能骨干教師在業(yè)務能力上需要有跨學科的知識整合能力，在學科團隊中能夠起到引領、示范、輻射作用；在學科素養(yǎng)上要求骨干教師具備強國意識和工匠精神，在人工智能技術中使用國產芯片和國有自主可控操作系統(tǒng)，實現人工智能課程與相關學科的完美融合（圖1）。人工智能骨干教師的培養(yǎng)策略1.以人工智能實驗室為紐帶，形成教師梯隊人工智能實驗室成員由骨干教師、青年種子教師和后備教師三部分組成。骨干教師是工作5年以上有豐富的教學經驗和編程基礎的教師；青年種子教師是工作5年以內（含5年）且具有教學經驗和編程基礎的教師；后備教師是對人工智能教育非常感興趣，編程能力及教學業(yè)務有待進一步提升的教師。人工智能實驗室通過定期組織各種專題活動、交流與學習研討會等形式為骨干教師搭建更加廣闊的成長平臺，助力其快速成長。2.以區(qū)域人工智能課程體系建設為重點，推動教學水平整體提高本文課題組以培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力為出發(fā)點，結合學生的認知能力，組織骨干教師從教學實踐出發(fā)編寫人工智能教材叢書和建設配套資源，形成涵蓋基礎教育階段的區(qū)域人工智能地方課程體系。教師以探究學習為主要形式，集體開展備課活動，工作時間為六個月，期滿輪換。3.定期組織專題教學活動，搭建教師之間交流與溝通的平臺人工智能骨干教師是一線教學的實施者，同時也是人工智能本地化課程的規(guī)劃和引領人。為給人工智能骨干教師營造高端學術氛圍，實現企業(yè)、高校、教育的產學研用一體化發(fā)展，人工智能實驗室依托青島市相關科研院所與高校，搭建人工智能骨干教師的理論研究、資源開發(fā)及教學成果交流平臺，推動校際間協(xié)同研修、校企間學用融合。4.搭建軟硬件環(huán)境，助力教師項目式培訓骨干教師通過真實的軟硬件環(huán)境進行項目式學習培訓，能夠更快地學習與掌握AI的相關應用，掌握一些基本的電子、編程和機械知識，同時也能夠培養(yǎng)創(chuàng)新意識和團隊合作能力。這使得教師可以把相關AI應用系統(tǒng)運用在更適宜的教學場景和需求中。本文課題組通過三年的項目式培訓實踐，總結出了骨干教師學習開源硬件的課程體系（表1）。5.制定教學述評制度，促進教師專業(yè)發(fā)展，教師教學述評是教師對自身教學以及學生發(fā)展進行陳述與評議的價值判斷活動。[2]要結合人工智能課程特點制定教師教學述評與學生發(fā)展核心素養(yǎng)的學業(yè)述評方案。本文課題組利用數字技術采集與匯聚人工智能骨干教師的全量數據，包括教師教研、教學、科研等業(yè)務數據和職稱、論文、著述、評優(yōu)評先等個人數據，得出基于大數據分析技術的發(fā)展報告，對骨干教師專業(yè)發(fā)展給予精準評價，引導骨干教師科學規(guī)劃自身專業(yè)學習和職業(yè)發(fā)展方向，助推教師專業(yè)發(fā)展。6.加強教師領導力培養(yǎng)骨干教師要成長為教師群體中的領導型教師。學校應鼓勵人工智能骨干教師領導力的發(fā)展，依靠骨干教師梯隊組建老中青結合的人工智能教學共同體，并明確共同體的目標導向，引領團隊進行人工智能課題研究與教學實踐。學校要根據人事部門與學校的教師領導力培養(yǎng)計劃，結合人工智能骨干教師的特點成立數字化首席信息官等崗位進行有目標的培養(yǎng)。結語中小學人工智能骨干教師應具備跨學科教學能力及知識，才能更好地開展人工智能教育工作。人工智能骨干教師的培養(yǎng)是一項長期的工作，教育、人事及裝備等相關職能部門和學校都應積極搭建教師交流學習平臺和實驗室環(huán)境，為人工智能教師發(fā)展營造良好的氛圍。同時，學校及相關機構要制定完善的培養(yǎng)計