小学人工智能课程探究与实践

    [摘? ?要]人工智能相关课程已进入小学阶段。当前我国的人工智能教学仍存在重形式、轻思维培养，课程设置不够完整等问题。为此，可基于人工智能学科的特点和小学生的认知发展水平，从目标、定位、课时、课程类型等方面制定适宜的教学方案，培养学生的学习兴趣，提高学生思考和解决问题的能力。

    [关键词]小学;人工智能;课程

    人工智能正在改变着社会的各个方面和人们的生活方式。2018年，国务院要求学校完善有关人工智能方面的标准和信息，让人工智能的发展更加顺应时代潮流。小学人工智能教育成为时代发展的新要求。

    一、人工智能学科的特点和当前国内小学

    人工智能教学现状

    人工智能学科涵盖的范围非常广泛，集合了计算机技术、脑科学等多方面技术与研究成果。它有以下主要特征：一是内容新。人工智能集中了多种新技术，不同技术的突破都会给相关技术发展带来新的进步。二是范围广。它不仅涉及计算机，还有医学、概率论等多方面的内容，对各行各业都有着独特的作用。三是难度大。其需要的技术不论是从体量还是深度上都是十分大的[1]。

    目前，我国许多小学已经开展了和人工智能相关的课程，例如基础的计算机能力培养、在创客课程中引入和人工智能相关的内容等。这些学习的内容较为基础，并相对广泛[2]。

    二、我国小学人工智能教育的实际问题

    1.培养方法重形式轻思维

    很多小学人工智能课程的开展依托编程和机器人教育，如指导学生利用程序完成相应的编程题目，只以教会学生程序语言为目的，或者是单纯地实体组装机器人，却不注重对学生编程思维的培养。

    在许多家长的眼里，人工智能教育大多以竞赛为目的，所以学生为了竞赛而学习编程。教材也大多是和编程技能息息相关，缺乏对学生思维的科学引导。

    新时代课程改革的目标是对学生核心素养的培养。为了更好地培养学生的思维能力，需要教育工作者做出更多的努力[3]。

    2.人工智能的課程设置不够完整

    小学已经设置的人工智能相关课程设计主要集中于信息技术课程、创客课程等，其中与人工智能相关的内容只有一小部分，且过于碎片化，缺少系统性。从整体上看，小学主要作为兴趣发展期，学校通常并不注重对学生思维的培养。

    三、小学人工智能课程的设计策略

    小学阶段开展工智能教育，应在培养兴趣的基础上，提升学生的科学思维能力。通过系统性的课程设计，让学生能够体系化地接受人工智能教育，在兴趣的基础上，提升思考和解决问题的能力[4]。

    1.以小学生认知能力为基础设置课程目标

    人工智能课程可分为不同阶段，其中之一是认知阶段，教师可以通过讲述有趣的故事，通过感官体验，让学生对相关内容形成基本的认知，体会人工智能对自己生活的影响。对小学高年级学生可开展一些兴趣课程，帮助学生加深理解。总体上，对于小学生来说，人工智能相关的教育主要以认知为目的，通过举例、讲故事等形式让学生认识人工智能的概念及其应用[5]。

    2.具体的课程设计

    课程设计方面应该注重学生对人工智能的感悟和兴趣。为此，教师应利用多媒体等手段帮助学生了解人工智能的基本概念和实际用途。为此，课程设计可分为三个阶段。

    一是系统地为学生讲述人工智能的基本概念。二是让学生对人工智能产生一定的感知。从不同维度展示人工智能的用途。这一阶段的内容设计不涉及技术，重点是让学生了解人工智能在日常生活中的应用。例如语音识别技术、操控人工智能行动的技术等，让学生实际感知人工智能。三是让学生尝试编程，感受人工智能的基本组成。这一阶段可让学生完成一些编程作品，在实际操作中体会人工智能的魅力，并发展计算思维。

    四、小学人工智能课程的实践

    小学课程的设置不仅要有教学目标和教学课程，对教学的目标定位、内容定位、课时和课程类型的选择还有明确的要求。

    一是在教学目标和内容方面。人工智能课堂的教学目标和内容的设计要与课程总体目标相一致，教学目标的设置要突出重点，聚焦教学内容进行重点设置。

    二是教学课时的设置。人工智能课程可以分为理论课和实践课。应每周设置理论课，让学生有足够的时间理解基本概念。实践课应保证两周至少有一节，在形式上除了实际接触外，也可以利用视频、文章资料等让学生了解人工智能的最新发展。此外，教师还可以结合日常生活对相关内容进行讲解，从而提高学生对人工智能的理解。

    三是课程类型的定位。在课程类型上，应选取任务驱动的方式进行设计与实施。

    总体上来说，人工智能课程成为必修课是大势所趋。小学阶段人工智能的课程设计既要考虑培养学生兴趣，又要促进学生思维发展。为此，教师应在实践中不断探索和改进教学方法。

    参考文献

    [1]王本陆， 千京龙， 卢亿雷， 等.简论中小学人工智能课程的建构[J].教育研究与实验， 2018（4）：37-43.

    [2]蔡喆炯.小学生人工智能课程实践和探索——以“会说话的数据”一课为例[J].现代教学， 2020（1）：117-119.

    [3]杨文刚.大班化教学中开展小学“人工智能”课程的实践与探索——以“我认识你——人脸识别技术的运用”为例[J].科学咨询， 2020（7）：161.

    [4]黄丽瑾.小学人工智能课程内容设计探究[J].速读（下旬）， 2019 （10）：225.

    [5]楼满芳.人工智能技术在中小学课程设计中的应用探索[J].教育教学论坛， 2019（27）：246-247.

    （责任编辑? ?郭向和）

    作者简介：顾唯一，江苏省苏州科技城西渚实验小学校高级教师，E-mail：463358710@qq.com（江苏苏州，215163）