中小学人工智能课程建设初探

在中小学开展人工智能普及教育是国家和社会发展及技术的进步对新时代教育提出的重要要求,对面向未来的人才培养具有重要意义。本文结合教育部教育装备研究与发展中心“中小学人工智能教育项目”的研发和实施情况,基于“装备课程化”理念,对中小学人工智能课程的定位、目标、内容设计、建设理念和实施保障措施进行了分析和阐述。     

中小学人工智能教育中学生的必备品格培养与评价研究

人工智能教育是中小学信息科技课程的重要组成部分,贯穿全学段、全过程。必备品格是基础教育课程改革中的一个共识性观念,指向人的德性发展。遗憾的是,很多学校在开展人工智能教育的实践中,普遍存在重视“技”即技能和知识的传授,忽视“道”即中小学生的必备品格发展。为突出人工智能教育课程的育人属性,文章从“必备品格”的本质出发,结合智能时代下人类的品格发展需求,提出“人工智能与人类”“人工智能与社会”和“交流与合作”三类必备品格,并结合评价方法重新廓清人工智能教育的育人价值和实践路径。     

学段贯通视角下市域中小学创新教育路径探析——以安徽省铜陵市STEAM创新教育实验学校建设为例

人工智能与STEAM作为创新教育的基础学科与教学支架之一,在中小学校实施中一定程度地存在着建设投入不足,实施模式单调,形式大于内容、各学段缺乏有机衔接等问题.本文从构建学段贯通培养模式的视角,根据人工智能学科特点与STEAM教育规律,结合中小学创新教育实施现状,浅谈市域中小学创新教育在学段贯通、阶梯式课程、项目式教学中...     

中小学人工智能教育的“五心”理念

《新一代人工智能发展规划》发布以来,中国人工智能中小学教育工作提升到了国家战略的高度,越来越多的中小学开始积极探索如何开展人工智能课程设置与教育工作。人工智能课程由于具有内容难度较大、交叉学科较多、知识更新较快等特征,对教授人工智能课程的教师提出了更高的要求。本文认为,从事中小学人工智能教育的教师只有做到定心、大心、专心、虚心和用心,才能将中小学人工智能教育推向更高的层次。     

中小学人工智能课程需要何种智能硬件？——现状分析与发展方向

深度学习代表人工智能技术的最新发展,是中小学人工智能课程的核心内容。人工智能教育硬件是中小学生学习人工智能不可或缺的工具,其发展现状和发展方向理应得到重视。首先,结合人工智能课程的核心内容和人工智能技术的发展趋势,探索了中小学人工智能课程的目标定位。然后,依据教育性、代表性、受众面和面向深度学习等原则确定了智能硬件样本,对智能硬件样本的计算资源、硬件功能、应用性能和资源服务进行分析发现,中小学人工智能教育硬件存在计算资源整体较低、应用性能重复度高、新手工具相对缺乏和学段分层不够明显等问题。基于此,提出要落实学段课程目标以构建良好硬件生态、提供在线接入服务以弥补计算资源短缺、构建共建共享平台以形成多方协同机制等举措,以期促进我国智能硬件行业和中小学人工智能课程的高质量发展。     

中小学人工智能课程建设的区域探索

山东省青岛市崂山区作为青岛市推进人工智能教育的先行实验区之一,在人工智能课程体系建设方面进行了系列探索。首先是基于区域教育实际和中小学生学习特点,制定并细化中小学人工智能课程目标,整体设计人工智能课程体系框架。其次是基于学生年龄特点分类推进人工智能教学设计,在小学阶段实施基于案例学习的项目式教学模式,在初中阶段实施基于学科整合与社团课程的项目实践。最后是基于区域学生人工智能素养测评,提出中小学人工智能课程优化改进的方向。     

核心素养导向下的人工智能课程设计——以《机器听我说》为例

2018年、2022年,教育部先后修订发布了中小学信息科技课程标准,将人工智能主题加入课程内容。为应对21世纪发展的挑战,培养学生核心素养成为基础教育的关键问题,教师如何依据核心素养培养目标设计人工智能主题课程成为研究热点。课程设计标准、方案方面,美国人工智能协会联合美国计算机科学教师协会成立中小学人工智能教育指导工作组（AI4K12）,设计了五大概念主题,用以指导教师进行人工智能课程设计。本案例以核心素养为导向,采用五大概念作为学习目标指导,开发了面对初中生的语音识别课程,进行了课程教学实践,在研究实践中探寻初中阶段人工智能课程的有效实施路径。     

对以机器人为载体的中小学技术课程开展的阶段性探究

本文通过对技术课程中人工智能机器人教育课程在中小学课堂的实施给出方案,分析学生接受机器人教育的心里状态,探讨了在机器人课堂中的阶段性课程的设置,给已经具备或即将具备硬件条件开展机器人课程的教育机构提供参考,以促进机器人课程在中小学更好的开展。     

基于App Inventor的初中人工智能教学实践--以“文字识别”一课为例

《新一代人工智能发展规划》明确指出要在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育。在此政策的引领下,厦门双十中学海沧附属学校开发了基于App Inventor的人工智能校本课程智能移动应用开发。以“文字识别”一课为例,阐述基于App Inventor的初中人工智能教学实践,为实施人工智能教育的广大教师提供借鉴。     

深度学习理念下人工智能课程单元教学设计与实践

随着人工智能的发展,以“课程”形态推进落实人工智能教育逐渐进入中小学教育领域并具有独特的育人功能。针对目前高中人工智能课程教学存在的教学目标浅表化、教学内容碎片化、教学模式单一化、教学评价简单化等问题,指向核心素养培养的深度学习提供了改进的新视角。基于深度学习的思路,人工智能课程的教学单元需体现智能工具解决问题的知识结构,教学活动需强调智能社会真实情境的参与,教学目标需指向智能工具解决问题的关键能力和品质的提升,学习成果需产出智能工具解决问题的方案或物化成品,教学过程需渗透智能社会责任的引导。由此,从单元学习主题、单元学习目标、单元学习活动和单元学习评价四个方面探索指向深度学习的高中人工智能课程单元教学设计,并以“走进人工智能”单元教学实践为例加以详细阐释,彰显人工智能教育的独特育人价值。     

人工智能特色教育装备的系统设计研究

近年来,中小学人工智能教育蓬勃发展。中小学人工智能课程是一门具有实践性、综合性、发展性特点的技术类综合性课程。人工智能教育装备是开设人工智能课程的基础,人工智能教育装备的特色和水平决定了人工智能教育课程的教学效果。文中提出人工智能特色教育装备应包含智能软件或智能系统,智能编程工具和智能硬件三大基本部分,三者共同构成系统的人工智能体验和实践条件,为学生全面学习人工智能提供支撑。在此基础上,还对上述特色装备的基本要求设计原则进行了分析,对人工智能特色教育装备的配备和应用提出了建议。     

基于计算思维培养的人工智能教育实践研究——以北京市顺义区为例

本研究依托北京大学人工智能教育实验室开发的平台,创新课程教学思路,形成横向联系、纵向递进的具有区域特色的人工智能教育课程,并通过主题项目案例设计与深入课堂实践研究,推动顺义区中小学人工智能教育实施,为一线教师特别是农村学校教师开展人工智能教育进课堂提供参考和借鉴。     

“认识人脸识别”教学实施与反思

我们努力为人工智能教育提供人才培养,让孩子们为智能时代的到来做好生活、就业和能力的准备是当今教育的重要命题。在中小学设置人工智能相关课程,推进普及教育,大力实施全民智能教育,是当今教育改革和发展的必然趋势。随着人工智能技术的发展,现今众多领域已经开始应用人脸识别技术,这些应用大大方便了人们的生活。本文通过课程实例详细阐述了中小学人工智能课程内容的设计,并提出课程目标及实施策略。     

人工智能教育项目助力区域教育高质量发展——以江苏无锡经济开发区为例

江苏省无锡经济开发区以人工智能教育项目助力区域教育高质量发展,按照“标准校人工智能实验室（校内）+人工智能教育基地（校外）”的实施路径,在中小学全面普及人工智能教育,提出区域人工智能教育高质量发展推进机制,这可为区域中小学开展人工智能教育项目提供参考。     

中小学人工智能课程指南

我国的中小学人工智能教育起步不久,由于缺乏统一的课程标准,在课程的性质与目标、教材开发和学业评价等方面仍然面临诸多理论与实践困难。华东师范大学联合上海人工智能实验室编写《中小学人工智能课程指南》,从课程性质与基本理念、核心素养与课程目标、课程结构、课程内容与要求、学业质量评价标准、实施建议等六个方面,构建一套科学开放的中小学人工智能课程指南,为我国中小学人工智能教育体系建设提供参考。     

从“国际人工智能与教育会议”审视面向数字人文主义的人工智能与教育

文章对2021年"国际人工智能与教育会议"的理念研讨、实践分享和趋势探索进行了综述,指出人文主义指导人工智能与教育领域的政策和实践已被相关的全球治理文件确立为国际共识,各国亟需完善法规和政策,以确保人工智能开发和应用全价值链中的人文主义价值导向,并以数字人文主义的有关原则指导教育新基建;人工智能素养是确保合乎伦理的人机互动的个体价值观和能力保障,但各国对人工智能与教育的政治愿景尚未转化为对中小学人工智能课程的重视和对私有企业人工智能课程的有效监管;包容性、公平性和性别平等是人工智能与教育领域最重要的人文主义目标,应对借助人工智能促进教育包容、公平的创新与应用给予战略优先的政策支持和经费保障;人工智能在提高教与学质量方面仍处于支持低阶思维和低技能要求的教学任务阶段,应从增强师生的主体性、提升高阶思维、支持群体协作和人机协作等角度出发,探索面向未来学习的教育人工智能创新。     

人工智能教育现状如何？——中小学人工智能教育竞赛结果的证据回应

把握人工智能教育现状,关乎人工智能教育应用能否持续有效地发展,而人工智能教育竞赛是观察人工智能教育发展现状的重要途径。基于此,本研究采用中小学人工智能教育竞赛测评模型,遵循公平公开、高影响力和可操作性原则,选取教育部认定的全国青年科普创新实验暨作品大赛、全国中学生信息学奥林匹克竞赛和全国青少年科技创新大赛三项竞赛活动结果作为数据来源,以地区、年份、学段为调节变量,系统考察我国中小学人工智能教育水平。研究发现,影响我国人工智能教育的因素包括传统学科教学和人工智能教育的差异、参与人员和活动机制的交互作用,以及区域组织与经费分配的叠加辐射。我国中小学人工智能教育的优化方向：均衡实践环境,构建多元的人工智能教育育人模式;重视区域活动,打造合理的人工智能教育实践场景;强化资源流通,建设优质的人工智能教育学习环境。     

以课程群建设推动中小学人工智能教育普及

近年来,我国中小学人工智能普及教育取得了初步成果,但在课程体系建设、课程方案设计、教材内容研究、师资队伍培养等方面仍存在较大改进和提升空间。若要加快推动人工智能教育在全国的普及,中小学人工智能课程应与信息技术课程群深度融合,根据学生的认知能力划分核心课程和进阶课程,立体化建设中小学人工智能课程体系,并建设实践共同体,通过设计共建共享的教学实践平台,共建人工智能课程群。     

基于新生活教育理念的小学人工智能课程设计探究

文章从小学人工智能课程开发的必要性与重要性出发,分析国内外中小学人工智能课程发展现状,发现目前中小学人工智能课程缺少完善的课程内容体系、缺少有力的课程实施保障、与生活脱节且不具校本特色等问题,从"生活为源,发展为本"的新生活教育视角,提出对小学人工智能课程内容设计的思考.同时对小学人工智能课程目标和课程内容设计进行了详细阐述,以期为今后小学人工智能课程建设、实施、评价等相关研究提供参考.     

中小学人工智能课程的设计原则与实践范例

中小学人工智能教育的推进和实施,对培养适应智能社会的创新型人才具有重要意义。针对我国当前人工智能教育存在的问题,中小学人工智能课程的设计应遵循"注重对人工智能领域基础性知识的掌握""强调不同主题内容间的横向联系""有区分度和进阶性"的基本原则。从基本原则出发设计的课程案例,可为一线教师的教学实践提供范例参考与设计思路,从而加快我国中小学人工智能教育的普及。