聚焦人工智能 打造特色校本課程

杜洋 秦繼蘭

2017年7月，國務院正式印發《新一代人工智能發展規劃》，確立了新一代人工智能發展三步走的戰略目標，人工智能的發展至此上升到國家戰略層面。做好人工智能與教育融合創新發展，成為了時代賦予教育的重要使命。北京市順義區馬坡小學在人工智能教育領域也做了一定的探索。

人工智能課程設計

基于中小學人工智能課程開設的相關要求，學校在充分考慮校情、生情的前提下，把課程目標定位為：學生能夠初步感知、了解、體驗人工智能課程，在課程中通過小組合作設計、搭建、編程，發展想象力、創造力、小組合作能力，以及簡單的編程邏輯思維。為了達成課程目標，我們的課程設計具有以下特點。

1.結合學生的生活實際進行選題

小學階段的人工智能課程主要目的是讓學生感悟人工智能給生活和學習帶來的影響。教師在設計相關課程時要結合孩子的生活實際選擇課程主題，只有這樣設計才能源于生活，又服務于生活。例如：我們設計的“智能小家”主題中的“遠程控制”，先讓學生思考設計的實用性，這樣學生才會覺得他們學習的內容與生活如此緊密，探究出來的成果才更有實用價值。

2.設計學生感興趣的主題活動

興趣是最好的老師。在課程設計時，教師應當學會抓住學生的興趣點設計主題活動，只有學生感興趣的主題活動才能夠激發學生的求知欲。對于現代化智能生活這樣一個大主題，“智能家居”“無人駕駛”“智能機器人”等一個個學生感興趣的小主題，教師可以結合孩子們很多的想法和創意，進行具體的主題活動設計，從而調動學生的學習興趣，提高課堂學習效率。

3.以任務驅動式開展學習過程

人工智能課程最好采用任務驅動學習方式，教師結合學習內容由易到難設計不同的任務，學生在完成“任務”的過程中提升創新意識。如果學生在完成任務過程中遇到困難，教師可以順勢給予引導，鼓勵學生嘗試多種方法解決困難，這樣學生在發現問題并想辦法解決問題的過程中能夠獲得成就感，思維也能夠得到鍛煉，實踐操作能力、解決問題的能力得到提升。

人工智能課程實施過程

本著“人工智能——學在少年，贏在未來”的宗旨，學校人工智能課程經過前期的精心設計，實施過程經歷了兩個階段。

1.組建人工智能社團

學校先嘗試以社團的形式開設人工智能課程。人工智能社團開展了多個主題學習活動，比如設計智能風扇、停車系統、中國天眼系統、遠程SOS救助器等。通過社團課程的學習，學生們不僅理解了人臉識別的簡單應用，學會了語音控制的使用方法，還能夠通過遠程控制設計智能家居、無人駕駛自行巡線等。

2.人工智能與信息技術課程整合實施

基于人工智能社團開設的效果，學校希望把該課程推廣到年級中去，讓更多的學生能夠了解、體驗、學習人工智能相關知識。經過研討決定，在四五年級與信息技術課程整合開設了人工智能課程。課程主題包括：一是“智能家居”主題。學生圍繞教師設計的主題活動充分發表想法與創意，教師進行歸納總結，最后通過人工智能課程去實現。學生們從搭建到程序設計，小組合作完成了各自設計的智能小家。整個學習過程，讓學生們對聲控燈、智能音樂播放器、智能電扇、遠程門禁等智能家居的原理有了更加深入的了解。二是“智能小車”主題。學生們對無人駕駛充滿了好奇心，無人駕駛汽車、出租車、快遞車，已經開始應用于我們的生活中，如何通過編程設計實現無人駕駛也就成為了學校人工智能課程的另一個研究主題。我們的課程主要分為這樣幾個模塊：利用紅外遙控器控制小車，體驗控制小車的樂趣;認識超聲波感應與物體的距離從而避開障礙物;設計巡線小車使汽車能夠按照一定的路線行走。通過以上模塊的學習，學生們對無人駕駛的基本原理有了初步了解。三是“智能垃圾桶”主題。為了方便人們區分生活垃圾，我們策劃了主題為“智能垃圾桶”的課程設計。該設計主要包括手工設計垃圾桶外形、設計智能感應開蓋、智能燈光、識別垃圾然后分類幾個部分。最后由學生來展示他們的作品，并暢想如何讓智能垃圾桶應用于生活中。通過完成這樣的主題活動，學生在了解人工智能基本原理的基礎上，真切體驗到人工智能為人們生活帶來的便利。

人工智能課程初見成效

經過兩年的課程開設，不僅讓越來越多的學生了解到人工智能課程的魅力，也培養了學生對該課程的興趣與熱情。“人工智能”課程也逐漸成為了馬坡小學的特色校本課程。

2019年5月學校召開了“聚焦人工智能，引領學科發展”—— 順義區小學信息技術教學研討活動。在活動中，杜洋老師執教“智能小家—— Mbot云廣播、接收”。本節課選題新穎，核心概念非常明確，教師采用體驗式、動手實踐、小組討論的方式激發了學生學習的興趣，通過層層遞進的活動設計很好地達成了教學目標。

2019年11月我校舉辦了“科技改變生活 創新引領未來”為主題的第七屆科技節活動。本次科技節展出的人工智能項目和作品，很好地體現了學生的創新與實踐能力和信息素養，在全校師生、家長及參觀者中受到了一致好評。

此外，學生結合課程中學習的技能，充分發揮想象，設計出了很多主題作品，并在市區級相關作品征集活動中獲獎。從學生的作品可以看出，他們在發現問題、解決問題的過程中，在學習與思考、設計與實踐的過程中，很好地掌握并運用了信息技術學科基礎知識，提升了人工智能意識、技術創新思維、應用實踐能力。

作者單位：北京市順義區馬坡中心小學