義務(wù)教育階段實(shí)施人工智能課程的困難及解決方法

高俊

人工智能技術(shù)的發(fā)展帶動了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)下社會對人工智能技術(shù)和人才的需求也越來越多。然而目前小學(xué)人工智能課程開展的過程中存在諸多的困難，需要加強(qiáng)研究，解決教學(xué)存在的問題。

一、小學(xué)實(shí)施人工智能課程的意義

1.提升小學(xué)生的智能信息素養(yǎng)

人工智能時代要求公民應(yīng)當(dāng)具備技術(shù)和文化雙層的信息素養(yǎng)。在小學(xué)課程中實(shí)施人工智能課程教學(xué)有利于小學(xué)生思維的發(fā)展，使其對非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化問題的解決有一個更深入的認(rèn)知。在小學(xué)課程中實(shí)施人工智能課程能夠使小學(xué)生對人工智能如何影響社會、物質(zhì)、意識形態(tài)有一個全面的認(rèn)知，提升小學(xué)生對人工智能意識和情感以及信息倫理道德認(rèn)知。此外，人工智能課程的開展可以幫助小學(xué)生了解前沿信息知識，提升小學(xué)生對人工智能的興趣，為其步入社會打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.增強(qiáng)信息技術(shù)課程內(nèi)容和體系的現(xiàn)代化

我國人工智能教育發(fā)展相對較晚，人工智能課程的模式和體系有待完善，一些新興的智能概念未能融入人工智能課程之中。在小學(xué)實(shí)施人工智能課程，能夠使信息技術(shù)課程內(nèi)容和體系更加現(xiàn)代化，并且增強(qiáng)信息技術(shù)教育的先進(jìn)性和時代性。

3.為全民智能教育和人工智能人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)

人工智能對于人類的發(fā)展、社會的生產(chǎn)都有著重要的影響，人類對于這一時代的到來必須提起足夠的重視，并且做好充足的準(zhǔn)備。通過在學(xué)校中開展人工智能教育，能夠?yàn)閲逸斔痛罅康娜斯ぶ悄苋瞬牛瑸槲覈裰悄芙逃钠占暗於ɑA(chǔ)，同時為培養(yǎng)出符合時代發(fā)展需求的智能型公民打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、小學(xué)實(shí)施人工智能課程的困難

1.缺乏專業(yè)的人工智能課程教師

要想保證小學(xué)人工智能課程的有效開展就需要有專業(yè)的教師。然而當(dāng)下我國致力于人工智能人才培養(yǎng)的高校數(shù)量較少，使得輸送的人工智能人才也比較少。大多數(shù)師范院校并沒有人工智能課程專業(yè)，所以人才的需求和輸出不成正比，學(xué)校很難招聘到符合要求的教師，使得人工智能課程的開展受到影響。缺乏人工智能課程教師已經(jīng)成為限制小學(xué)人工智能課程開展的最重要的因素。

2.缺乏科學(xué)、具體、統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)

小學(xué)實(shí)施人工智能課程之前應(yīng)當(dāng)有明確和科學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)，這是在開展課程之前必須要解決的問題。然而當(dāng)下只有高中的人工智能課程有著明確的課程目標(biāo)，其是否能夠適用于小學(xué)還有待商榷。小學(xué)生和高中生的年齡差異比較大，個性差異也比較大，所以學(xué)習(xí)的能力和思維方式都不同，因此人工智能課程的開展應(yīng)當(dāng)有明確的階段性的學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此為了保證小學(xué)人工智能課程的順利開展，國家應(yīng)當(dāng)組織相關(guān)人員依據(jù)不同學(xué)段設(shè)置不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)要求，并且為學(xué)校課程的開展提供一定的支撐。在國家課程標(biāo)準(zhǔn)未出臺之前，各學(xué)校應(yīng)當(dāng)積極行動起來，可以從學(xué)校和學(xué)生實(shí)際出發(fā)，制定符合本學(xué)校學(xué)生實(shí)際情況的課程內(nèi)容。

3.課程實(shí)施缺乏環(huán)境的支撐

西方先進(jìn)國家人工智能發(fā)展的實(shí)踐證明，小學(xué)人工智能課程的開展需要大環(huán)境做支撐。在美國，許多學(xué)校將機(jī)器人融入到課程學(xué)習(xí)中。學(xué)校為了提升小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的積極性特別注重氛圍的創(chuàng)設(shè)，學(xué)校會從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣出發(fā)，設(shè)置各種各樣的人工智能項(xiàng)目小組，同時將校外的活動和校內(nèi)的活動相聯(lián)系，組織學(xué)生開展競賽。許多校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也抓住契機(jī)，開設(shè)人工智能課程或者俱樂部，為小學(xué)生學(xué)習(xí)課堂以外的人工智能課程提供可能。所以環(huán)境的支撐是小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的重要保障。當(dāng)前我國人工智能課程還未能得到學(xué)校和家長的重視，開展課程需要用的電腦室未必開放，智能電子設(shè)備也未被大多數(shù)學(xué)校接受。

4.課程實(shí)施的時間難以安排

中小學(xué)教育是義務(wù)教育，每個學(xué)科的課時量是有嚴(yán)格的規(guī)定和要求的，并且有完善的檢查機(jī)制，使得學(xué)校和教師不敢輕易挪用其他學(xué)科的課時。使得人工智能這個身份未普及的科目難以安排授課時間。

三、小學(xué)實(shí)施人工智能課程的具體辦法

1.創(chuàng)設(shè)校級課程的人工智能教學(xué)模式

（1）建設(shè)一支優(yōu)秀的教師隊(duì)伍

人工智能課程的順利開展首先需要有優(yōu)秀的教師做保障。學(xué)校應(yīng)當(dāng)定期為人工智能教師提供專業(yè)的培訓(xùn)，使人工智能教師擁有先進(jìn)的教育理念，掌握最新的人工智能知識，提升教師人工智能課程的教學(xué)能力和實(shí)踐能力。此外，各高校都應(yīng)當(dāng)根據(jù)要求開設(shè)人工智能課程，以培養(yǎng)更多的人工智能人才，從而為學(xué)校輸送更多優(yōu)秀的人工智能教師，從而為人工智能課程的順利開展提供軟件基礎(chǔ)。

（2）完善課程標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置校本課程

國家應(yīng)當(dāng)制定統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)，使得小學(xué)人工智能課程的開展有一個方向指導(dǎo)。此外，教師需要依據(jù)小學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，應(yīng)用人工智能工具，將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行重新整理，從而使得人工智能的課程更加切合小學(xué)生的實(shí)際情況，也更加具有地方特色。這種人工智能課程設(shè)置的方式，有利于學(xué)生在探究互動學(xué)習(xí)的過程中，內(nèi)化人工智能的相關(guān)內(nèi)容，同時是小學(xué)生的思維能力得到鍛煉提升。例如，教師可以根據(jù)人工智能課程為學(xué)生布置模型建構(gòu)的任務(wù)或者模擬城市街道建設(shè)等任務(wù)，這種任務(wù)既基于課程標(biāo)準(zhǔn)，又與學(xué)生所在地相聯(lián)系，能夠使小學(xué)生對人工智能課程的學(xué)習(xí)更加有興趣。因此科學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)更加有利于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（3）開展比賽，以賽促教

比賽的方式能夠更加激起學(xué)生探究的欲望，使得小學(xué)生能夠?qū)θ斯ぶ悄苤R進(jìn)行綜合化的應(yīng)用，提升小學(xué)生的實(shí)踐能力。例如教師可以為學(xué)生制定比賽的主題，引導(dǎo)小學(xué)生抓住比賽的焦點(diǎn)問題，分析問題，解決問題，使小學(xué)生積極進(jìn)行人工智能實(shí)踐，使小學(xué)生人工智能思維能力和實(shí)踐能力都得到鍛煉。

（4）個性化智能教育理念

人工智能課程的開展應(yīng)當(dāng)積極地與生活建立聯(lián)系，使學(xué)生感受到人工智能知識的魅力，從而提起對該課程的學(xué)習(xí)興趣。由于每一個小學(xué)生都是獨(dú)立的個體，思想具有獨(dú)特性，所以在人工智能課程的開展中，應(yīng)當(dāng)積極倡導(dǎo)個性化理念。例如在進(jìn)行編程時，程序并不是規(guī)定好的，而是可以變化的，但是結(jié)果卻可以一樣。此外，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)也不是固定的，可以根據(jù)自己的個性進(jìn)行組裝。

（5）靈活安排授課課時

開展人工智能的授課時間，在校內(nèi)可以借助目前已經(jīng)逐步開展的課后托管服務(wù)，但如果要在常規(guī)課開展，可以考慮在信息技術(shù)或者科學(xué)等相關(guān)學(xué)科抽取2～4節(jié)課進(jìn)行課程融合，滲透部分相關(guān)知識點(diǎn)，或者由校方購買人工智能學(xué)具通過組建實(shí)驗(yàn)班或者校競賽隊(duì)伍的模式落實(shí)課程。

2.跨校互通共建課程

（1）跨校集體備課

跨校也就是指不同學(xué)校之間的人工智能教師一起進(jìn)行交流互通。跨校互通有利于教育資源的均衡化，能夠使不同教師之間進(jìn)行學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，提升自我，這也符合素質(zhì)教育理念對教師的要求。集體備課使得課程變得更加優(yōu)質(zhì)，有利于提升小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的興趣，同時能夠有效地避免因?yàn)榻處熥陨韱栴}而影響教學(xué)效果。

（2）共享課程資源

課程資源的內(nèi)容比較多，例如一些教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)資料，學(xué)習(xí)網(wǎng)站等。校際之間通過整理課程資源，使其更有系統(tǒng)性，從而建立一個完善的人工智能資源庫。通過網(wǎng)絡(luò)的形式可以資源共享，教師在人工智能課堂的教學(xué)中也可以直接引用教學(xué)資源庫中的內(nèi)容，這樣學(xué)生就可以享受到最高質(zhì)量的人工智能教育。

（3）共用硬件材料

由于人工智能課程的開展需要較多的硬件材料，但是硬件材料成本非常高。所以要想滿足學(xué)生的需求，就需要非常大的投入。因此校際之間可以進(jìn)行協(xié)商，調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，不同學(xué)校之間輪流使用硬件材料，這樣只需要配備一套硬件材料就可以滿足好幾個學(xué)校的需求。這種方法可以使不同學(xué)校的學(xué)生平等地享用學(xué)習(xí)材料，讓每一個學(xué)生都能享受到信息化時代教育的便利，減少了投入，節(jié)約了資源。

四、結(jié)束語

綜上所述，信息化時代的到來推動了人工智能的發(fā)展，人工智能對社會的影響越來越深刻，人工智能已經(jīng)應(yīng)用到了日常生活的方方面面，人類社會對于人工智能人才的需求也越來越多，人工智能時代的到來要求應(yīng)當(dāng)普及人工智能教育。小學(xué)人工智能教育的實(shí)施是尊重兒童發(fā)展的教育，有利于小學(xué)生自身綜合素質(zhì)的提升，也有利于小學(xué)生的全面發(fā)展。所以，我們應(yīng)當(dāng)深入研究，探索完善的人工智能教育方式，最終克服課程開展過程中的難題，以一種更為成熟的教學(xué)方式在實(shí)踐中推廣。

責(zé)任編輯 李少杰