基于人工智能研究的初中信息科技校本課程開發與實踐

何聰翀

（浙江省杭州市安吉路教育集團新天地實驗學校，浙江杭州 310004）

《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》（以下簡稱新課標）指出初中信息科技課程應當培養初中學生的信息科技學科核心素養。然而，只依賴教科書組織教學活動難免會造成教學內容的局限化，影響學生綜合能力的形成與發展。因此，開發能滿足學生綜合發展需求的校本課程資源是非常有必要的。近年來，人工智能不斷被用于教育領域當中，且取得良好收獲。初中信息科技教師可以開發以人工智能實踐應用為主題的校本課程教學資源，以此提高校本課程質量，進一步促進學生綜合能力的形成與發展。

一、人工智能校本課程教學資源解讀

人工智能以探索智能本質為追求，研究范疇包括機器人、語言管理、專家系統等等［1］。近年來，人工智能領域的研究不斷深入，其應用范圍也在不斷擴大。將人工智能科技應用于教育工作中，對于開闊學生的學習視野，培養學生的科學思維與創新思維有著積極意義。

校本課程指的是根據學校基本教學情況開發、設計的一類課程。與國家課程、地方課程不同，校本課程的針對性更加明顯，更加能夠滿足本校學生的學習、發展需要。校本課程的開發與應用需要學校的全面支持與教師的全情投入。開發校本課程需要遵循學校本位、學生本位、動態持續的原則。

教學資源是指被用于教學工作當中，且能夠滿足學生了解新知、運用新知、應用實踐等學習需求的文字、圖片、音頻、視頻等教學信息。根據形式不同，我們可以將教學資源分為人力資源與非人力資源兩種。其中，人力資源包括教師、家長、輔導員等等；非人力資源包括教學設備（如多媒體設備、黑板等），教學資料（如教科書、教輔書等）、教學網站等等。

人工智能校本課程教學資源是以人工智能技術為基礎的、以本校學生個性化發展需要為根據的一類課程教學資源，具有擴寬學生學習廣度、提升學生學習深度的教學作用。支撐人工智能校本課程教學資源開發與實踐應用的工具主要包括希沃白板5、Mind+軟件等等。

二、初中信息技術人工智能校本課程教學資源開發策略

（一）分析需求，確定資源開發起點

1.分析教學情況，確定資源開發起點。校本課程的開發工作切忌好高騖遠，要根據學校的實際情況確定開發方案［2］。為此，教師有必要對學校的實際情況進行綜合分析，明確資源開發的起點。開發工作中，教師可以應用SWOT 分析法分析學校內外部環境，全面地了解學校的優勢與不足以及學生面臨的教學發展機遇與發展威脅，從而為資源開發工作確定起始點。具體分析時，教師可以從以下幾方面著手：第一，分析學校優勢，如學校已經配置了多媒體教室、多功能廳等支持人工智能技術應用的硬件設備；教師具備多年的教學經驗；學生的學習素質較為良好等等。第二，分析學校劣勢，如學校的高端設備配備不夠充足，教師雖然有多年的教學經驗，但對信息技術教學方法的掌握不夠扎實等等。第三，分析學校的機遇，如學校未來能夠建立更多計算機媒體教室，并引進信息化閱覽室等等。第四，分析學校的發展威脅，如學校缺乏人工智能課程開發經驗，可能會遇到開發問題；教師面臨更多工作任務，可能會降低人工智能校本課程的開發效率等等。在綜合分析學校的優劣勢后，我們必須明確人工智能校本課程資源開發的可行性，為接下來的開發工作提供參考。

2.分析學生需求，確定資源開發基礎。校本課程具有較強的生本特性［3］。只有根據學生的實際發展需求開發課程，才能夠真正發揮校本課程的育人價值，促進學生的個性發展。為此，教師應當摒棄原有的一刀切教學觀念，從多個角度出發分析學生對知識、方法、技能的學習需求與核心素養的發展需求，確定校本課程資源開發的基礎。分析學生需求的方法有很多，教師可以在工作中采取以下幾種分析方法。第一，采取問卷調查法分析學生基本需求。為避免校本課程資源開發不能滿足學生實際需要的情況，教師可以在調查問卷中設計如下問題：你對人工智能的了解有哪些？你希望人工智能校本課程對你起到哪些幫助？你現在面臨的學習困難是什么？你希望提升哪方面的能力？通過設置調查問卷全面了解學生信息科技課程學習現狀，以及學生對人工智能類校本課程的應用需要，確定校本課程教學資源開發的重點。第二，采取教師訪談法分析學生的基本需求。這一分析法主要用于不能在問卷中真實反饋自身需要的學生。比如，信息科技教師可以通過日常對話切入，引導學生在對話的過程中說出對校本課程開發的需求。訪談能夠進一步了解學生對校本課程的期望，并根據學生的課程期望規劃課程開發方案，整合相應資源，為人工智能校本課程教學資源的有效開發奠定基礎。

（二）設置目標，明確資源開發走向

確定具體目標是人工智能校本課程教學資源有序開發的關鍵。教師只有明確開發目標，才能夠確定資源開發工作方向，才能夠確保教學精力被充分集中在人工智能校本課程教學資源開發工作當中。然而，原有的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀不符合新課標的教學標準，自然也不能為新時期背景下人工智能校本課程教學資源開發工作提供導向意義。為此，教師應當把握當下初中信息科技課程的發展需求，同時綜合學生對校本課程的開發需要以及校本課程的具體特征合理設計開發目標，為教學資源的開發工作指明方向。一方面，教師應當找準設置校本課程教學資源開發工作目標的依據，以確切政策、理論為支持，為接下來的目標設計提供支撐。比如，教師可以研究2017 年國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》、2018 年教育部提出的《教育信息化2.0 行動計劃》等教育政策，以政策為根據確定人工智能校本課程的最終開發目標，即培養綜合素養水平高的、具有較強創新能力的復合型人才。另一方面，教師應當基于本校教情、本校學生實際需求對校本課程教學資源開發總目標采取細化措施，為開發工作的有序實施起到規范作用。比如，教師可以結合初中信息技術教學發展需要設計如下目標：讓學生通過校本課程的學習了解人工智能技術；讓學生掌握人工智能在現實生活中的應用案例；讓學生形成技術開發的技能……細化教學目標能夠為人工智能校本課程教學資源的開發提供參考，進一步為資源開發工作指明方向。

（三）建構框架，明確資源開發流程

搭建教學框架是確保人工智能校本課程資源開發工作有序開展的關鍵［4］。教師只有根據學校教學需求、學生學習需求搭建框架，才能夠更好地指導后續的教學資源開發與應用工作，確保校本課程內容建構滿足教學需要。搭建框架時，教師應當優先考慮初中信息科技校本課程的主要構成，如智能顯示、智能感應、智能控制、智能語音世界等等。在明確大致框架后，教師應當根據初中信息技術課程的具體教學內容，在具體架構中安排課程內容，如教師可以在智能顯示這一架構中安排“初識Mind+”“創意校園展”等課程內容；教師可以在智能感應這一架構中安排“音樂控制臺”“噪音報警器”等課程內容。之后，教師可以根據校本課程的架構安排、課程安排有序開發、整合相應資源，并將相應的教學資源用于不同的校本課程當中，從而提高資源開發與利用工作的有效性。

三、初中信息技術人工智能校本課程教學資源實踐策略

（一）做好實踐準備工作，掃清資源應用障礙

要保證人工智能校本課程教學資源實踐應用獲得理想效果，教師需要做好資源應用的準備工作。實際教學中，教師應當綜合分析初中信息科技課程的教學需要，并根據人工智能校本課程特征合理優化教學目標、規劃教學流程，為相關教學資源的有效應用掃清障礙。首先，教師應當明確校本課程教學資源的實踐應用目的，如借助校本課程將人工智能技術引入初中信息科技教學課堂當中，讓學生領略人工智能技術的實用性，使學生產生對人工智能研究學習的興趣。明確教學應用目標，即明確了校本課程教學資源的實踐應用方向。其次，教師應當圍繞具體的應用目標規劃資源應用流程，如先根據應用目標設計導入活動，在活動中呈現校本課程的相關內容，起到開闊學生信息科技學習視野的教學作用；圍繞教學目標設計問題教學、討論教學活動，在活動中引導學生對人工智能校本課程教學資源進行深入探究，提升學生的信息科技綜合應用能力等等。最后，教師應當圍繞教學實踐目標制定相應的評價標準，如學生是否在校本課程學習中對人工智能形成深刻認知；學生是否理解了人工智能的應用案例等等。通過完善教學評價發揮教學評價的導學、促學、強學作用，進一步增強人工智能校本課程教學資源的實踐應用效果。

（二）創設實踐教學情境，激發學生的學習興趣

部分初中學生對人工智能了解不夠多，缺乏自主學習、深度學習的興趣。這種情況下，教師如果仍然沿用傳統的注入式教學、填鴨式教學手段，不僅難以調動學生對人工智能校本課程的學習積極性，還會起到負面教學作用，造成學生出現厭學、畏學等消極學習情緒。為了確保人工智能校本課程充分發揮其育人作用，教師可以將情境教學法用于校本課程的應用教學當中。實際教學中，教師可以先分析校本課程內容，如校本課程的教學主題、校本課程的教學重點及難點、校本課程的呈現形式、學生的興趣愛好等等。根據分析結果，教師可以應用與校本課程相關的教學資源創設生活情境、問題情境、游戲情境、動漫情境等多種教學情境。需要注意的是，教學情境僅能調動學生積極的學習情緒，若要使學生在情境中主動思考相關教學問題，教師還要進一步設計情境問題。提出情境問題之后，教師還可以圍繞情境問題與學生展開交流討論，通過師生對話、生生對話激發學生對校本課程教學資源的學習興趣，使學生產生足夠的內驅力。

（三）設計實踐教學項目，驅動資源探究應用

為進一步發揮人工智能校本課程教學資源的實踐應用價值，促進學生綜合能力的充分發展，教師有必要將學生置于信息科技教學課堂的主體地位，讓學生在主動閱讀、主動思考、主動探究的過程中汲取教學資源的養分［5］。要達成這一教學目的，教師可以將項目教學法用于校本課程的實踐應用過程中，以項目為中心驅動學生主動收集信息、合作討論、實驗操作、總結歸納，確保學生在校本課程的學習過程中充分發展自身的綜合能力。需要注意的是，項目教學固然能夠鍛煉學生的綜合能力，但對于本身基礎薄弱、能力水平低的學生而言，項目教學不僅無法提升其綜合水平，還會加劇這類學生的負面學習情緒。為此，實踐教學中，教師應當綜合人工智能校本課程教學資源內容、學生實際發展情況設計差異化的教學項目。比如，針對學困生，教師可以設計簡單的討論項目，讓學生在收集信息、討論問題的過程中完成項目任務，以此增強此類學生對校本課程的學習自信心；針對中等生，教師可以設計具有一定難度的操作項目，讓學生以小組為單位合作完成項目任務，進一步鍛煉學生的猜想、推理、實踐、應用能力……針對學生的基本情況合理設計教學項目，確保校本課程教學資源發揮其育人教學作用。

（四）組織教學總結活動，促進資源內化吸收

在應用人工智能校本課程開展教育工作時，教師還應注重組織教學總結活動，讓學生在活動中關聯和建構基礎課程、校本課程的相關知識點，進一步促進學生對所學內容的內化與吸收。同時，教師可以基于人工智能的特征，應用思維導圖、概念圖等信息化教學工具組織總結活動，促使學生在回想所學知識，關聯知識、方法、技能與具體應用案例的過程中完善自身知識體系。

四、結語

綜上所述，基于人工智能開發初中信息科技校本課程教學資源，對于滿足學生的綜合發展需求，促進初中信息科技課程教學改革有著積極意義。教師應當明確人工智能校本課程教學資源的內涵，同時從資源開發、資源實踐兩個角度出發思考相關問題，為人工智能校本課程教學資源的高效開發與有效應用做好準備。為實現這一教學目標，教師有必要不斷學習新的教學技術，同時總結既有的教學經驗，為開發、應用校本課程資源做好準備。