知行創融合的小學人工智能跨學科課程模式與實踐

當今世界，以人工智能為引領的數字技術正以前所未有的速度迅猛發展，全球科技革命與產業變革邁入深度融合的新階段。培養創新拔尖人才，以新質生產力推動高質量發展，成為我國經濟社會轉型升級的核心戰略。為激活教育創新引擎，中共中央、國務院于2025年年初頒布《教育強國建設規劃綱要（2024一2035年）》，明確提出“構建教育、科技、人才協同發展機制”。

學校是提升全民人工智能素養的主陣地。為解決小學人工智能課程系統性實施路徑缺失的問題，小學信息科技名師工作室以信息科技課堂的教學與改革為中心任務，積極探尋學校開展人工智能教育的新路徑。

一、小學人工智能課程面臨的三重結構性困境

當前，小學人工智能課程在實踐落地中仍面臨多重結構性挑戰，主要體現在以下三方面。

（一）整體設計缺失，課程內容不足

小學人工智能課程建設面臨頂層設計缺位與校本化實施碎片化的雙重困境。部分學校雖認識到人工智能教育對培育未來創新人才的關鍵作用，但課程普遍被窄化為興趣拓展或校本選修模塊，缺乏基于課程標準的系統性指導框架，導致校際教學內容差異顯著。并且，課程設計缺乏跨學科大概念統領，教學停留于技術操作，未以真實問題為導向構建知識遷移路徑；任務設計固化，學生缺乏自主探索與迭代優化的空間。

（二）課程實施低效，評價機制錯位

教學方式上，存在過度理論化或放任自主活動兩種極端情況，導致知識與實踐脫節。教學內容上，重編程工具操作、輕問題解決能力培養，學生機械執行步驟，難激發創新思維。評價機制聚焦學生知識記憶與操作熟練度，忽視創新能力的過程性追蹤與多維評估。

（三）教師能力欠缺，資源支撐薄弱

教師對人工智能核心原理的認知有限，教學多停留在工具操作層面，難以設計開放性任務，缺少自主探索的環節。教材內容理論化，缺乏實踐案例與“人工智能 + 學科\"融合資源。部分學校缺乏基礎設備，現有人工智能教學平臺缺乏智能硬件支持，影響學習體驗。

為系統破解人工智能課程實施路徑缺失的困境，本研究立足新課標的“跨學科主題學習\"要求，以創新能力培養為靶向，嘗試構建小學人工智能跨學科課程模式，為培育適應數智時代需求的創新人才提供可借鑒的課程方案。

二、建立知行創融合的課程框架及實施路徑

在河南省基礎教育課程與教學發展中心的引領下，我們積極探索人工智能課程的模式與路徑，以培養創新能力為核心目標，構建兼顧人工智能的工具屬性和知識屬性，以學科為根基、問題為導向的創新能力培養課程體系。

（一）構建學科融合的“ 1+1+3^′ ”課程體系

基于“五育”融合理念，我們構建了“人工智能核心引領、信息科技載體支撐、三領域融合育人”的跨學科課程體系，通過將德智體美勞融入數理思維、人文藝術、勞動實踐三大領域，形成“認知奠基一價值塑造一實踐創新”的能力發展閉環，系統提升學生創新素養。

1.數理思維領域

數學學科：利用編程平臺，融合數學原理與程序邏輯，培養學生的抽象能力和計算思維，建立“數學建模 $$ 算法設計 $$ 系統驗證”的思維鏈條。

科學學科：創建基于智能硬件的智能控制系統實驗平臺，設計跨學科探究項目。整合物理量測量、數據采集分析、控制邏輯編程等，系統開發科學實驗課，形成“現象觀察一假設驗證一系統設計”的科學探究閉環，發展學生的實證研究能力與工程思維。

2.人文藝術領域

藝術學科：基于圖像生成、詩歌創作等人工智能工具，架構生成式藝術創作實驗室。在“人類一AI協同創作”中深化審美理解，在“算法參數調優”中培養計算思維與藝術素養，實現技術工具與人文情懷的有機統一。

道德與法治：以人工智能技術為認知載體，以法治思維為價值導向，通過技術應用場景中的倫理沖突分析，培養小學生對新興技術的價值判斷力與社會責任感，形成“技術認知 $$ 倫理辨析 $$ 責任擔當”的價值內化路徑，塑造數字公民意識。

3.勞動實踐領域

勞動教育：以STEM項目為載體，通過物聯網系統設計與制作，在工程實踐環節中，將傳統勞動技能提升為包含需求分析、系統設計、持續優化的現代工程實踐能力，培育具備技術理解力與創新能力的現代勞動者。

（二）明確“三層遞進\"課程結構

依據皮亞杰認知發展理論，構建“感知啟蒙$$ 工具遷移 $$ 系統創新”的遞進式人工智能課程體系，以實現學生創新能力的階梯式發展。

基礎層（低年級）：以“人工智能感知”為核心，創建技術體驗場域，通過圖形化編程或實物模擬編程，設計游戲化跨學科任務。形成“觀察$$ 互動 $$ 表達\"的初級創新意識。

融合層（中年級）：以“人工智能工具應用\"為紐帶，構建學科知識遷移橋梁，設計探究任務，開展項目式學習。掌握“問題分解 $$ 工具選擇 $$ 方案驗證”的跨學科問題解決路徑。

創新層（高年級）：以“人工智能系統應用\"為目標，完成復雜問題解決，開展工程化創新實踐。形成“需求分析 $$ 系統設計 $$ 迭代優化”的工程思維閉環。

通過三個層級的逐層攀升，幫助學生創新人工智能工具使用方法，應用人工智能創新解決問題途徑，培養學生的創新意識、創新能力。課程通過三領域融合與三層遞進，構建了“技術賦能、素養貫通”的“五育\"融合育人體系，借助結構化設計與智能化支持，實現德智體美勞協同促創新。

（三）形成四位一體課程實施策略

在課程目標的引領下，構建以人工智能為核心、項目式學習為方法、跨學科整合為路徑、表現性評價為手段的四位一體課程實施策略，形成“內容一方法一路徑一評價\"深度融合的創新模式。

1.構建以人工智能為核心內容的知識體系

課程內容以人工智能為核心，融人各學科領域。從基礎到應用逐步深入，通過理論講解、案例分析和實驗操作，幫助學生掌握人工智能原理、技術架構及應用方法；注重知識的邏輯關系和關聯性，通過序列化設計助力學生構建知識體系。

2.深度應用項目式學習方法

以項目為載體，引導學生在實踐中學習和成長；以學生小組為單位，圍繞真實問題或挑戰展開探究與合作，培養創新思維、團隊協作能力以及解決復雜問題的綜合素養，實現學以致用。

3.形成跨學科整合的實施路徑

通過跨學科整合，打破學科界限，構建綜合性、實踐性的課程實施路徑;將人工智能與數學、科學、藝術等學科深度融合，使學生在解決實際問題時能夠靈活運用多學科知識；拓寬學生的知識視野，培養跨學科思維能力，提高其綜合素養和創新能力，使其更好地應對未來社會的復雜挑戰。

4.表現性評價體系的完善與應用

構建全面、科學的表現性評價體系，涵蓋知識掌握、技能應用、團隊協作、創新能力、項目成果等多個維度，注重過程性評價與終結性評價相結合；引入多元評價主體，包括教師、學生、家長等，使評價結果更具全面性和客觀性，充分發揮評價的激勵和導向作用，促進學生全面發展。

三、模式應用成效及反思

研究團隊通過構建知行創融合的課程模式，系統性破解小學人工智能教育課程碎片化、實施低效化難題，為培養適應數智時代的創新人才提供了可復制的實踐范式，在校本教材開發、課程體系升級、師生發展、區域輻射等領域均取得了一定成績。然而，實踐中也暴露出亟待解決的問題，如硬件資源配置不均、跨學科教研機制有待完善、評價體系智能化水平不足等。

小學人工智能教育還處在探索階段，未來我們將圍繞優化課程體系、強化教師培訓、引入AI輔助評價工具等方面持續發力，全力推動小學人工智能教育的全面普及和高質量發展。

（作者系中原名師、河南省實驗小學課程與評價中心主任、琚彬小學信息科技名師工作室主持人、河南省信息化教學指導專委會委員）

（責編 韓玉兵 侯心雨）