核心素养视野下中小学人工智能教学策略探究

摘要：新人工智能逐渐深入人类生活，创造新的生活方式，影响全社会变革整新，时代的发展需求要求各行各业都朝着人工智能信息技术方向发展，在如此时代背景下，教育体系势必会调整相应的方向，中小学阶段的教育成为改革变化的前沿阵地，本文围绕着如何加强核心素养视野下中小学人工智能教学的核心重点，探讨分析教学实践策略。

关键词：中小学教学;人工智能;信息技术核心素养 一、引言

中小学阶段的课程安排必须是顺应时代发展的需求，也是有利于学生核心素养的培养，因此开设人工智能教学课程，去从小养成学生对人工智能的基本概念认识和兴趣，但是在实际教学实践中还存在着不同程度的问题与误区，这就需要我们不断的确认人工智能教学的支点所在，保证人工智能知识体系的特性吻合现代教育体系的要求，让学生的核心素养在人工智能课程中得到全面提升。 二、中小学阶段为什么需要开展人工智能教育的原因 （一）国家与社会发展需要

人工智能在社会各领域所引发的各种变革是时代发展的前进方向，成为我国国家战略发展要求。新兴产业和产业革命都是需要颠覆性技术不断深入，由此展开链式反应的科学突破，新的业态产生、新的工作岗位涌现对人才的培养方向提出新要求，因此全民智能教育成为潮流，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科。 （二）教育自身变革需要

人工智能教育纳入课程体系中是教育自身变革的需要，受新课标和素质教育的深入推进，各阶段的学习计划将正确价值观念、必备品格和关键能力纳入规划当中，培养能应对和挑战未来社会发展的人才。其次是教师自身不能“闭门造车”“故步自封”，面对时代更新换代速度增快，技术革新瞬息万变，如果不能跟紧时代的步伐，不断充实自己的知识与技能，那么不仅不能培育出符合社会要求的学生，而且自身也会被时代淘汰。 三、强化中小学人工智能教学策略措施 （一）人工智能课程阶段式开展

智能课程的开展必须结合中小学各年龄段学生的认知水平和信息技术能力实际出发，因人工智能涉及的知识面对基础阶段的学生来说非常广，人工智能课程就需要呈阶段的形式让不同学段的学生掌握人工智能课程内容。

小学低年级学段的学生明显自控能力较弱，受外界刺激的影响较大，很容易在课堂上分散注意力，爱闹好玩的天性特点也让这一阶段的人工智能课程教学收到阻碍，同时知识积累薄弱，对人工智能的理解是片面不成体系的。因此低学段的人工智能教学课程设计侧重于如何让学生快速进入人工智能的学习状态，例如使用集成开源硬件与虚拟场景互动编程相结合的教学，采用实时编程模式设计互动游戏之类的形式，例如“怕光的蝙蝠”课程游戏，学生通过导入角色形象以及arduino控制组件，控制简单的图标进行轻松的操作，帮助学生体会到人工智能课程的乐趣所在，让课堂更高效更普及。

在小学初中中高级阶段，由于人工智能知识体系中的概念对学生来说理解是有难度的，直接接触或教师讲解对学生产生的效果欠佳，可以从简单的编程技术和电子技术入手，例如建立一个“感应路灯”的项目让学生开展研究，学生可以通

过课前的调查与讨论，研究出传感器和LED的物理特性以及各种应用功能，通过小组合作学习的模式制定出相应的计划搭建使用linkboy软件理论虚拟电路，并测试程序效果。这一阶段是由浅入深的过渡阶段，通过不同阶段的项目设立任务，学生能从中横向深入学习人工智能教学学科，还能纵向立体学习独立内容进行实践，做到所学即所用。

在人工智能教学课程设计上，小学阶段以培养兴趣为主，中学阶段适度加入算法和统计推理课程等其他课程内容，梯度推进的方式逐次进阶[[]]。 （二）人工智能课程实践式进行

实践活动的含义是从学生的现实世界生活和发展需要基础出发，强调学生亲身经历各项活动，在动手做、自己想、实验验证、探究总结的过程中进行感受和成长。人工智能课程教学决不能单纯依靠教师的讲解就能达到理想效果，学生的自主意识是学习的主要动力，转换被动学习状态为主动自主学习，积极思索。 例如学习人工智能课程中的二进制的课程内容时，首先教师可以让学生自己思考生活实际中有哪些0和1的数字，学生会想到家电的“开关”符号等例子，教师提问生活着两种相反状态的事物能否用数字来表示，从而熟悉数字0和1在生活中的普遍性与灵活性，其次利用一套卡牌，上面的数字分别是“1、2、4、8、16”，学生很容易找出其中的规律，老师就可以采用游戏的方式，将其中的几张牌翻过背面来，让学生用0和1来表示，这样学生就能学会借助卡牌理解二进制数代替十进制数的原理与过程，实践活动还可以用姿势来表示0和1，小组选取一组十进制数，然后用姿势表示出来，台下的同学进行竞猜，充分体验二进制数与十进制数之间的转换。总之0和1的实践活动能让学生收获和体验到二进制的乐趣，将原本以为高深莫测的信息技术梳理开来，实践活动让复杂的学习过程变简单，让枯燥的学习内容变有趣，可以有效帮助学生提高学习人工智能知识课程的效率，为之后的学习打下基础。

（三）人工智能课程与计算思维的结合

人工智能的课程教育内容与计算思维有一脉相承的关系，从人工智能的角度看，很多成果都是计算思维运用之后的结晶，中小学人工智能课程的目标定位就包括了对学生思维能力的提升，实现计算思维对人工智能教学的加持，能帮助人工智能课程教育内容与生活实际应用融合贯通。

选择恰当的教学情境，或者是选择合适的教学方法，培养学生如逆向思维

法，、顺推法、思维导图等方式来引导学生对问题进行抽象、分解、约简、转化、建模，例如在做“智能判断心情”这个任务时，要求学生说出一句话，系统可以立刻判断他此时的心情，并给出相应的表情符号。教师引导学生对问题进行分解和约简，找出本任务的核心。机器人其实主要是通过对关键字提取来获取心情信息，那么这个任务就可以转化成建立数据模型；再通过思维导图让学生思考这类模型如何利用数据结构完成储存的；最后，采用头脑风暴法，学生畅所欲言，自由发挥想象，从而激发计算思维意识，将其融入到人工智能学习的理论和实践教学的各个环节[[]]。 参考文献：

[1]黄振余，万锦棠.中小学人工智能编程课的教学进阶[J].江苏教育，2020 [2]丁华.人工智能教学中，对学生计算思维的培养[J].华夏教师，2020