探究中小学开展人工智能教育

探究中小学开展人工智能教育

金高苑

浙江工业大学， 浙江 杭州 310000

摘要：中小学阶段作为提高学生学科素养以及奠定学习基础的重要阶段，这时期的教学不仅发挥着启蒙作用，其对于学生在思维上的培养和对学生未来的成长和发展也有着巨大的帮助，因此，在中小学阶段做好对人工智能方面的教学，不仅是时代变化下对教育领域提出的新要求，也是促进中小学生全面发展的必经之路。

关键词：中小学；人工智能；教育

随着科学技术的发展，人工智能技术的诞生为人们的日常生活带来了巨大的便利，并且人工智能技术在各行各业中的运用也为行业创新提供了更多思路，因此，提高社会大众对于人工智能技术的认识和应用是当前时代发展的大势所趋，因此，在中小学阶段的教学体系中纳入人工智能教学，是未来教育领域改革发展的重点方向。

一、当前中小学人工智能教学面临的问题

（一）缺少客观的教学标准

当前，虽然已经明确提出了要在中小学阶段开设人工智能课程的要求，但是在人工智能的教学实践方面却发现，其课程体系的开展更多依托在信息技术教学的开展上，从宏观角度看，人工智能教育缺少统一的、客观的课程标准，在对中小学阶段人工智能教育的调查中也发现，目前中小学阶段在人工智能教学的课程规划上，更多地把该课程放在了拓展性或者选修性质的板块上，甚至在有些学校中，人工智能教育被归类在信息教育中的一部分，这就导致人工智能教育在课程内容的规划上呈现碎片化的特点，在对人工智能相关的基础知识、应用技术以及教学目标的设计上缺乏系统化，并且小学阶段和中学阶段的学生，由于在年龄上的差异，导致两种学生群体在知识储备、学习习惯乃至性格特点上都存在较大的差异，因此，人工智能教育在中小学阶段的开展，应该将中学生和小学生进行详细区分，但是在教学实践中却发现，人工智能课程在内容设计上缺乏对小学生和中学生这两种群体的针对性设计，这些都是阻碍中小学阶段人工智能教育工作推进的主要因素。

（二）师资队伍建设有待提升

师资队伍作为开展教学的重要依托，强大的师资力量是提高教学质量的前提，同时也是确保教学效率的保障，对于中小学阶段的人工智能教育而言也同样如此。然而，当前中小学阶段在人工智能教育的师资队伍建设上仍然存在较大的提升空间，一方面是因为中小学阶段从事人工智能教育的教师在专业素养上存在一定的缺陷，因为人工智能教育并不像语文、数学等学科有明确的知识体系，人工智能教育作为一项综合类的教育，其囊括了数学、物理等多个学科，因此，开展人工智能教育的教师必须在多个学科上都颇有涉猎，而专业水平有所欠缺的人工智能教育教师在开展教学时，在对人工智能的讲解上就会缺乏全面性，难以带领学生进行深入的探索，对于在教学中出现的问题，也不能得到及时解决。因此，中小学阶段人工智能教育的现状往往是，要么招收的教师对于人工智能教专业缺乏深厚的知识储备，要么就是人工智能本专业的人才缺乏教学经验，使中小学阶段人工智能教育的教学质量始终难以得到大幅度的提升。

（三）缺乏足够的支持

人工智能教育和传统学科教育相比有着显著的区别，其在复杂性和学科交叉上的特点，导致人工智能教育的成功开展往往需要多方力量的支持，其中既包括学校，也包括家庭以及社会三方面的参与。然而，当前教育市场在对人工智能教育的宣传上，将其等同于python编程和对机器人的设计安装等，很多家长都不了解就盲目报名，在带领孩子学习一段时间以后发现所学内容并不是自己需要的，由此表现出对人工智能教学的失望，这也就使家长让孩子学习的兴趣逐渐降低，更加不利于人工智能教育的发展。

二、未来中小学阶段开展人工智能教育的策略

（一）明确人工智能的教学目标

当前，中小学阶段在人工智能教育方面面临的最大问题就是教学目标不够明确，正如前文提到，由于在人工智能教育方面缺乏统一的教学标准，这就导致很多学校在开展人工智能教育时，往往根据自己对人工智能教育的理解，对教学内容进行规划，在这种背景下，人工智能教育的教学目标就出现了模糊不清，甚至不符合学生发展规律的问题。因此，未来在中小学阶段，要想打造高效的人工智能教育课程，就必须首先在教学目标上加以明确，人工智能课程的开展目的不仅是为了提高学生对于机器人安装或者编程等实践技能的学习，教师要认识到中小学阶段的学生由于年龄较小，在学习能力上存在客观的局限性，盲目地对其进行编程或者机器人安装等方面的教学无异于拔苗助长。因此，在中小学阶段的人工智能教育中，在教学目标的设定上要结合学生的发展规律和当前的知识储备，教学目标应该重在培养学生的信息素养、数字化的实践能力以及逻辑思维等，首要的教学任务应该放在对思想的培养上，在帮助学生树立良好的人工智能素养后，再根据学生的兴趣以及接受能力，对人工智能的实践操作方面进行教学。

（二）提升教师的信息素养

教师作为开展教学活动的主导者，对于人工智能教育而言，教师首先要对这一部分的教学有深刻的认识，才能更好地规划教学内容，带领学生探究相关问题，然而正如前文提到的，目前中小学阶段的人工智能教育在师资队伍的建设上力度不够，很多教师并无人工智能专业的学习背景，而人工智能专业的人才往往又缺乏相应的教学经验，为了解决这些问题，未来中小学阶段可以从两方面入手。首先是对当前现有的师资队伍加强培训，人工智能教育作为涵盖范围较广的教育形式，对于教师的综合素养有较高的要求，学校方面要不断加强对教师的专业化培训，定期组织教师参与科学论坛，掌握人工智能方面的前沿知识，使教师的科学素养能够得到持续的提升，并且也可以和其他学校之间建立合作，通过集体调研来帮助教师完善在人工智能教学方面的教学规划，另一方面就是在教师引进方面，在注重对人工智能教育专业人才引进的同时，还要加强对引进人才教学经验的考核，确保在人才引进方面，不仅要具有足够的人工智能知识储备，还要具有相应的教学理论，使中小学阶段的人工智能教育质量能够得到稳步提升。

（三）结合学生的发展特点规划教学内容

中小学阶段的学生在性格特点以及发展规律上具有明显的阶段性特点，这一时期，学生由于在知识储备上的不足，以及在学习能力和学习方法上的局限性，导致学生在人工智能相关知识的理解上仍然依赖于教师的指导，因此，在中小学阶段开展人工智能教学时，教师在教学内容的规划上要加入对学生发展规律的考量，哪怕中学阶段和小学阶段的学生在性格特点和发展规律上都存在明显的不同，在教学内容的规划上也不能一概而论，教师要加强对学生具体情况的调研，把握学生的兴趣爱好和理解能力及知识消化能力。

在教育心理学中也曾指出，对于中小学阶段的学生而言，帮助学生维持长期学习状态的最佳动力就是对学习内容的兴趣，因此，要想确保中小学阶段人工智能教学的效率，教师在对教学内容进行规划时就要能够把握学生的喜好，立足于学生的实际需求，以此最大化激发学生的学习热情，使中小学阶段人工智能教育工作的开展能够更加得心应手。

三、结语

综上所述，随着人工智能技术的发展，教育领域对于人工智能教学的探讨也成为当前的热门话题，无论国内还是国外，在中小学阶段的教学中都逐渐加强了对人工智能教育的重视。然而当前中小学阶段人工智能教育尚处于探索阶段，仍然面临着一些问题，身为教育工作者，我们要认识到当前人工智能教育方面现存的问题，在教学实践中不断探索完善的路径，为推进人工智能教育在中小学阶段的开展贡献自己的力量。

参考文献

[1]高婷婷,郭炯.人工智能教育应用研究综述[D].2019

[2]周邵锦,王帆.K-12人工智能教育的逻辑思考：学生智慧生成之路--兼论K-12人工智能教材[D].2019