人工智能思想在高中创客教育中的应用研究

王林

摘  要：随着科技不断的发展，人工智能课程也逐步深入到中小学生的课堂中，这种教学方式不仅能够培养中小学生的动手实践能力，而且还可以扩展学生的逻辑思维能力，这逐渐成为响应国家号召的一种新的方式，目前我国大多数的中小学课程中都涉及了人工智能科目，也取得了阶段性的成效。而开展智能型教学方式也较为适合在中小学的人工智能课程中进行设计和制作。因此，本篇文章主要探究人工智能在创客教育中的应用与研究。

关键词：人工智能;创客教育;应用与研究

我国教育部曾经发布的《新一代人工智能发展规划》中指出，目前发展的阶段中，中小学课程中教学应用中应设置人工智能相关学科，并将人工智能逐步推广进入中小学的编程教育，以这种教学方式鼓励社会力量参与到人工智能的探究中。因此，我们将会对人工智能在创客教育教学中的应用展开探究，然后进行分析人工智能技术在现阶段中小学课程中的应用与作用，简单地进行概述人工智能在创客教育相比于小中的应用和实践，并研究它教育方案的可行性。

一、世界各地人工智能的发展情况

传统人工智能教育仅存在于高等教育和部分职业教育中。随着信息社会的发展和人才技能结构的转型，人工智能教育逐渐转向基础教育阶段。基础阶段人工智能教育的核心的载体是青少年编程的教育。由于世界各国纷纷展开基础教育阶段的人工智能编程教育的普及。美国前总统奥巴马曾经在2012年推出了“编程一小时”活动，扎克伯格和比尔·盖茨等曾经为3万多名学生进行了人工智能的基本概念讲解。

2013年，英国前首相卡梅伦曾组织了中小学计算机科学教学大纲，以保证英国基础人工智能学教育基础在生活中进行的覆盖;日本曾于2017年发布的《新一期学习指导要领解说》，倡导中小学开展以人工智能学基础的教学;欧盟成员国曾经至少有15个国家在人工智能学基础教育阶段进行设置相关课程，这些数据都很明显地告诉了我们，在国外许多国家，早已将人工智能学发展及摄入到中小学教学领域，让人工智能思想更深入到教研领域。

而我国人工智能教育明显晚于世界各地发达国家。不过，由于时代发展的需求和国家政策指引，发展速度也是很大的。2017年，国务院发布的《新一代人工智能发展规划》报告指出：“实施全民智能教育项目”“在中小学阶段设置人工智能相关课程”等相关政策，鼓励我国各院校和社会人民群众逐步推广人工智能教育，将人工智能的发展思想逐步推进，如今人工智能思想已经被很多人知晓，尤其是以编程为主。目前很多app，上也会有相关编程，涉及，基础教学操作的视频，在初步学习的过程中让我们进行了解，并产生兴趣。

而目前编程环境和编程工具也是编程教育的重要技术支撑，他让学生通过运用模块化编程和智能化编程进行开源硬件技术并创造性地设计智能产品，以此来提升创新能力以及解决问题的能力。而也有一下技术的发展涉及并应用在很大程度上为青少儿编程带来了技术的便捷，他从基础操作上降低了编程难度。目前，不管是从国际上还是面向校内创客课程，这些创客技能培训课程都巧妙利用了这些便捷的技术进行教学，其中最为受欢迎的就是Scratch和乐高套件。

二、人工智能创客课程的逐步建设

进行课程的逐步建设是人工智能在创客教育落地生根的重要一步。创客课程的发展的基础条件包括学习的内容、活动的项目、学习的环境、网络资源和课程评价美国Intel的未来教育运用设计思维的理念，这为11～15岁的青少年提供丰富的创客教育体验。也在一定程度上逐步引导学生成为创客。

在教学发展层面上，美国北卡罗莱纳州立为了人工智能的发展从大学创客空间建设、研讨学习、课程资源整合、创客文化辐射、作品展示等部分进行分享和主题交流方面进行实施学校创客教育。这从教育发展的角度来看，创客教育同STEM教育相仿，它在技术发展上，可以分为嵌入式课程、科普教育、项目型课程和整合性学科等几种。在一定程度上为学习人工智能教育建立了目标构建、活动组织形式、学习环境和适用学段三方面的创客课程建设思路，为教学发展奠定了基础。

目前我国各院校建设的创客实验室是以学生学习活动的线下场所为主，同时也会开展一些线上的开源人工智能编程平台为学生提供一些学习的机会。老师可以定期组织开展的线上教研讨论，与学生讨论课程作品的细节并解答学生所提出的问题，进行开阔学生的思路。课程内容需要根据现阶段学生所掌握的知识进行选择，包括Scratch编程、App inventor编程、Arduino编程、Python编程等。课程在培养在保证学生基本编程素养的前提下，培养学生在基础上提升创客思维能力。

同时，老师应该加强学生的在项目领域的研发能力和工程设计规范训练。由于这个阶段课程的难度逐步提升，所以需要更具有师资的团队进行项目合理的整合。这时项目需要同时兼备创新型和社会实用性两种，也是为后续各类科技竞赛的发展做充分的准备。而这阶段的课程主要在小学、初中和高中的高年级进行开展，同时也可以作为大学生课程的普及。

三、结语

培养学生逐步成为成熟技术素养和项目研发能力的跨学科课程的理论与实践的学习。这个阶段课程主要适用于大学生和研究生。因为这个阶段的学生在知识储备以及思维上都有了自己的想法，在不同的事情上也有了自己的意见和想法，尤其在学习和操作上具有自律性和自我控制能力。而同时社会性创客空间也是大学生创客活动的重要场所，为他们的学习创造了有利的條件，而这个阶段的课程主要应用于日后学生自主创业和生涯规划，是大学双创教育的重要实践平台和人才诞生基地。

参考文献

[1]李凌，王颉.“创客”：柔软地改变教育[N].中国教育报，2014-09-23（05）.

[2]谢作如.如何建设适合中小学的创客空间——以温州中学为例.中国信息教育技术，2014（09）：13-25.