新课标理念下高中人工智能课程模式构建研究

彭玮丽

（山东省青岛第十六中学，山东 青岛 266033）

0 引言

为了进一步推进教育的时代化与人才培养的全面化，2018 年我国教育部公布了高中信息技术课程教学的新标准，强调在对学生进行课程素养培养的过程中，应当贴合当前信息技术数据化应用的发展趋势，将人工智能等新兴技术纳入课程教学内容中。人工智能技术的应用与发展不仅为企事业产业的创新探索提供了技术支持，同时在普及的过程中逐渐对社会大众的生活产生了影响。有学者认为，当前的人工智能技术正如二十世纪末期的互联网技术，将会伴随着时代的发展，逐步成为社会大众网络化生活的必备素养，因此在中学教育中开展人工智能课程既是时代对信息技术教学的要求，同时也是新一代网络公民成长与发展的需求。但是，就当前来看，由于高中教育中人工智能课程教学的实践相对较少，加上技术本身的门槛性以及在教学中应用的适应性，导致人工智能课程教学在高中层次的发展相对较为缓慢。在此背景下，笔者通过实地走访调查等方式，以新课标理念为统筹，对高中人工智能课程教学的现状与模式进行了系统的探索。

1 新课标理念下高中人工智能教学课程现状

1．1 人工智能课程在我国的发展

新的高中人工智能课程标准公布之后，我国教育界从理论与实践两个方面强化了对人工智能课程教学的探索。在理论研究方面，多数学者从人工智能课程的教学重要性与特殊性、人工智能课程与信息技术教学体系的关系、人工智能课程人才培养目标定位等方面进行研究与探索，如贺阳阳提出，高中人工智能课程既是信息技术教学体系的新发展，同时也是引导学生走向信息科学世界的时代性钥匙；吴宪辰提出，在课程教学开展的过程中，既要考虑到信息技术教学体系的普遍性要求，同时也要根据人工智能课程本身的特色进行教学方式、教学模式的开发。在人工智能课程教学的实践研究方面，多数学者从高中人工智能课程教学的过程出发，总结与把握课程教学中存在的不足与问题，结合人工智能教学的需求，对教学实施的创新策略进行探讨。从高中人工智能课程教学的具体情况来看，存在着明显的地域性差异，体现出教学开展的不均衡性，如，在北京、上海等大城市中，部分高中学校积极参与到人工智能课程教学的实践探索中，推动人工智能课程教学的纵横发展，但是在基层高中教育体系中，人工智能课程教学的开展存在明显的乏力性，甚至多数地区的高中教育中仍未开设人工智能课程，进一步导致人工智能课程开设的“二元化”发展现象。究其原因来看，主要体现在人工智能课程教师数量不足、教学设备等基础设施缺乏、具备成熟性的课程教学成果相对不足等方面。因此，这一问题的解决，既需要各个高中院校的努力，同时也需要高层次教育体系人才培养以及地方政府的支持，以内外合力来解决高中人工智能教学中存在的不足。

1.2 高中人工智能课程现状调查

1．2．1 调查目标

为了深入探索与分析新课标实施背景下高中人工智能课程教学开展的现状，把握课程教学需求，为课程教学体系的搭建提供有效的参考，本研究采用问卷调查法和实地调查法，对山东省青岛市等地区的高中信息技术教师进行调查。其中，调查问卷的内容主要包括高中人工智能课程教学过程、教学目标、教学设施以及学生的学习情况等内容；实地调查主要是从青岛市当前开设人工智能课程的高中主体中随机抽选3 所，围绕课程的具体实施进行调查。

1.2.2 调查结果分析

（1）学生学习情况

本研究对高中生人工智能课程学习情况的调查，主要包括学生学习的积极性和知识的掌握情况两个方面。首先，从学生的学习积极性调查来看，95%的教师表示，由于人工智能课程相对较新，学生对其的兴趣相对较强，因此在课程学习中的积极性比较高，很少出现学生上课走神等现象，并且课程教学的氛围相对较好；其次，从学生知识掌握情况来看，80%的教师认为，虽然学生对课程学习较为有兴趣，但是在知识掌握的情况上相对较差，这主要是由于人工智能的知识相较于传统计算机信息技术知识更为复杂，并且由于技术应用难度较高、学校基础设施不足，导致学生与技术本身的接触不足，多数学生在经过课程教学以后，只是对人工智能在当前的应用有所了解，有关更深层的内容认识不足。在实地走访调查中，部分教师也提出，如果不能根据学生具体的能力进行人工智能的授课，可能会打击到学生群体对人工智能课程知识学习与应用的积极性，这就需要在课程教学内容中进行系统的调整。同时，在调查中还发现，由于多数高中将人工智能课程作为一门选修课程，在选修的学生群体上也有着两极分化的现象，即部分学生本身的信息技术素养相对较高，对人工智能已经有较为体系的认识，并能够掌握简单操作代码等技术，因此在课程学习的效果上相对较高；部分学生自身的基础、学习能力相对较差，只是对人工智能课程感兴趣或者在从众等心理的驱使下选择课程，因此在课程学习能力与效果上相对较差。

（2）教学目标情况

教学目标是课程教学的前提与方向，只有在相应目标的引导下，才能够明确教学内容、确保教学过程有序推进。本研究在调查中发现，高中人工智能课程在教学目标的设定上存在着明显的差异性，多数高中信息技术教科组认为，学生在人工智能方面的认知与基础相对较差，以及学校的基础设施、教师能力也相对不足，人工智能课程的开设只需要为学生讲述好其发展历史、趋势、应用体现等外围内容即可。而部分高中信息技术教科组认为，高中阶段是学生向高等教育过渡的关键阶段，因此在该阶段的教学中既要根据新课标做好必要知识的传授，同时也要为学生高等教育层次学习的方向提供引导，这就应该在人工智能课程的开设上从浅层走向技术本质，依托学校的信息技术教学设施，培养学生的技术应用能力与意识，并在应用中引导学生领会人工智能的魅力。

不同学校人工智能课程教学目标的差异性既体现出了信息技术教师以及教科组的教学认知，同时也显示出当前国内高中人工智能教学缺乏统一标准的问题。虽然新课标中对高中人工智能课程教学提出了要求，但是尚未具体到教学目标和人才培养目标上，至于课程培育什么样的人才、如何培养人才还需要在统一的标准下进行实事求是的探索，以此来为人工智能课程教学的开展提供目标引导。

（3）教学内容情况

从本研究的调查来看，多数开设人工智能课程的高中只是将其作为一门选修课程，根据学生的自身意愿进行课程学习的选择。再加上人工智能课程本身尚未被纳入高考中，多数学校也未设定对课程考核的标准。因此，在具体的教学内容上部分教师采用“自供+他供”的方式。所谓教学内容的自供就是指教师根据当前人工智能的发展、教学的适应性，选择合适的知识内容在课堂中进行讲解；教学内容的他供就是教师根据其他教师的建议、学生的想法与意见，进行内容的选择与讲解。这样一来，虽然体现出了教学内容的灵活性，但是却影响了教学本身的系统性，导致学生对人工智能知识的学习与认识呈现出无序化、碎片化组合的现状，这也与新课标中提出的高中人工智能课程教学的要求不相符合。

2 新课标下高中人工智能课程教学体系搭建

2.1 新课标下高中人工智能课程教学特点

从新课标的理念要求来看，高中人工智能课程与传统的信息技术课程之间存在着明显的差异性，这也是高中人工智能课程教学本身的特点。从教学知识来看，人工智能所对应的专业领域不仅有着新颖性，同时也有着较强的科学技术性，这对于缺乏必要专业素养的高中生而言，在学习的过程中会产生巨大的压力，如在人工智能作品生成的过程中需要学生掌握信息编程技术，但是由于当前高中信息技术教学中对该内容的涉及相对较少，再加上学生本身与编程的应用性接触相对较少，多数学生缺乏对编程的认识与掌握。而传统的信息技术教学内容中涉及技术性的内容普及性相对较高，成长在信息技术环境下的学生本身或多或少形成了必要的基础，在教学开展上难度相对较小。此外，高中人工智能课程的教学属性也有自身特点，即传统的信息技术教学要纳入高中生毕业结业考试中，因此被纳入通识必修课中，而人工智能课程由于开设时间较短、相关实践不足，当前仍是以选修课的身份存在，对学生上课出勤的限制性不强，考虑到高中生本身的学习压力等因素，会存在部分学生在教学尚未结束时便退出选修课程的问题，这就需要人工智能教师在教学开展的过程中，通过与学生的互动营造出有效的氛围，积极调动学生的兴趣，将课程打造为兼顾学生减压、能力培养的模式。

2.2 新课标下高中人工智能课程教学模式具体构建

2．2．1 教学目标构建

结合新课标对高中人工智能课程开展的要求，以及该课程开展的具体需求，本研究将课程目标设定为课程知识目标、课程意识与能力目标以及课程社会责任目标三个方面。

首先，高中人工智能课程开展的过程中，要能够将人工智能发展的历史、现状、趋势、应用、人工智能三大定律等理论内容对学生进行讲解，引导其搭建起对人工智能的全面化认识。在该目标的实现方法上，主要采用案例教学法，教师事先整理好相应的案例素材内容，通过多媒体设备进行播放，以此来降低学生理解的难度，确保教学本身的效果。

其次，在课程意识与能力目标上，主要是通过课程的开展培养学生人工智能应用的意识，培养学生对简单人工智能作品进行开发创作的能力，如对人工智能简易系统搭建、算法掌握等。在对学生课程意识的培养上，主要采用体验式教学方式，如组织学生体验虚拟场景游戏；在对学生的课程能力的培养上，以学校信息技术实验室为依托，前期由教师与学生共同完成项目创作，后期教师给出相应的题目，引导学生独立完成或者团队合作完成，促进学生理论应用能力的培养。

2.2.2 教学过程与考核

在高中人工智能课程教学过程的设计上，结合教学目标与内容，从教学设定的三大目标出发，将其与教学内容进行融合，贯穿教学方式方法，形成具体的教学过程。在本研究中已经将教学的方法、内容与学时设计进行明确，教学过程的开展要能够以教学目标、学生主体为核心，实现学生与教学内容、教学目标的融合，综合促进学生能力与素养的形成，这也是新课标理念对高中人工智能课程开展的要求。

在教学的考核设计上，由于人工智能课程属于选修课程，因此在相应的考核上采用灵活的考核方式，即教师作为考核实施的主体，根据各个项目教学开展的情况、学生作品情况以及学生的课堂表现，判定课程教学是否完成目标设定以及新课标的要求。在灵活考核的实施中，教师可以结合隐形考核的理念，将考核贯穿到课程教学的各个环节中，做到实时考核、全方位考核，根据考核的结果对自身的教学进行调整。

3 结语

新课标理念下，高中人工智能课程教学的开展，既要做好硬件设施的支持，同时也要不断提升制度、教师等的保障，以此来推动课程教学的有效探索，深入贯彻新课标对高中信息技术教学以及人才培养的要求。结合本研究的具体调查来看，高中人工智能课程体系搭建的过程中，要能够明确各个环节与要素中的教学内容，并结合相应的教学方式与考核方式，推动各个环节相互关联，以此来实现人才培养效果最大化以及课程教学效果最优化的目标。