基于人工智能研究的初中信息科技校本课程开发与实践

何聪翀

（浙江省杭州市安吉路教育集团新天地实验学校，浙江杭州 310004）

《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》（以下简称新课标）指出初中信息科技课程应当培养初中学生的信息科技学科核心素养。然而，只依赖教科书组织教学活动难免会造成教学内容的局限化，影响学生综合能力的形成与发展。因此，开发能满足学生综合发展需求的校本课程资源是非常有必要的。近年来，人工智能不断被用于教育领域当中，且取得良好收获。初中信息科技教师可以开发以人工智能实践应用为主题的校本课程教学资源，以此提高校本课程质量，进一步促进学生综合能力的形成与发展。

一、人工智能校本课程教学资源解读

人工智能以探索智能本质为追求，研究范畴包括机器人、语言管理、专家系统等等［1］。近年来，人工智能领域的研究不断深入，其应用范围也在不断扩大。将人工智能科技应用于教育工作中，对于开阔学生的学习视野，培养学生的科学思维与创新思维有着积极意义。

校本课程指的是根据学校基本教学情况开发、设计的一类课程。与国家课程、地方课程不同，校本课程的针对性更加明显，更加能够满足本校学生的学习、发展需要。校本课程的开发与应用需要学校的全面支持与教师的全情投入。开发校本课程需要遵循学校本位、学生本位、动态持续的原则。

教学资源是指被用于教学工作当中，且能够满足学生了解新知、运用新知、应用实践等学习需求的文字、图片、音频、视频等教学信息。根据形式不同，我们可以将教学资源分为人力资源与非人力资源两种。其中，人力资源包括教师、家长、辅导员等等；非人力资源包括教学设备（如多媒体设备、黑板等），教学资料（如教科书、教辅书等）、教学网站等等。

人工智能校本课程教学资源是以人工智能技术为基础的、以本校学生个性化发展需要为根据的一类课程教学资源，具有扩宽学生学习广度、提升学生学习深度的教学作用。支撑人工智能校本课程教学资源开发与实践应用的工具主要包括希沃白板5、Mind+软件等等。

二、初中信息技术人工智能校本课程教学资源开发策略

（一）分析需求，确定资源开发起点

1.分析教学情况，确定资源开发起点。校本课程的开发工作切忌好高骛远，要根据学校的实际情况确定开发方案［2］。为此，教师有必要对学校的实际情况进行综合分析，明确资源开发的起点。开发工作中，教师可以应用SWOT 分析法分析学校内外部环境，全面地了解学校的优势与不足以及学生面临的教学发展机遇与发展威胁，从而为资源开发工作确定起始点。具体分析时，教师可以从以下几方面着手：第一，分析学校优势，如学校已经配置了多媒体教室、多功能厅等支持人工智能技术应用的硬件设备；教师具备多年的教学经验；学生的学习素质较为良好等等。第二，分析学校劣势，如学校的高端设备配备不够充足，教师虽然有多年的教学经验，但对信息技术教学方法的掌握不够扎实等等。第三，分析学校的机遇，如学校未来能够建立更多计算机媒体教室，并引进信息化阅览室等等。第四，分析学校的发展威胁，如学校缺乏人工智能课程开发经验，可能会遇到开发问题；教师面临更多工作任务，可能会降低人工智能校本课程的开发效率等等。在综合分析学校的优劣势后，我们必须明确人工智能校本课程资源开发的可行性，为接下来的开发工作提供参考。

2.分析学生需求，确定资源开发基础。校本课程具有较强的生本特性［3］。只有根据学生的实际发展需求开发课程，才能够真正发挥校本课程的育人价值，促进学生的个性发展。为此，教师应当摒弃原有的一刀切教学观念，从多个角度出发分析学生对知识、方法、技能的学习需求与核心素养的发展需求，确定校本课程资源开发的基础。分析学生需求的方法有很多，教师可以在工作中采取以下几种分析方法。第一，采取问卷调查法分析学生基本需求。为避免校本课程资源开发不能满足学生实际需要的情况，教师可以在调查问卷中设计如下问题：你对人工智能的了解有哪些？你希望人工智能校本课程对你起到哪些帮助？你现在面临的学习困难是什么？你希望提升哪方面的能力？通过设置调查问卷全面了解学生信息科技课程学习现状，以及学生对人工智能类校本课程的应用需要，确定校本课程教学资源开发的重点。第二，采取教师访谈法分析学生的基本需求。这一分析法主要用于不能在问卷中真实反馈自身需要的学生。比如，信息科技教师可以通过日常对话切入，引导学生在对话的过程中说出对校本课程开发的需求。访谈能够进一步了解学生对校本课程的期望，并根据学生的课程期望规划课程开发方案，整合相应资源，为人工智能校本课程教学资源的有效开发奠定基础。

（二）设置目标，明确资源开发走向

确定具体目标是人工智能校本课程教学资源有序开发的关键。教师只有明确开发目标，才能够确定资源开发工作方向，才能够确保教学精力被充分集中在人工智能校本课程教学资源开发工作当中。然而，原有的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观不符合新课标的教学标准，自然也不能为新时期背景下人工智能校本课程教学资源开发工作提供导向意义。为此，教师应当把握当下初中信息科技课程的发展需求，同时综合学生对校本课程的开发需要以及校本课程的具体特征合理设计开发目标，为教学资源的开发工作指明方向。一方面，教师应当找准设置校本课程教学资源开发工作目标的依据，以确切政策、理论为支持，为接下来的目标设计提供支撑。比如，教师可以研究2017 年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》、2018 年教育部提出的《教育信息化2.0 行动计划》等教育政策，以政策为根据确定人工智能校本课程的最终开发目标，即培养综合素养水平高的、具有较强创新能力的复合型人才。另一方面，教师应当基于本校教情、本校学生实际需求对校本课程教学资源开发总目标采取细化措施，为开发工作的有序实施起到规范作用。比如，教师可以结合初中信息技术教学发展需要设计如下目标：让学生通过校本课程的学习了解人工智能技术；让学生掌握人工智能在现实生活中的应用案例；让学生形成技术开发的技能……细化教学目标能够为人工智能校本课程教学资源的开发提供参考，进一步为资源开发工作指明方向。

（三）建构框架，明确资源开发流程

搭建教学框架是确保人工智能校本课程资源开发工作有序开展的关键［4］。教师只有根据学校教学需求、学生学习需求搭建框架，才能够更好地指导后续的教学资源开发与应用工作，确保校本课程内容建构满足教学需要。搭建框架时，教师应当优先考虑初中信息科技校本课程的主要构成，如智能显示、智能感应、智能控制、智能语音世界等等。在明确大致框架后，教师应当根据初中信息技术课程的具体教学内容，在具体架构中安排课程内容，如教师可以在智能显示这一架构中安排“初识Mind+”“创意校园展”等课程内容；教师可以在智能感应这一架构中安排“音乐控制台”“噪音报警器”等课程内容。之后，教师可以根据校本课程的架构安排、课程安排有序开发、整合相应资源，并将相应的教学资源用于不同的校本课程当中，从而提高资源开发与利用工作的有效性。

三、初中信息技术人工智能校本课程教学资源实践策略

（一）做好实践准备工作，扫清资源应用障碍

要保证人工智能校本课程教学资源实践应用获得理想效果，教师需要做好资源应用的准备工作。实际教学中，教师应当综合分析初中信息科技课程的教学需要，并根据人工智能校本课程特征合理优化教学目标、规划教学流程，为相关教学资源的有效应用扫清障碍。首先，教师应当明确校本课程教学资源的实践应用目的，如借助校本课程将人工智能技术引入初中信息科技教学课堂当中，让学生领略人工智能技术的实用性，使学生产生对人工智能研究学习的兴趣。明确教学应用目标，即明确了校本课程教学资源的实践应用方向。其次，教师应当围绕具体的应用目标规划资源应用流程，如先根据应用目标设计导入活动，在活动中呈现校本课程的相关内容，起到开阔学生信息科技学习视野的教学作用；围绕教学目标设计问题教学、讨论教学活动，在活动中引导学生对人工智能校本课程教学资源进行深入探究，提升学生的信息科技综合应用能力等等。最后，教师应当围绕教学实践目标制定相应的评价标准，如学生是否在校本课程学习中对人工智能形成深刻认知；学生是否理解了人工智能的应用案例等等。通过完善教学评价发挥教学评价的导学、促学、强学作用，进一步增强人工智能校本课程教学资源的实践应用效果。

（二）创设实践教学情境，激发学生的学习兴趣

部分初中学生对人工智能了解不够多，缺乏自主学习、深度学习的兴趣。这种情况下，教师如果仍然沿用传统的注入式教学、填鸭式教学手段，不仅难以调动学生对人工智能校本课程的学习积极性，还会起到负面教学作用，造成学生出现厌学、畏学等消极学习情绪。为了确保人工智能校本课程充分发挥其育人作用，教师可以将情境教学法用于校本课程的应用教学当中。实际教学中，教师可以先分析校本课程内容，如校本课程的教学主题、校本课程的教学重点及难点、校本课程的呈现形式、学生的兴趣爱好等等。根据分析结果，教师可以应用与校本课程相关的教学资源创设生活情境、问题情境、游戏情境、动漫情境等多种教学情境。需要注意的是，教学情境仅能调动学生积极的学习情绪，若要使学生在情境中主动思考相关教学问题，教师还要进一步设计情境问题。提出情境问题之后，教师还可以围绕情境问题与学生展开交流讨论，通过师生对话、生生对话激发学生对校本课程教学资源的学习兴趣，使学生产生足够的内驱力。

（三）设计实践教学项目，驱动资源探究应用

为进一步发挥人工智能校本课程教学资源的实践应用价值，促进学生综合能力的充分发展，教师有必要将学生置于信息科技教学课堂的主体地位，让学生在主动阅读、主动思考、主动探究的过程中汲取教学资源的养分［5］。要达成这一教学目的，教师可以将项目教学法用于校本课程的实践应用过程中，以项目为中心驱动学生主动收集信息、合作讨论、实验操作、总结归纳，确保学生在校本课程的学习过程中充分发展自身的综合能力。需要注意的是，项目教学固然能够锻炼学生的综合能力，但对于本身基础薄弱、能力水平低的学生而言，项目教学不仅无法提升其综合水平，还会加剧这类学生的负面学习情绪。为此，实践教学中，教师应当综合人工智能校本课程教学资源内容、学生实际发展情况设计差异化的教学项目。比如，针对学困生，教师可以设计简单的讨论项目，让学生在收集信息、讨论问题的过程中完成项目任务，以此增强此类学生对校本课程的学习自信心；针对中等生，教师可以设计具有一定难度的操作项目，让学生以小组为单位合作完成项目任务，进一步锻炼学生的猜想、推理、实践、应用能力……针对学生的基本情况合理设计教学项目，确保校本课程教学资源发挥其育人教学作用。

（四）组织教学总结活动，促进资源内化吸收

在应用人工智能校本课程开展教育工作时，教师还应注重组织教学总结活动，让学生在活动中关联和建构基础课程、校本课程的相关知识点，进一步促进学生对所学内容的内化与吸收。同时，教师可以基于人工智能的特征，应用思维导图、概念图等信息化教学工具组织总结活动，促使学生在回想所学知识，关联知识、方法、技能与具体应用案例的过程中完善自身知识体系。

四、结语

综上所述，基于人工智能开发初中信息科技校本课程教学资源，对于满足学生的综合发展需求，促进初中信息科技课程教学改革有着积极意义。教师应当明确人工智能校本课程教学资源的内涵，同时从资源开发、资源实践两个角度出发思考相关问题，为人工智能校本课程教学资源的高效开发与有效应用做好准备。为实现这一教学目标，教师有必要不断学习新的教学技术，同时总结既有的教学经验，为开发、应用校本课程资源做好准备。