廣東實驗中學：打造人工智能課程體系 培育適應(yīng)智能社會發(fā)展的時代新人

近年來，為有效推動人工智能教育，培育適應(yīng)未來智能社會發(fā)展需要的復合型、創(chuàng)新型人才，廣東實驗中學作為中小學人工智能教育基地，積極致力于人工智能的課程研發(fā)、師資培養(yǎng)和環(huán)境建設(shè)，形成了小初高一體化人工智能教育框架。

形成小初高一體化教育框架，實現(xiàn)學生成長階段全覆蓋

依托集團化辦學優(yōu)勢，廣東實驗中學實現(xiàn)了人工智能課程在小學、初中、高中全覆蓋，打通學段學科壁壘，系統(tǒng)構(gòu)建小初高一體化人工智能教育框架，成功實現(xiàn)了“將人工智能課程寫進課程表”。

在小學階段，學校人工智能課程尤為重視對學生人工智能意識的啟蒙以及學習興趣的培養(yǎng)。課程設(shè)計巧妙融合了趣味性、實踐性和前瞻性，以圖形化編程、智能搭建等方式，讓學生“在玩中學”“在做中學”。學生無須學習復雜的代碼語言，通過動手選擇、組裝、調(diào)試各功能模塊就可以實現(xiàn)簡單的智能小車、智能家居等程序編輯，極大降低了學習門檻，又能充分鍛煉學生的計算思維和動手能力，激發(fā)學生對科學技術(shù)的濃厚興趣和對探究未來的無限好奇。同時，學校還積極組織各類科學實踐活動，如參觀智能工廠、機器人進校園等，讓學生更加深刻體驗人工智能技術(shù)在實際生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。

進入初中階段，學生知識面更加廣闊并具備一定的數(shù)學基礎(chǔ)，人工智能課程的設(shè)置也進行了相應(yīng)優(yōu)化與升級，更加側(cè)重技術(shù)原理的剖析與應(yīng)用。在課程中加入Python編程、單片機開發(fā)、機器人編程等內(nèi)容，著力培養(yǎng)學生的技術(shù)應(yīng)用能力和實踐創(chuàng)新思維。同時，初中階段的人工智能課程還格外注重與其他學科的交叉融合。人工智能與物理、數(shù)學、藝術(shù)等學科有機結(jié)合，不僅拓寬了學生的知識視野，還促進了學生綜合素質(zhì)的全面提升。例如，將語音識別技術(shù)與物理聲學學習結(jié)合起來，可以幫助學生更好地理解從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換；在語文詩歌學習中加入人工智能生成內(nèi)容（AIGC），可以幫助學生更直觀地認識古人在詩詞歌賦中比興手法的應(yīng)用。在人工智能課程建設(shè)中，這種全學科意識的教育不僅能有效提升學生的綜合素養(yǎng)，也極大促進了教師的專業(yè)發(fā)展。

在高中階段，學校人工智能教育更加系統(tǒng)和深入。學校精心設(shè)計了一系列個性化課程供學生選擇，以滿足學生多樣化興趣特長和未來職業(yè)發(fā)展的需求，比如無人機與人工智能編程、開源硬件與創(chuàng)意機器人搭建、AI大模型應(yīng)用等。每一門課程都力求理論與實踐相結(jié)合，讓學生在掌握理論知識的同時也能親手操作，加深理解。除了豐富的課程，學校還為學生提供了多樣化實踐機會和科研項目，引導學生將所學知識轉(zhuǎn)化為實際技能。在教師的悉心指導下，學生有機會以項目式學習的方式參與人工智能領(lǐng)域的課題研究，課題研究聚焦解決實際問題，如智能交通、環(huán)境監(jiān)測等，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。此外，學校還積極鼓勵并組織學生參加競賽“白名單”中人工智能相關(guān)活動，引領(lǐng)學生走上更高的展示自我、挑戰(zhàn)極限的舞臺。

三個學段的課程設(shè)置充分考量學生的年齡特點和基本學情，層層遞進又環(huán)環(huán)相扣，實現(xiàn)了人工智能教育在學生成長階段的全覆蓋。

構(gòu)建“四維三層”課程體系，滿足學生全面而個性化發(fā)展

學校將中小學人工智能教育的目標劃分為四個維度，分別為：（1）人工智能意識，指向提升對人工智能技術(shù)的敏感度與理解力，這種意識能夠讓學生意識到人工智能的重要性，并激發(fā)他們對探索人工智能技術(shù)的興趣和好奇心；（2）技術(shù)應(yīng)用能力，指向?qū)嵺`與探究人工智能技術(shù)的應(yīng)用價值，要求學生能夠?qū)⒗碚撝R轉(zhuǎn)化為實際操作，提升實踐技能；（3）實踐創(chuàng)新思維，指向激發(fā)人工智能技術(shù)相關(guān)的實踐創(chuàng)新，這種思維鼓勵學生主動探索、勇于嘗試新方法，在面對問題時能夠運用創(chuàng)造性思維尋找解決方案；（4）智能社會責任，指向樹立適應(yīng)智能社會發(fā)展的責任意識，要求學生在利用人工智能技術(shù)帶來的便利的同時，也要思考和解決伴隨而來的道德倫理和社會責任問題。

為有效落實人工智能教育目標，兼顧學生個性化發(fā)展需要，學校設(shè)置了“三層”人工智能課程，包含基礎(chǔ)性課程、擴展性課程和特長性課程三個層次。

基礎(chǔ)性課程遵循黨和國家的相關(guān)政策、吸收學科發(fā)展的前沿知識、結(jié)合學生成長的年齡特點，面向全體學生開設(shè)，以行政班為教學單位。擴展性課程是各類人工智能校本選修課程，定位差異性，滿足學生的志趣發(fā)展和多樣化發(fā)展需求。特長性課程是各類人工智能競賽課程，滿足拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要，定位特長性，依托校內(nèi)外高端實驗室，采取校內(nèi)外雙導師的形式，挖掘在人工智能領(lǐng)域有天賦、肯鉆研的學生的素養(yǎng)和潛能。

打造“五位一體”研究共同體，保證課程開發(fā)建設(shè)有效實施

人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異，為了加強師資培養(yǎng)，保證課程內(nèi)容的前瞻性和實效性，學校打造“校外課程專家—學校課程與教師發(fā)展中心—教研組長—學科骨干—學科教師”“五級”人工智能教育課程研究共同體。從課程功能、課程結(jié)構(gòu)、課程體系、課程內(nèi)容、實施保障方式等方面致力于課程開發(fā)建設(shè)，提升人工智能教育的課程研究能力。

校外課程專家均為來自高校、科研院所、科技公司等人工智能領(lǐng)域的專家學者，角色定位為知識理論層面的指導者和前沿科學技術(shù)的支持者，定期對學校教師和學生開展專業(yè)培訓，傳授最新的學術(shù)研究成果，積極搭建技術(shù)支援橋梁，提供寶貴的校外實踐平臺。學校課程與教師發(fā)展中心是學校課程建設(shè)的主管部門，角色定位為課程的領(lǐng)導、統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)者，研究并制訂人工智能教育實施方案，從宏觀角度把握學校人工智能教育整體布局，同時高效統(tǒng)籌各類、各學科教學資源，為人工智能課程的有效開展提供保障。教研組長是課程建設(shè)帶頭人，需要聚焦人工智能教育課程體系的設(shè)計與優(yōu)化，負責構(gòu)思并提出具有實效性的課程方案，深入探索課程體系的邏輯架構(gòu)與學科課程模式的構(gòu)建，為課程內(nèi)容的科學性、系統(tǒng)性和連貫性負責。學科骨干由備課組長、教學骨干組成，需要將人工智能教育方案落實到年級層面，將教育方案細化為具體可操作的年級課程案例，探索適合不同年級學生的教學策略與研究項目實施方案。學科教師是人工智能課程教學的執(zhí)行者，需要基于執(zhí)教班級學情有效開展個性化、項目化、真實性教學活動，同時承擔著反饋教學實踐成效與存在問題的重任。

“五位一體”研究共同體為學校人工智能課程的開發(fā)建設(shè)提供了強有力的保障，是人工智能課程能夠有效實施的前提，而卓有成效的課程開發(fā)建設(shè)與實施則是學校人工智能教育的重要保障。

（作者胡正勇系高中信息技術(shù)正高級教師，廣東實驗中學課程與教師發(fā)展中心主任、教育部基礎(chǔ)教育教學指導專業(yè)委員會委員；李元博系初中信息技術(shù)一級教師，廣東實驗中學人工智能教師）

《人民教育》2024年第24期