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高中人工智能校本課程的開發(fā)與實(shí)施研究課題申報(bào)評審書

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(一)課題的核心概念及其界定

  1、人工智能

1956年在達(dá)特茅斯學(xué)院會議( Dartmouth)上,計(jì)算機(jī)專家約翰·麥卡錫等人提出“Artificial Intelligence人工智能”一詞,標(biāo)志著其作為一個(gè)研究領(lǐng)域的正式誕生。人工智能涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、哲學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)、不定性論等多個(gè)領(lǐng)域,是自然科學(xué)和人文社會科學(xué)的交叉學(xué)科和前沿學(xué)科,其定義一直存有不同的觀點(diǎn)。

斯圖爾特·羅素所著《人工智能——一種現(xiàn)代方法》一書中將已有的一些人工智能定義分為四類:像人一樣思考的系統(tǒng)、像人一樣行動的系統(tǒng)、理性地思考的系統(tǒng)、理性地行動的系統(tǒng)。維基百科上定義“人工智能就是機(jī)器展現(xiàn)出的智能”,即只要是某種機(jī)器,具有某種或某些“智能”的特征或表現(xiàn),都應(yīng)該算作“人工智能”。大英百科全書則限定人工智能是數(shù)字計(jì)算機(jī)或者數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人在執(zhí)行智能生物體才有的一些任務(wù)上的能力。

浙江大學(xué)張劍平教授認(rèn)為人工智能是像人一樣理性思考和行動的系統(tǒng)。北京大學(xué)教育學(xué)院教授賈積友定義人工智能是人們使用機(jī)器模擬人類和其它生物的自然智能。百度百科定義人工智能是“研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)”,將其視為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,指出其研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。2018年1月,國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會工業(yè)二部、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布《人工智能標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(2018 版)》,白皮書中指出:“人工智能是利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或者數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能,感知環(huán)境、獲取知識并使用知識獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)”。2018年2月,《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出人工智能是通過智能機(jī)器延伸、增強(qiáng)人類改造自然和治理社會能力的新興技術(shù)。

雖然不同的科學(xué)家們因其學(xué)術(shù)背景及對智能理解的不同,對人工智能作出不一樣的解釋,但從他們不同的論述中,可以總結(jié)出學(xué)術(shù)界關(guān)于人工智能定義的主流觀點(diǎn)。因此,本課題中將采用《人工智能標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(2018 版》中關(guān)于人工智能的描述,即人工智能是利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或者數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能,感知環(huán)境、獲取知識并使用知識獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。

2、校本課程

關(guān)于校本課程,華東師范大學(xué)教育學(xué)博士鄭金洲在《走向校本》中這樣解釋:校本為“以學(xué)校為本”、“以學(xué)校為基礎(chǔ)”,它包含三方面的含義:一是為了學(xué)校,二是在學(xué)校中,三是基于學(xué)校。即分析學(xué)校所處的真實(shí)情境,利用學(xué)校的優(yōu)勢和特色解決國家課程和地方課程不能有效解決的學(xué)校和學(xué)生的具體問題,在國家課程標(biāo)準(zhǔn)的指引下,由學(xué)校自己單獨(dú)開發(fā)和實(shí)施的學(xué)校課程。

王斌華在《校本課程論》中提出:校本課程也被稱為“學(xué)校本位課程”或者“學(xué)校自編課程”。校本課程是由學(xué)生所在學(xué)校教師進(jìn)行編制、具體實(shí)施和評價(jià)的一類課程。詳細(xì)的來講,校本課程就是由某一類(級)學(xué)校的個(gè)別教師、部分教師或者全部教師,以國家制定的教育目的為依據(jù),同時(shí)分析學(xué)校內(nèi)部環(huán)境以及外部環(huán)境的情況下,針對本校、本年級或者本班級特定的學(xué)生群體,進(jìn)行編制、實(shí)施、評價(jià)的一種課程。

陳建績、王海增提到:校本課程是以國家和地方課程的基本精神為指導(dǎo),以學(xué)校作為中心,以學(xué)生需求作為出發(fā)點(diǎn),以學(xué)校和社區(qū)課程資源共同為依托,以學(xué)校教師作為主體自主開發(fā)的、多樣性的、能夠讓學(xué)生進(jìn)行選擇的課程。楊龍立在校本課程相關(guān)書中提出:校本課程是指在學(xué)校內(nèi)部以及外部相關(guān)人員的共同努力下,以學(xué)校的需求和學(xué)校與外界的關(guān)系作為重點(diǎn),進(jìn)行整體思考以及安排,設(shè)計(jì)與發(fā)展出具有學(xué)校特色和符合學(xué)校需求的課程。

顧淵彥則認(rèn)為校本課程反映的是一種課程管理理念,它并不是課程下屬的某一類特定的課程,不應(yīng)該成為基礎(chǔ)教育階段的國家、地方、學(xué)校三類課程中的一類;校本課程開發(fā)是對基礎(chǔ)教育階段不同類型課程的開發(fā),國家課程、地方課程、適合本校的課程均可進(jìn)行校本課程的開發(fā)。

綜合以上觀點(diǎn)可以看出:雖然“校本課程”概念的界定存在爭議,但是在以下幾點(diǎn)中是被認(rèn)同的:校本課程是以學(xué)校為基礎(chǔ)的;校本課程的編制是以教師為主體的。因此,本課題認(rèn)為:校本課程是圍繞以學(xué)校為基礎(chǔ),編制以教師為主體,實(shí)踐以師生為中心所開發(fā)的符合學(xué)校以及師生發(fā)展的,和國家課程、地方課程緊密關(guān)聯(lián)的一種課程。高中學(xué)生思維活躍,能夠在教師的指導(dǎo)下在一定范圍內(nèi)自主獲取知識,動手實(shí)踐完成作品。他們身處人工智能技術(shù)爆炸式發(fā)展的時(shí)代,有學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)內(nèi)容的知識儲備、心理需求與迫切意愿。我校歷來重視科技創(chuàng)新教育,作為全國青少年人工智能活動特色單位、江蘇省智能機(jī)器人課程基地,在智能機(jī)器人、編程算法、3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)、開源硬件等領(lǐng)域都有所長,也與一些高新技術(shù)企業(yè)建立了良好的伙伴關(guān)系。因此本課題旨在開發(fā)實(shí)施的人工智能校本課程,并不是面向全體高中學(xué)生的人工智能通識性課程,而是在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,從人工智能學(xué)科需求、學(xué)生心理需求、社會需求出發(fā),依據(jù)學(xué)校的辦學(xué)特色,在充分利用校內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源的基礎(chǔ)上,以培養(yǎng)計(jì)算思維、提升科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)的人工智能課程。


(二)國內(nèi)外同一研究領(lǐng)域現(xiàn)狀與研究的價(jià)值


1、國內(nèi)外同一研究領(lǐng)域現(xiàn)狀

早在1977年,麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的Ken Kahn就提出應(yīng)該面向兒童開展人工智能程序編寫及與之交互的教育,限于當(dāng)時(shí)人工智能自身的技術(shù)水平,直到20世紀(jì)末才被引進(jìn)英國、美國、澳大利亞等國家的部分中學(xué)課程中,我國在2003年正式啟動中小學(xué)人工智能教育。

20世紀(jì)80年代,人工智能課程以選修課的形式出現(xiàn)在英國的中學(xué)信息通信技術(shù)(ICT)課程中,主要講解人工智能的基礎(chǔ)知識、人工智能的應(yīng)用知識。2013年,英國在中小學(xué)教學(xué)大綱的全面改革中將原有的ICT課程修訂為計(jì)算(Computing)課程,教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)向關(guān)注計(jì)算思維和人文價(jià)值。在人工智能教學(xué)方面,英國多與高校協(xié)作開展,比如將來自高校的實(shí)習(xí)教師作為中小學(xué)人工智能教育的外部師資、依托高校力量為中小學(xué)搭建人工智能教學(xué)網(wǎng)站、邀請高校專家參與中小學(xué)師生的討論和答疑等。2012年,愛沙尼亞發(fā)起“Proge Tiger”(程序老虎) 計(jì)劃,旨在將編程和機(jī)器人技術(shù)等人工智能相關(guān)學(xué)科知識引入學(xué)前、小學(xué)和職業(yè)教育中。在美國,人工智能課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的一部分,且多以選修課的形式開設(shè)。美國現(xiàn)行的中學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)置中,各州根據(jù)實(shí)際情況對人工智能課程及其教學(xué)提出不同的要求。例如,威斯康星州的信息技術(shù)素養(yǎng)學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,將人工智能作為12 年級學(xué)生“媒體與技術(shù)”層面的學(xué)習(xí)內(nèi)容。如佛吉尼亞州Chesterfield縣公立中學(xué)在“信息系統(tǒng)技術(shù)”選修課程中開設(shè)了人工智能課程,由于課程具有一定的難度,所以該課程只為優(yōu)等生開設(shè)。2016 年 10 月,美國總統(tǒng)行政辦公室聯(lián)合美國國家科學(xué)技術(shù)委員會共同發(fā)布了《規(guī)劃未來,迎接人工智能時(shí)代》研究報(bào)告。2018年5月,美國人工智能學(xué)會(AAAI)發(fā)布了面向K12階段的人工智能教育行動。同年7月,AAAI和計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(CSTA)正式聯(lián)手推進(jìn)K12人工智能教育計(jì)劃,間隔一兩個(gè)月均有相關(guān)的研討活動,目前基本明確了小學(xué)階段人工智能教育的內(nèi)容應(yīng)包含機(jī)器感知、智能體和推理、從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、倫理等五個(gè)主要維度。在澳大利亞,部分中學(xué)也開設(shè)了人工智能的相關(guān)課程。例如,昆士蘭州的Marsden州立高中將人工智能課程作為信息處理與技術(shù)課程的五大主題課程之一。2018年澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)的Michael Milford教授編制了兒童版的人工智能科普教材《The Complete Guide to Artificial Intelligence for Kids》。2019年3月,聯(lián)合國教科文組織舉辦的以“人工智能促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展”為主題的移動學(xué)習(xí)周在法國巴黎舉行,主要探討在教育領(lǐng)域中運(yùn)用人工智能所帶來的機(jī)會與挑戰(zhàn),提出基礎(chǔ)教育重在人工智能的普及、認(rèn)知與初步應(yīng)用,有必要開發(fā)適合中小學(xué)生的人工智能課程并整合到信息技術(shù)教學(xué)中,學(xué)科教學(xué)應(yīng)用人工智能實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)將成為趨勢。

我國從2003年開始嘗試在高中階段開設(shè)人工智能選修課程,教育科學(xué)出版社、中國地圖出版社等在2004至2006年間組織出版了我國第一批《人工智能初步》(選修)教材和配套資料。但是,受限于人工智能學(xué)習(xí)和授課難度,加上師資、課程趣味性、教學(xué)學(xué)時(shí)限制等原因,當(dāng)時(shí)并未得到大規(guī)模的實(shí)施和應(yīng)用。2017年7月,國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,明確指出人工智能已成為國際競爭的新焦點(diǎn),我國應(yīng)逐步開展全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科。貴陽市、成都武侯區(qū)、北京東城區(qū)等地區(qū),除了高中階段外,都成規(guī)模開設(shè)了面向小學(xué)階段部分年級的人工智能課程。2017年12月,工信部印發(fā)《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動規(guī)劃(2018-2020年)》。2018年2月,《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》將“人工智能初步”列為選擇性必修模塊,分為人工智能基礎(chǔ)、簡單智能系統(tǒng)開發(fā)、人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用三部分內(nèi)容。2018年4月,教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計(jì)劃》,明確要求要完善課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn),使中小學(xué)人工智能和編程課程內(nèi)容能充分適應(yīng)信息時(shí)代、智能時(shí)代發(fā)展需要。2018年4月28日,在華東師范大學(xué)舉辦的“人工智能教育研討會和《人工智能基礎(chǔ)(高中版)》教科書會議”上,發(fā)布了《人工智能基礎(chǔ)(高中版)》教材,這是中國中等教育體系內(nèi)的第一本人工智能教材,標(biāo)志著人工智能教育在中國踏入基礎(chǔ)教育階段。教材基本按照新課標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),共分為九章,采用“總—分—總”的結(jié)構(gòu),包括案例—概念—原理—實(shí)驗(yàn);知識內(nèi)容包括人工智能的概念與發(fā)展史、分類算法、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、語音識別、圖像識別、自然語言理解等知識模塊的學(xué)習(xí);在呈現(xiàn)形式上加入了許多圖片幫助學(xué)生理解知識。該教材雖已在一定程度上貫徹了新課標(biāo)的要求,但仍存在知識點(diǎn)較難超綱、教材組織形式單一缺少實(shí)踐設(shè)計(jì)、沒有涉及智能技術(shù)的應(yīng)用與體驗(yàn)等問題。2019年1月19日,教育部《中小學(xué)人工智教育》項(xiàng)目發(fā)布上指出:北京、廣州、深圳、武漢、西安5城作為第一批試點(diǎn)城市,3-8年級學(xué)生將試點(diǎn)學(xué)習(xí)人工智能教育與編程課程。2019年2月,常州市教育局與江蘇鳳凰出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰竞驼憬虦萍奸_發(fā)有限公司在人工智能教育領(lǐng)域開展戰(zhàn)略合作,將在常州市14所高中校引入人工智能課程,但目前課程暫未具體開展實(shí)施。2019年3月1日,教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)《2019年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》的通知中明確指出:將啟動中小學(xué)生信息素養(yǎng)測評,并推動在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育。2019年3月21日,教育部印發(fā)《教育部關(guān)于公布2018年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》,根據(jù)通知, 全國共有35所高校獲首批“人工智能”新專業(yè)建設(shè)資格。同年,廣州市教育局、北京市教委、山東省教育廳、山西省教育廳、福建省教育廳、河南省教育廳、云南省教育廳等紛紛發(fā)布通知,提出開展中小學(xué)人工智能課程實(shí)驗(yàn),推進(jìn)人工智能教育試點(diǎn)區(qū)域和試點(diǎn)學(xué)校的建設(shè),推動人工智能教育大力發(fā)展,但多數(shù)都是義務(wù)教育階段學(xué)校開展人工智能教育試點(diǎn),高中階段開展較少。

縱觀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,可以發(fā)現(xiàn):

(1)世界各國高度重視人工智能發(fā)展,先后啟動了一系列的人工智能重大項(xiàng)目,基礎(chǔ)教育階段的人工智能教育正煥發(fā)著新的生命力,是當(dāng)下的熱點(diǎn)話題,高中人工智能校本課程的開發(fā)與實(shí)施屬于創(chuàng)新前沿性探索。

(2)從現(xiàn)有的理論研究來看,基礎(chǔ)教育階段的人工智能教育近幾年才成為熱點(diǎn),人工智能課程缺少完善的課程內(nèi)容體系,有較高價(jià)值的人工智能課程的研究成果很少,已開發(fā)實(shí)施的高中人工智能校本課程就更有限了。

(3)從目前的實(shí)施應(yīng)用情況來看,人工智能教育試點(diǎn)教育主要集中在義務(wù)教育階段,當(dāng)前的高中人工智能教材還不多,可借鑒的現(xiàn)行課程資源匱乏,同時(shí)由于教材缺乏系統(tǒng)性、缺少對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的積極引導(dǎo),以及教材適用性、師資、軟硬件設(shè)備等方面的問題,高中學(xué)段尚未全面開設(shè)專門的人工智能課程,僅部分學(xué)校和一線教師嘗試在STEM、創(chuàng)客、機(jī)器人等跨學(xué)科課程中探索實(shí)踐人工智能教育。

2、研究的價(jià)值

    無論是國務(wù)院2017年發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》還是教育部2018年發(fā)布的《教育信息化2.0行動計(jì)劃》,都極度強(qiáng)調(diào)了人工智能之于國家、社會乃至教育的重要性??萍嫉陌l(fā)展必然需要教育先行,要在普通高中教育中引入一門新的學(xué)科正需要國家的制度與政策保障。國家層面明確的指向性和人工智能本身在世界范圍內(nèi)的持續(xù)高熱度,正是其進(jìn)入高中課堂的最好時(shí)機(jī)。在智能社會高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的驅(qū)動下,通過開發(fā)成體系的、跨學(xué)科融合的高中人工智能校本課程,并在不同層次和維度上全面而有側(cè)重地實(shí)施課程,讓學(xué)生了解人工智能對現(xiàn)代社會的影響,關(guān)注相關(guān)前沿知識,形成智能化意識,培養(yǎng)計(jì)算思維,提升科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生利用人工智能技術(shù)創(chuàng)建美好世界的情感,同時(shí)也為我國人工智能教育的普及、跨學(xué)科實(shí)踐及創(chuàng)新等方面提供經(jīng)驗(yàn)與借鑒。


(三)研究的目標(biāo)、內(nèi)容(或子課題設(shè)計(jì))與重點(diǎn)

1、研究目標(biāo)

通過課題研究,圍繞全面發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),組建多元化的人工智能教育校本課程研發(fā)與實(shí)施團(tuán)隊(duì),構(gòu)建普通高中人工智能校本課程體系,開發(fā)多維度多層次課程并建設(shè)課程配套資源庫,選用形式多樣的教學(xué)方式實(shí)施課程并提煉行之有效的實(shí)施策略,培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維,提升科學(xué)素養(yǎng),滿足未來智能時(shí)代社會應(yīng)用的迫切需求,為國家儲備拔尖創(chuàng)新人才,也為普及高中人工智能教育提供指導(dǎo)、分享經(jīng)驗(yàn)。

2、研究內(nèi)容與重點(diǎn)

(1)構(gòu)建高中人工智能校本課程體系

本課題秉持綜合創(chuàng)新的理念,緊緊圍繞培養(yǎng)計(jì)算思維、提升科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo),構(gòu)建基于人工智能技術(shù)發(fā)展框架的計(jì)算智能、感知智能、創(chuàng)新智能等幾個(gè)層次相對應(yīng)的高中人工智能校本課程體系。

(2)組建多元化的人工智能校本課程研發(fā)與實(shí)施團(tuán)隊(duì)

人工智能校本課程的開發(fā)建設(shè)與實(shí)施,最重要的支撐就是教師團(tuán)隊(duì)。人工智能課程是一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的多學(xué)科交叉課程,要求教師團(tuán)隊(duì)跨學(xué)科合作、領(lǐng)域內(nèi)學(xué)科交叉,定期組織學(xué)習(xí)與研討,同時(shí)邀請人工智能專家、教育專家、高新技術(shù)企業(yè)提供理論指導(dǎo)與技術(shù)保障,為課程開發(fā)組建優(yōu)質(zhì)團(tuán)隊(duì),也為教師專業(yè)成長搭建廣闊的舞臺。

(3)搭建人工智能校本課程開發(fā)平臺,建設(shè)課程配套案例資源庫

課程開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)的過程,本研究根據(jù)拉爾夫泰勒課程開發(fā)的“目標(biāo)模式”,將高中人工智能校本課程開發(fā)的過程設(shè)計(jì)為:需求分析、課程目標(biāo)設(shè)置、課程內(nèi)容建構(gòu)、教學(xué)活動設(shè)計(jì)、課程實(shí)施、課程評價(jià)以及課程的修訂與改進(jìn)等階段。充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺和教育教學(xué)軟件平臺來搭建課程開發(fā)平臺,形成多維度多層次課程高中人工智能校本課程,并在平臺內(nèi)建設(shè)課程配套案例資源庫,以便資源共享與經(jīng)驗(yàn)輻射。

(4)高中人工智能校本課程的實(shí)施策略研究

高中人工智能校本課程的實(shí)施是一個(gè)動態(tài)過程,需要教師按照既定的課程方案執(zhí)行,并用自己的認(rèn)識和理解在具體操作過程中根據(jù)具體情況對課程方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,不斷充實(shí)和完善課程。在課程實(shí)施過程中,依照人工智能課程的特點(diǎn),注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,提升科學(xué)素養(yǎng)。

(四)研究的思路、過程與方法

1、研究思路與過程

(1)課題準(zhǔn)備階段

①開展文獻(xiàn)與調(diào)查研究,確定研究課題,理清核心概念,闡釋和完善核心概念的界定,進(jìn)行課題申報(bào)。

②確立課題組成員,組建教師團(tuán)隊(duì),明確成員分工職責(zé)。

③健全課題研究制度,確保研究長效發(fā)展。

④制定課題具體的研究計(jì)劃。

(2)課題實(shí)施階段

①開展課題研究,進(jìn)行廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研,集體研討,構(gòu)建多維度的課程體系。

②在課程體系指導(dǎo)下,教師團(tuán)隊(duì)依據(jù)個(gè)人研究專長結(jié)合高中生認(rèn)知特點(diǎn),進(jìn)行高中人工智能校本課程的具體開發(fā)建設(shè)工作。

③在課程方案的指導(dǎo)下建立科學(xué)課程體系和教學(xué)計(jì)劃,實(shí)施課程,并保證教學(xué)的正常。

④定期召開專題報(bào)告會,定期組織教師跟進(jìn)教學(xué)觀察、分析和反饋,完善課程,提煉總結(jié)。

⑤定期組織教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行線上線下相結(jié)合的專業(yè)技能培訓(xùn),不斷提升業(yè)務(wù)水平。

(3)結(jié)題鑒定階段

歸納整理課題研究過程的一手資料和研究成果,如開發(fā)的課程、課程中的案例(項(xiàng)目)資料,撰寫發(fā)表研究論文,收集案例實(shí)錄,形成校本課程集,建立課程資源庫,申請結(jié)題。

2、研究方法

(1)文獻(xiàn)研究法

通過廣泛研閱國內(nèi)外有關(guān)人工智能課程的相關(guān)文獻(xiàn),為課題研究提供理論參考,并初步規(guī)劃高中人工智能校本課程模塊,構(gòu)建課程體系。

(2)案例研究法

人工智能課程內(nèi)容本身并不是單一的知識點(diǎn),而是以貼近實(shí)際的項(xiàng)目為載體,具有情境性、復(fù)雜性、綜合性、實(shí)踐性等特點(diǎn),不宜采用傳統(tǒng)的“講授”式教學(xué),更適合應(yīng)用情境化、基于問題、基于案例、基于項(xiàng)目的教學(xué)模式。通過收集人工智能校本課程典型案例實(shí)錄,研究分析并加以反思。

(3)行動研究法

高中人工智能校本課程的開發(fā)與實(shí)施,由學(xué)校課程研發(fā)與實(shí)施團(tuán)隊(duì),立足教學(xué)一線,具體貫徹行動計(jì)劃,參與全程展開研究。

(4)調(diào)查問卷法

本課題將在課程實(shí)施前期,設(shè)計(jì)學(xué)情調(diào)查問卷,調(diào)查學(xué)生對人工智能技術(shù)的了解情況、對人工智能課程的接受程度等信息。在行動研究后,再通過調(diào)查問卷調(diào)查學(xué)生在完成相應(yīng)人工智能課程后對教學(xué)的滿意程度、對人工智能技術(shù)的興趣與積極性、智慧社會責(zé)任感情況等。同時(shí)為了了解校本課程實(shí)施的效果,進(jìn)一步為課程修訂做準(zhǔn)備,也會設(shè)計(jì)問卷對校本課程的實(shí)施效果進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查對象為校本課程實(shí)施教師以及該校參與課堂觀摩的教師。

(五)主要觀點(diǎn)與可能的創(chuàng)新之處

1、主要觀點(diǎn)

(1)科學(xué)素養(yǎng)是核心素養(yǎng)的重要組成,是人工智能課程的靈魂。在高中階段開發(fā)實(shí)施人工智能校本課程,既能提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生利用人工智能技術(shù)創(chuàng)建美好世界的情感,又符合國家創(chuàng)新人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略需求,也能為我國人工智能教育的普及做出一份貢獻(xiàn)。

(2)與其他學(xué)科不同,人工智能高度綜合且對跨學(xué)科知識依賴性強(qiáng)。學(xué)生、教師和教材只是人工智能教育的“冰山一角”,還需要隱含在水面之下的大量資源才能夠支撐起完整的課程體系,特別是與人工智能相關(guān)的軟硬件技術(shù)群以及互聯(lián)網(wǎng)資源,這些資源的整合、開發(fā)、應(yīng)用與實(shí)踐都需要研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深入的挖掘。因此,圍繞學(xué)生發(fā)展的技術(shù)素養(yǎng),構(gòu)建基于人工智能技術(shù)發(fā)展框架的高中人工智能教育課程體系,開發(fā)多維度多層次課程并建設(shè)課程配套資源庫,實(shí)施課程并提煉行之有效的實(shí)施策略,顯得迫在眉睫。

2、可能的創(chuàng)新之處

(1)我國雖然啟動了一系列新一代人工智能重大項(xiàng)目,但高中人工智能教育處于起步階段,從理論研究層面來看,有關(guān)高中人工智能課程的理論研究成果很有限,通過課題研究構(gòu)建基于人工智能技術(shù)發(fā)展框架的高中人工智能校本課程體系,開發(fā)多維度多層次課程并建設(shè)課程配套資源庫,屬于創(chuàng)新探索研究。

從實(shí)際應(yīng)用層面來看,我國高中人工智能教材還不多,可借鑒的現(xiàn)行課程案例與項(xiàng)目資源還很匱乏,高中學(xué)段尚未全面開設(shè)專門的人工智能課程,通過課題研究,開發(fā)、實(shí)施課程并提煉行之有效的實(shí)施策略,為我國普及人工智能教育提供借鑒,屬于前沿行動研究。




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