小学阶段人工智能课程内容设计与探索

　　摘 要：随着时代的发展小学教育阶段的人工智能课程内容建设变得尤为重要，并逐步成为影响小学教育阶段人工智能教育水平的关键因素，对于小学教育阶段人工智能教育的发展具有深远的意义。本文首先从小学教育阶段人工智能课程搭建的必要性出发，分析当前小学教育阶段人工智能相关课程的现状与存在问题，根据问题从实际角度出发，对小学阶段人工智能课程内容设计提出建议与探讨。

　　关键字：教育人工智能;跨学科;教育活动

　　一、引 言

　　当前人工智能技术融入了现代社会中的各行各业，解放了大量的生产力与劳动力，促使着人们逐步放弃重复简单的劳动，成为推动当今时代前进与发展的重要力量。2018年教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确要求要完善课程方案和课程标准，使中小学人工智能和编程课程内容能充分适应信息时代、智能时代发展需要[3]。人工智能教育也逐步引起大家的重视，大量专家与企业进军智能教育项目的开发与设计，在小学阶段中设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。但在小学开设人工智能课程依然存在众多问题与困难，相信随着小学人工智能课程受到更多的推广和重视，这些问题都会迎刃而解。

　　人工智能论文范例：人工智能时代的教师专业身份挑战与建构

　　二、小学人工智能课程内容设计探究

　　(一)构建三方平台，推进技术与教育结合

　　初高中阶段人工智能教育标准逐步成熟，但小学阶段人工智能内容步标准尚无法统一，当前我们可以通过搭建一线教师、部门专家、技术企业三方平台;共同探讨研究适合小学阶段的人工智能内容与标准制定。由部门专家带头提出相关畅想，相关技术企业开发适合小学阶段的人工智能软硬件，再有一线教师实践反馈。通过三方合作的模式逐步完善小学人工智能标准内容体系。

　　(二)提升师资队伍的专业水平，打造较高素质的教师团队

　　人工智能技术是一门与时俱进的学科，从学校层面必须重视人工智能教育，学校应该为任科教师提供更多的学习机会，学校内应该更多的组织人工智能“研讨会”。

　　为了更好的推动人工智能教育在小学教学阶段的深入发展，政府教育部门也应当给予人工智能教育高度的重视，确保小学应用的人工智能技术能够不断为教育注入新的生机与活力，所以政府应当定期组织交流会与优质课评审，让各个小学之间展开交流，从而提升师资质量。

　　(三)创客教育中开展人工智能教育专题

　　通过小学创客课程融入人工智能教育专题，学生从基础scratch编程开始逐步过渡到python编程语言的学习，将造物的概念融入人工智能教育中。小学人工智能课程，让学生感悟人工智能对生活和学习的影响，并通过所学编程语言尝试完善改进其实际应用。

　　创新性开发人工智能应用对小学阶段学生来说难度较大，当前我国有相当一部分的优秀民营企业尝试从减少学习成本的角度，提出创新性的小学人工智能课程解决方案[4]。

　　1.基于mcirobit的人工智能课程方案设计

　　Microbit在我国小学创客课程中应用广泛且成本较低，本节将基于microbit与小喵科技kittenblock的人工智能软件应用结合尝试设计与探究适合小学的人工智能课程内容。

　　第一：microbit可以说是划时代的产品，解决了Arduino遗留下来的问题，进一步彻底解决小学生入门编程的难题。无需安装软件与驱动直接以U盘形式进行下载板上集成了常用的传感器。第二：人工智能对于成人来说都是一个技术难点，所以对于小学生来说结合一个硬件项目来理解人工智能是一个比较好的开端。而这些硬件项目我们可以选择与Microbit结合，这样硬件上无需费太多精力去学习去理解硬件底层原理。把重点集中于人工智能快速入门。第三：Kittenblock是由小喵科技自主开发的图形化编程软件。它除了打通软硬件结合，同时支持了市面上热门硬件，Microbit、Arduino等。支持在线调试和离线下载两种下载方式。积木块转C++、转Python等，扩展插件支持多种插件，尤其人工智能插件特别完善，包括文字处理、语音相关、视觉识别相关、机器学习的几方面。其软件具有使用门槛低、教程完善等优点。

　　2.基于掌控板的人工智能课程方案设计

　　掌控板作为我国民营企业在创客教育硬件设计的杰出代表，掌控板是一块MicroPython微控制器板，很好的支持mPythonX/MicroPython/Python软件上功能。掌控板仅有信用卡的一半大小，板载加速度计，按键，触摸引脚、声光传感器、128*64的OLED屏幕等，主要用于青少年的编程教育。本节主要通过将掌控板与北京师范大学开发的米思齐编程开发软件相结合对人工智能编程内容结合设计。

　　相对于microbit与kittenblock相结合的积木编程，掌控板拥有更强大的处理器与内存，通过北京师范大学傅骞博士团队开发的米思齐软件可以通过python的编程实现更强大的人工智能程序体验。其内置的wifi可为物联网的学习同时打下基础，将物联网与人工智能的结合应用打通壁垒。

　　在积木编程的基础上从而过度到代码编程，二者密切衔接为今后初高中更深度的人工智能学习打下基础。

　　三、总结与展望

　　人工智能在小学中的课程内容设计，除了相应的课程标准、师资、硬件等短期可能无法满足和解决的要求外。教师与学校也要尝试另辟蹊径，通过成本较低的创客硬件与软件结合解决人工智能配套设备的匮乏问题。通过市与市、校与校合作、比赛、研讨等方式提高教师师资力量。

　　相信在不远的未来通过三方平台的不断努力，小学阶段的人工智能课程标准将会落实。各个小学也会更为重视人工智能课程内容的开发与建设，更多的优秀民营企业参与其内，相信不远的未来人工智能教育的成本与课程体系会更加完善可靠，更能激发学生的兴趣与探索科技带来的成就感。

　　[参考文献]

　　[1]于勇,徐鹏,刘未央.我国中小学人工智能教育课程体系现状及建议——来自日本中小学人工智能教育课程体系的启示[J].中国电化教育,2020(08):93-99.

　　作者：王煜琛

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