中小学人工智能教育的困境及对策研究

中小学人工智能教育是我国基础教育改革与发展顺应国家发展、时代发展需要的重要表现,它正在深刻地改变着人类的生活、工作和学习方式。作为未来社会的主体,中小学生需要具备人工智能的基本知识和应用能力,以适应智能化的环境和需求。因此,中小学人工智能教育是基础教育领域的重要内容之一,然而,在实际的教育实践中,中小学人工智能教育仍然面临着诸多的困境和挑战,人工智能课程存在哪些问题?要始何应对这些问题呢?让我们一起来看看!

人工智能课程存在问题

课程定位模糊‌:由于人工智能是一个跨领域的新型学科,涉及的知识面广且理论与实践性强,中小学在开设人工智能课程时往往将其与编程教育或机器人教育混淆,导致课程定位不清晰,难以有效提升学生的综合素养‌。

教学内容泛化‌:人工智能学科包含众多子学科,内容复杂且多与数学逻辑推理相关,对于中小学生而言较为抽象,难以理解和消化。这导致教学内容往往停留在表面,无法深入体会人工智能的运算思想,造成教学内容泛化的问题‌。

课程资源与体系繁杂‌:由于人工智能技术发展迅速,中小学校的教学资源难以跟上技术发展的步伐,导致缺乏系统性的学科体系,各学段之间的教学连贯性不足,内容未能与现代人工智能技术发展相结合‌。

教材质量参差‌:缺乏系统化、专业化和实用性强的人工智能教材。现有教材目标定位不明确,编写团队多样,导致部分教材缺乏全面性和系统性。此外,教材内容更新缓慢,与社会发展需求脱节‌。

教学方法单一、评价体系缺失‌:部分学校开设的人工智能课程内容单一、形式刻板,课程质量参差不齐。教学方法过于注重理论知识,缺乏跨学科整合,不利于培养学生的综合能力。同时,缺乏有效的教学评价体系,难以全面评估学生的学习效果‌。

师资力量不足‌:中小学人工智能教育的师资短缺,教学环境资源不足。由于人工智能人才储备不足,很难吸引到专业的人工智能技术人才加入教师队伍,导致专业型教师极度缺乏,尤其是在欠发达地区更为突出‌。

应采取的措施

‌明确课程目标‌:理解人工智能技术的基本原理、过程和实现方法,选择合适的人工智能工具或模型框架,形成计算思维,具备利用人工智能技术解决问题的能力;整合人工智能技术和其他学科知识解决复杂问题,具备人工智能系统设计与开发、评估与维护能力,培养系统工程思维,确保人工智能技术服务于全体人类社会。

‌构建智能化教育场景‌:通过现代信息技术,为学生创设集成化、智能化、开放性的学习场域和情景,形成学生与学生、学生与教师、学生与场景的有效互动;打造功能化物理空间,重新规划物理空间,改造专用教室,增添智能化场室,形成满足各种功能要求的教育场景群。

‌提升师资力量‌:加强师资培训,提高教师的人工智能素养和教学能力,引进或培养具有人工智能专业背景的教师。
与高校、研究机构合作,共享资源,提升教学质量。

优化教学内容和资源‌:开发系统化、专业化和实用性强的人工智能教材,注重理论与实践的结合,培养学生的实际操作能力。
利用现代技术手段,如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等,丰富教学内容,提高学生的学习兴趣和参与度。