与时俱进精准施策,开启人工智能教育新篇

刘洪伟
2025-11-10


随着人工智能技术如汹涌浪潮席卷全球,教育领域也迎来了深刻变革。中小学阶段作为学生成长的黄金时期,融入人工智能教育,不仅能点燃学生对未知科技的探索热情,更能全方位锻造其解决问题、逻辑思维与创新创造等核心素养,为未来奠基。

汽车经济技术开发区第二实验学校自2008年建校以来,一路砥砺奋进,已发展成集幼小初教育为一体的综合性九年一贯制学校,拥有雄厚的师资力量与庞大的学生群体。多年来,凭借在科学教育领域的深耕细作,屡获殊荣,成为众多国家级、省级教育基地与示范校。从早期的机器人课程初绽锋芒,到跨学科项目的深入探索,再到编程课程的扎实推进,我校始终站在科技教育前沿,敏锐感知人工智能发展大势,顺势开启这一全新教育篇章。

初涉智能领域,筑牢发展根基

自2008年学校创立起,我们就怀揣着对科学教育的热忱,踏上了探索之旅。学校规模逐步壮大,如今已是集幼小初教育于一体的九年一贯制学校,拥有222位志同道合的教师伙伴,以及3376名朝气蓬勃的学生,77个教学班充满着无限活力。多年来,凭借在科学教育方面的持续深耕,学校斩获诸多荣誉,成为教育部人工智能教育基地、全国中小学信息技术创新与实践活动实验基地等,这一项项殊荣既是认可,更是鞭策。

早在建校初期,我们就前瞻性地开展了机器人课程,那时候,看着孩子们操控着机器人完成一个个任务,眼中闪烁的光芒,让我们坚信这条路走对了。2009年,学生们参加全国NOC机器人大赛,荣获国家级一等奖,那一刻,全校都为之沸腾,也更加坚定了我们在科技教育领域持续深耕的决心。2011年,跨学科项目引入,我们立项国家级课题并成功结题,打破学科界限,让知识融会贯通。2018年,编程课程开启,为学生们打开了一扇通往数字世界的新大门,成效显著。而随着人工智能技术的蓬勃兴起,我们深知,必须与时俱进,毫不犹豫地开启人工智能教育新篇章。

打造精英战队,领航智能教学

为了给学生们提供最专业的人工智能教育,我们精心组建了科创中心,作为其中一员,我深感责任重大。教学校长亲自掌舵,统筹全局,中心下设项目部、课题部、实验部、课程部、教学部、资源部、宣传部,这七大部门协同作战,组成了一支12人的精锐之师。这里面有1名经验丰富、知识渊博的正高级教师引领方向,3名高学历的研究生带来前沿理念,还有8位各级骨干教师冲锋在前,大家凭借精湛的业务能力、对学生满满的热爱,为学生社团和日常教学提供强有力的技术支撑,让每一个孩子在人工智能的海洋里都能找到探索的方向。

当然,我们也深知学无止境,面对不断更新迭代的人工智能技术,未来我们必须广纳贤才,引进计算机和人工智能领域的高端人才,让我们的团队始终走在前沿。在引入人工智能课程之前,学校的信息技术教育主要聚焦在计算机基础操作、办公软件使用以及初步的编程启蒙上。从三年级开始,孩子们就接触Scratch编程语言,在充满趣味的游戏化编程环境里,他们逐渐理解编程的逻辑与概念,迈出探索科技的第一步。而我们教师团队,也从未停止学习的脚步,学校多次组织信息技术与人工智能教育培训,确保每一位老师都能紧跟时代步伐,具备开展人工智能教育的基本素养。

精研课程体系,开启智能之旅

开启人工智能课程,绝非易事,但我们齐心协力,做了充足准备。还记得那些为了构建课程体系而日夜钻研的日子,我们走访名校,虚心求教,邀请专家为我们指点迷津,最终构建出独具特色的“三阶五维七环”人工智能课程体系。这个体系涵盖中小幼三个阶段,横跨科学、技术、工程、艺术、数学五个维度,通过观察、探究、创作、设计、建模、调试、运行七个环节,将理论与实践紧密相连。

基于此,丰富多彩的课程应运而生,机器人拼搭、3D绘画、VR体验等,每一门课程都独具魅力。立足一汽这片沃土,我们还开发了许多特色项目,像可语音对话消毒机器人、防火报警多足机器人等,其中语音对话消毒机器人更是荣获国家实用新型发明专利,这是孩子们智慧的结晶,也是我们课程成果的有力见证。这些课程充分考虑不同年级学生的认知水平,巧妙融入跨学科知识,为学生们提供多样化的学习体验,满足他们的个性化需求。未来,我们还将不断优化、融合,让课程体系更加科学完善。

有了好的课程,硬件设施也得跟上。学校不惜重金购入AI软件、计算机、激光切割机、3D 打印机、VR 设备、人工智能器材包等先进教学设备,让抽象的知识在学生们的手中变得触手可及。学校原有的科技楼已然颇具规模,有理、化、生、科学、创意编程微机教室等各类功能室。但我们并未满足于此,未来计划加大投入,整体规划人工智能教育楼。从航天主题的人工智能大厅出发,一楼的理化生实验室在原有基础上进行AR智能升级,营造浓厚的实践实验文化氛围,加强教学监管与评价;二楼打造智慧科学AR实验室、微机编程教室等,激发学生创新思维;四楼全场景构建3D创意教室、人工智能教室等,为学生们提供沉浸式学习空间,助力他们在人工智能领域展翅翱翔。

多元举措并行,夯实校本课程

在小学和初中阶段,我们精心开设人工智能校本选修课程,5——8年级每周1课时的课堂学习,为学生们奠定人工智能知识基础。同时,课后服务的2课时人工智能社团活动,更是为那些兴趣浓厚、学有余力的学生提供了深度探索的平台。

在课程目标与内容设计上,我们旨在让中小学生初步揭开人工智能的神秘面纱,了解其基本概念、应用场景及相关技术,同时着重培养他们的逻辑思维能力与解决问题的能力,为未来做好铺垫。为了让知识更好地被学生吸收,我们采用项目式学习(STEM)与体验式学习相结合的创新教学方法。项目式学习中,学生们以小组为单位,面对实际问题,运用所学知识去分析、解决,在这个过程中,复杂的概念变得简单易懂,学习积极性与效果大幅提升。体验式学习则让学生们与人工智能设备亲密接触,直观感受技术的魅力,激发他们的探索欲。

为保障课程顺利实施,学校全力打造优质的软硬件学习环境。每个学生都能使用一台联网计算机,随时开启在线学习与实践操作之旅;多种AI教育套件配备齐全,供学生们在课堂上大胆实验;Scratch、Python、Mind+等编程软件一应俱全,让学生们通过编写代码实现人工智能的基本功能;在线学习平台引入后,学生们课后自主学习有了依托,知识得以巩固拓展。

而这一切,离不开教师团队的辛勤付出。学校为教师提供全方位培训支持,从人工智能基本原理、教学方法的理论学习,到多次实践操作培训,让教师熟练驾驭AI教育套件与相关软件。同时,鼓励教师走出去,参加外部培训与交流,学习最新教育经验。此外,我们积极与高校、科技企业、国内名校合作,东北师范大学深圳研究院、长春一汽高专等都是我们的合作伙伴,通过交流共享,获取丰富资源,提升人工智能教育质量。

课程实施一段时间后,看到学生们的成长与反馈,我们深感欣慰。问卷调查与学习效果评估结果显示,大多数学生对人工智能课程兴趣浓厚,课后主动要求深入学习。他们兴奋地说,不仅学到了新知识,动手能力与解决问题的能力也得到锻炼,逻辑思维和创新能力更是显著提升。作为教师,我们也在教学相长中不断进步,专业能力迈向新台阶。学校更是以赛促教,在2024年吉林省人工智能综合实践活动、全国师生信息素养提升实践活动等诸多赛事中屡获佳绩,学生们的作品大放异彩,为学校争得荣誉。

回顾反思展望,续航智能征程

回顾一路走来的历程,我们积累了诸多宝贵经验。项目式学习的有效性让我们深知,让学生动手实践,是激发学习兴趣、掌握知识的关键;师资培训的重要性时刻提醒我们,面对新兴的人工智能学科,持续提升教师专业素养是教学质量的保障;资源配置的必要性告诉我们,充足的软硬件资源是课程落地的坚实后盾。

当然,前行路上也有问题浮现。人工智能课程内容新颖,部分学生初期理解困难,这就要求我们教师在教学中更加关注学生个体差异,因材施教。同时,人工智能教师专业性有待进一步加强,后续必须加大培训力度与深度,积极引进专业人才。

展望未来,我们满怀信心与决心。学校将加大人工智能教育的科学研究和设备空间投入,构建完善的师资培训体系、人才培养体系、课程体系。我们每一位教师也将继续努力,积极探索人工智能教育的有效路径,为营造浓郁的人工智能教育氛围,打造人工智能品牌示范学校而拼搏,让区域人工智能教育迈向更高台阶,为培养更多青少年科技创新人才贡献力量。相信在我们的共同努力下,学校的人工智能教育必将绽放更加绚丽的光彩,为学生们的未来开启无限可能。


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