摘 要：本文旨在探討高中階段校本課程開展人工智能課程的意義及教學(xué)策略。通過深入研究，教師發(fā)現(xiàn)人工智能課程能幫助學(xué)生更好地理解人工智能，提升學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣，并促進學(xué)生形成人工智能開發(fā)能力。此外，本文還將探討如何通過激發(fā)學(xué)生興趣、開展實踐教學(xué)，以及構(gòu)建激勵策略來提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 高中；人工智能；校本課程；教學(xué)策略

隨著科技的發(fā)展，人工智能已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。因此，筆者認為在高中階段開展人工智能課程具有重要的意義[1]。首先，它可以幫助學(xué)生更好地理解人工智能，從而提升他們學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣。其次，通過實踐教學(xué)，學(xué)生可以形成人工智能開發(fā)能力，為未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。然而，如何有效地進行人工智能教學(xué)，使學(xué)生能夠從中受益，是教師面臨的一個重要問題。因此，本文將探討高中人工智能校本課程的教學(xué)策略。

一、高中階段校本課程開展人工智能課程的意義

（一）幫助學(xué)生更好地理解人工智能

在高中階段開展人工智能課程，對于幫助學(xué)生更好地理解人工智能具有重要的意義。人工智能是一種復(fù)雜的技術(shù)，涉及許多不同的領(lǐng)域，包括計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、邏輯、工程學(xué)等。因此，教師需要采取有效的教學(xué)策略，以幫助學(xué)生理解這個復(fù)雜的過程。

首先，教師可以通過介紹人工智能的基本概念和原理來幫助學(xué)生理解人工智能。例如：教師可以解釋什么是人工智能，人工智能是如何工作的，以及人工智能在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用。此外，教師還可以通過介紹一些具體的人工智能技術(shù)，如機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理等，來幫助學(xué)生更深入地理解人工智能。

其次，教師可以通過實踐教學(xué)來幫助學(xué)生理解人工智能。實踐教學(xué)是一種有效的教學(xué)方法，可以幫助學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實際問題中。例如：教師可以讓學(xué)生使用人工智能工具和平臺，如Mind+，來進行項目開發(fā)。通過這種方式，學(xué)生可以親手制作智能設(shè)備，如智能手表，從而更直觀地理解人工智能的工作原理。在校本課程教學(xué)中，詳細介紹了如何使用Mind+平臺和掌控板進行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)是人工智能的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，通過學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生可以更好地理解人工智能的實際應(yīng)用。在教程中，學(xué)生需要完成一系列的任務(wù)，如屏幕顯示Easy IoT平臺發(fā)送的消息，處理接收到的消息，掌控板發(fā)送消息到網(wǎng)頁端，Easy IoT平臺與掌控板進行雙向通信，使用微信小程序，讓手機與智能物聯(lián)手表互聯(lián)等。通過完成這些任務(wù)，學(xué)生可以了解到人工智能如何在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用，以及如何使用人工智能技術(shù)解決實際問題。

最后，教師可以通過討論和反思來幫助學(xué)生理解人工智能。教師可以組織學(xué)生討論人工智能的優(yōu)點和缺點，以及人工智能對社會的影響。此外，教師還可以鼓勵學(xué)生反思他們在項目開發(fā)過程中的經(jīng)驗，以及他們在高中階段開展人工智能課程，對于幫助學(xué)生更好地理解人工智能具有重要的意義。

（二）提升學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣

在高中階段開展人工智能課程，對于提升學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣具有重要的意義。信息技術(shù)是現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)，而人工智能則是信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域[2]。通過學(xué)習(xí)人工智能，學(xué)生可以了解到信息技術(shù)的最新發(fā)展，從而激發(fā)他們對信息技術(shù)的興趣。首先，教師可以通過引入有趣的實踐項目來提升學(xué)生的興趣。有趣的實踐項目不僅可以幫助學(xué)生理解人工智能的工作原理，也可以讓他們體驗到信息技術(shù)的樂趣，從而提升他們的學(xué)習(xí)興趣。其次，教師可以通過講解信息技術(shù)的實際應(yīng)用來提升學(xué)生的興趣。信息技術(shù)在我們的日常生活中有廣泛的應(yīng)用，如智能家居、自動駕駛、在線購物等。通過了解這些應(yīng)用，學(xué)生可以看到信息技術(shù)的實用性，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。最后，教師可以通過激勵策略來提升學(xué)生的興趣。例如：教師可以設(shè)立獎勵，鼓勵學(xué)生在項目開發(fā)中取得進步。此外，教師還可以組織比賽，讓學(xué)生在競爭中提升自己的技能。通過這些激勵策略，學(xué)生可以更有動力地學(xué)習(xí)信息技術(shù)。

（三）促進學(xué)生形成人工智能開發(fā)能力

在高中階段開展人工智能課程，對于促進學(xué)生形成人工智能開發(fā)能力具有重要的意義。人工智能開發(fā)能力是指能夠設(shè)計、實現(xiàn)和優(yōu)化人工智能系統(tǒng)的能力，這需要對人工智能的原理和技術(shù)有深入的理解，同時也需要有扎實的編程技能和創(chuàng)新思維。

首先，教師可以通過教授人工智能的基本原理和技術(shù)來幫助學(xué)生形成人工智能開發(fā)能力。教材中介紹了Mind+平臺，這是一款基于Scratch3.0開發(fā)的青少年編程軟件，支持原生態(tài)Scratch3.0圖形化編程平臺，支持Arduino、micro：bit、掌控板等多種開源硬件，集成幾十種傳感器和執(zhí)行模塊，并不斷增長中，支持python、C等多種代碼編譯環(huán)境，并可一鍵生成代碼。通過學(xué)習(xí)和使用這個平臺，學(xué)生可以了解到人工智能的基本原理和技術(shù)，從而形成人工智能開發(fā)能力。

其次，教師可以通過實踐教學(xué)來幫助學(xué)生形成人工智能開發(fā)能力。實踐教學(xué)是一種有效的教學(xué)方法，可以幫助學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實際問題中。通過完成教材中的項目，學(xué)生可以了解到人工智能如何在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用，以及如何使用人工智能技術(shù)解決實際問題，從而形成人工智能開發(fā)能力。

最后，教師可以通過激勵策略來幫助學(xué)生形成人工智能開發(fā)能力。例如：教師可以設(shè)立獎勵，鼓勵學(xué)生在項目開發(fā)中取得進步。此外，教師還可以組織比賽，讓學(xué)生在競爭中提升自己的技能。通過這些激勵策略，學(xué)生可以更有動力地學(xué)習(xí)人工智能，從而形成人工智能開發(fā)能力。

二、高中人工智能校本課程教學(xué)策略

（一）激發(fā)學(xué)生興趣，開展人工智能理論教學(xué)

在開展人工智能理論教學(xué)的過程中，激發(fā)學(xué)生的興趣是至關(guān)重要的。理論教學(xué)是建立在對人工智能基本原理和概念的深入理解之上的，這包括但不限于機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自然語言處理等核心概念。理論教學(xué)的目標是讓學(xué)生理解這些概念，理解它們?nèi)绾蜗嗷プ饔靡约叭绾卧趯嶋H問題中應(yīng)用它們。然而，理論教學(xué)可能會變得枯燥和抽象，這就需要教師采取一些策略來激發(fā)學(xué)生的興趣。例如：教師可以通過講解人工智能在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，如自動駕駛汽車、智能語音助手等，來讓學(xué)生看到人工智能的實用性和潛力。此外，教師還可以通過設(shè)計有趣的課堂活動和項目，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用人工智能理論。這些活動和項目可以是基于真實問題的，也可以是游戲化的，目的是讓學(xué)生在解決問題和競爭中學(xué)習(xí)和享受人工智能。

在開展人工智能理論教學(xué)的過程中，激發(fā)學(xué)生的興趣是非常重要的一環(huán)。而“智能收納箱”這個案例，正是一個能夠引發(fā)學(xué)生興趣，同時又能夠?qū)⒗碚撝R與實踐相結(jié)合的好例子。首先，我們來看看什么是“智能收納箱”。智能收納箱是一個可以自動分類和整理物品的收納箱。它可以通過內(nèi)置的傳感器和控制系統(tǒng)，自動識別和分類放入箱子的物品，然后將它們放到合適的位置。這樣，用戶就不需要手動整理物品，大大提高了收納的效率和便利性。在這個案例中，學(xué)生需要使用他們在課堂上學(xué)到的人工智能理論知識，來設(shè)計和制作一個智能收納箱。這個過程中，他們需要理解和應(yīng)用各種人工智能的基本原理和技術(shù)，如機器學(xué)習(xí)、圖像識別、自動控制等。同時，他們還需要學(xué)習(xí)如何使用相關(guān)的軟硬件工具，如編程語言、開發(fā)環(huán)境、傳感器和控制器等。這樣的實踐活動，不僅可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握人工智能的理論知識，也可以提高他們的動手能力和創(chuàng)新能力。此外，“智能收納箱”這個案例也能夠激發(fā)學(xué)生的興趣。因為它是一個與生活密切相關(guān)的項目，學(xué)生可以直觀地看到他們的學(xué)習(xí)成果如何被應(yīng)用到實際生活中。這將有助于激發(fā)他們對人工智能學(xué)習(xí)的興趣和熱情，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

（二）開展實踐教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進行人工智能軟硬件設(shè)計

在人工智能教學(xué)中，實踐教學(xué)和引導(dǎo)學(xué)生進行人工智能軟硬件設(shè)計是非常重要的一環(huán)。實踐教學(xué)是指通過實際操作和實踐活動，使學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為實際技能的教學(xué)方式[3]。這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握人工智能的理論知識，同時也可以提高他們的動手能力和創(chuàng)新能力。在人工智能軟硬件設(shè)計的過程中，學(xué)生需要將他們在課堂上學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實際的設(shè)計和開發(fā)中，這不僅可以提高他們的實踐能力，也可以激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。此外，通過實踐教學(xué)和人工智能軟硬件設(shè)計，學(xué)生還可以了解到人工智能的實際應(yīng)用，這將有助于他們在未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯中取得成功。

在實踐教學(xué)中，教師需要設(shè)計一系列的實踐活動和項目，讓學(xué)生有機會將他們在課堂上學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實際的軟硬件設(shè)計中。這些實踐活動和項目可以是基于真實問題的，也可以是游戲化的，目的是讓學(xué)生在解決問題和競爭中學(xué)習(xí)和享受人工智能。在設(shè)計這些實踐活動和項目時，教師需要考慮到學(xué)生的興趣和能力，以確保他們能夠在實踐中獲得最大的學(xué)習(xí)效果。在人工智能軟硬件設(shè)計的過程中，學(xué)生需要將他們在課堂上學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實際的設(shè)計和開發(fā)中。這包括了解和掌握人工智能的基本原理和技術(shù)，如機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等；掌握和使用相關(guān)的軟硬件工具，如編程語言、開發(fā)環(huán)境、硬件設(shè)備等；以及理解和應(yīng)用設(shè)計和開發(fā)的基本流程，如需求分析、設(shè)計、編碼、測試等。在這個過程中，學(xué)生不僅可以提高他們的實踐能力，也可以提高他們的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。

在開展實踐教學(xué)和引導(dǎo)學(xué)生進行人工智能軟硬件設(shè)計的過程中，“基于掌控板+紅外線傳感器的遙控小車”的案例是一個非常好的實踐項目。這個項目不僅能夠讓學(xué)生對人工智能有更深入的理解，同時也能夠提升他們的實踐能力和創(chuàng)新思維。在這個案例中，學(xué)生需要使用掌控板和紅外線傳感器來制作一個遙控小車。在這個過程中，學(xué)生不僅需要理解掌控板和紅外線傳感器的工作原理，還需要學(xué)習(xí)如何編程來控制這些硬件設(shè)備。這樣的實踐活動，能夠讓學(xué)生在動手操作的過程中，深入理解人工智能的工作原理，提升他們的實踐能力。此外，這個案例還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在制作遙控小車的過程中，學(xué)生可以根據(jù)自己的想法，設(shè)計不同的功能和外觀，使得每一個遙控小車都是獨一無二的。這樣的活動，能夠讓學(xué)生在實踐中發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，提升他們的創(chuàng)新能力。

（三）構(gòu)建激勵策略，開展多樣化的激勵活動

在人工智能教學(xué)中，構(gòu)建激勵策略和開展多樣化的激勵活動是非常重要的一環(huán)。激勵策略是指通過提供各種激勵和獎勵，激發(fā)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力的策略。這些激勵和獎勵可以是物質(zhì)的，如獎品、證書、學(xué)分等；也可以是精神的，如贊揚、鼓勵、認可等。多樣化的激勵活動則是指通過設(shè)計和開展各種形式和內(nèi)容的活動，滿足學(xué)生的不同興趣和需求，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和主動性。這些活動可以是學(xué)習(xí)相關(guān)的，如競賽、項目、研究等；也可以是學(xué)習(xí)以外的，如游戲、表演、旅行等。在這個過程中，教師需要充分考慮和尊重學(xué)生的個性和差異，以確保激勵策略和活動的有效性和公正性。

在構(gòu)建激勵策略和開展多樣化的激勵活動的過程中，“基于掌控板+超聲波傳感器的小車避障”這個案例是一個非常好的實踐項目[4]。首先，教師需要設(shè)定一個項目，那就是基于掌控板和超聲波傳感器的小車避障。項目開始之初，教師需要深入淺出地講解涉及的基礎(chǔ)知識，這包括但不僅限于掌控板的工作原理，超聲波傳感器的運作方式，以及這兩者如何協(xié)同工作使得小車具備避障能力。這一階段的講授，教師需要以激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲為主要目標，讓他們能夠充滿興趣地理解和掌握這些知識。接下來，教師需要把全班同學(xué)分成若干個小組，每個小組需要獨立設(shè)計并實現(xiàn)他們自己的避障小車。這一階段，教師需要利用各種各樣的激勵措施，如優(yōu)秀項目的展示機會，團隊協(xié)作表現(xiàn)的額外獎勵等，來鼓勵和激發(fā)他們的創(chuàng)新精神和合作意識。同時，教師還要定期給予各組的設(shè)計過程中遇到的問題提供指導(dǎo)和建議，使他們能夠在解決問題的過程中，提高自身的能力。項目完成后，教師可以組織一場展示活動，讓所有的小組都有機會展示他們的避障小車。在這個活動中，教師可以在最佳設(shè)計、最佳實現(xiàn)、最佳團隊協(xié)作等多個方面設(shè)立獎項，以激勵他們在各個方面都能做到最好。在這個項目的全過程中，教師需要充分考慮和尊重每個學(xué)生的個性和差異，為他們提供個性化的指導(dǎo)和支持。同時，也要注重激勵策略的公正性，確保所有的獎勵和認可都是公平的。通過這種方式能夠激發(fā)和維持他們的學(xué)習(xí)興趣和動力，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和主動性，以實現(xiàn)他們在學(xué)習(xí)過程中的最大成長。

結(jié)束語

總的來說，高中階段的人工智能校本課程對于學(xué)生的成長具有重要的意義。通過激發(fā)學(xué)生的興趣，開展實踐教學(xué)，以及構(gòu)建激勵策略，教師可以有效地提高教學(xué)效果，幫助學(xué)生更好地理解人工智能，提升他們的學(xué)習(xí)興趣，以及形成人工智能開發(fā)能力。然而，如何進一步優(yōu)化教學(xué)策略，使之更符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，仍然需要教師的進一步研究和探索。

參考文獻

[1]周靜.高中人工智能校本課程的開發(fā)策略：以常州市第一中學(xué)為例[J].實驗教學(xué)與儀器，2020，37（6）：2.

[2]周靜.高中人工智能校本課程的開發(fā)與實施[J].中國信息技術(shù)教育，2022（11）：3.

[3]王書豪，程豪.高中人工智能校本課程設(shè)計與教學(xué)推進：以江蘇省K中學(xué)為例[J].教育導(dǎo)刊（上半月），2021（8）：71-77.

[4]張艷清.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的人工智能校本課程教學(xué)策略探析[J].亞太教育，2021（1）：2.

本文系福州市教育信息技術(shù)研究課題2021年立項課題“基于掌控板+手機App聯(lián)控的人工智能教育實踐研究”（課題編號：FZDJ2021B24）主要成果之一。