大象新聞記者 李書恒 通訊員 李先/文圖

為在國家基礎(chǔ)教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動深入推進的背景下，人工智能教育已成為中小學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、賦能教育高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵支持。鄭州市二七區(qū)汝河路小學(xué)秉持 “以人為本 和諧發(fā)展”的辦學(xué)理念，堅持“普及奠基、融合驅(qū)動、創(chuàng)新引領(lǐng)”的工作原則，自 2019 年起率先布局人工智能教育，通過頂層規(guī)劃、課程建設(shè)、課堂變革與生態(tài)培育等多維發(fā)力，歷經(jīng)“試點探索—全面推進—融合深化”的階段性發(fā)展，逐步構(gòu)建起一套符合小學(xué)教育規(guī)律、彰顯校本特色的人工智能教育實施體系，為基礎(chǔ)教育階段有效開展人工智能教育提供了具有參考價值的實踐路徑。

一、 強化頂層設(shè)計與機制保障，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)

學(xué)校將人工智能教育確立為支撐未來人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略性工程，并將其深度融入學(xué)校的整體發(fā)展規(guī)劃。成立了由校長牽頭，教學(xué)、德育、信息化部門負(fù)責(zé)人及骨干教師共同組成的專項工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)方向引領(lǐng)、資源統(tǒng)籌與過程督導(dǎo)。學(xué)校同步制定《人工智能教育三年行動計劃》，明確了“課程開發(fā)、師資培養(yǎng)、環(huán)境建設(shè)、融合應(yīng)用”四位一體的發(fā)展目標(biāo)與實施路徑。在運行機制上，建立了跨學(xué)科協(xié)同教研制度，定期組織信息科技、科學(xué)、數(shù)學(xué)、美術(shù)等學(xué)科教師開展聯(lián)合備課與專題研討，共同破解技術(shù)應(yīng)用與學(xué)科知識融合的實際難題。在條件保障方面，學(xué)校持續(xù)投入，建成了集開源硬件、3D打印、機器人編程、智能終端于一體的“未來教室”，為課程實施與項目學(xué)習(xí)提供了必要的實體空間。師資隊伍建設(shè)遵循“骨干引領(lǐng)、全員提升”的策略：首先選派信息技術(shù)、科學(xué)等學(xué)科的骨干教師參與高層次專業(yè)培訓(xùn)，培育校內(nèi)“種子教師”；繼而通過常態(tài)化的校本研修、校際觀摩、案例分享等途徑，逐步提升全體教師對人工智能教育的認(rèn)知水平和實踐能力，初步形成了一支結(jié)構(gòu)合理、富有活力的跨學(xué)科教學(xué)團隊，為人工智能教育的常態(tài)化與可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

二、 構(gòu)建“三維三層”課程體系，實現(xiàn)全員覆蓋與個性發(fā)展

課程是教育理念落地的核心。學(xué)校遵循小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，自主研發(fā)并實施了以“基礎(chǔ)普及、拓展提升、創(chuàng)新實踐”為三個目標(biāo)維度，與“低、中、高及特長”四個學(xué)段層級相結(jié)合的“三維三層”立體化人工智能課程體系。

(一)基礎(chǔ)普及課程面向全體，重在素養(yǎng)浸潤。 確保人工智能教育覆蓋1-6年級全體學(xué)生，每周安排1課時。低年級(1-2年級)開設(shè)《AI趣味啟蒙》課程，采用動畫、游戲、實物體驗等生動形式，引導(dǎo)學(xué)生在趣味互動中感知人工智能的存在與應(yīng)用。中年級(3-4年級)開設(shè)《圖形化編程入門》課程，借助ScratchJr等工具，通過完成小型故事動畫或簡單游戲項目，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)編程邏輯與問題分解能力。高年級(5-6年級)開設(shè)《人工智能基礎(chǔ)》課程，適度引入Python語言基礎(chǔ)，結(jié)合圖像識別、語音合成等體驗項目，淺顯講解機器學(xué)習(xí)等核心概念，并引導(dǎo)學(xué)生初步思考科技倫理。該層級課程旨在實現(xiàn)人工智能基本素養(yǎng)的全員普及。

(二)拓展提升課程滿足興趣，聚焦能力深化。 主要通過校級社團活動實施。開設(shè)“機器人編程”、“無人機飛行”、“人工智能與生活”等主題課程。課程采用項目式學(xué)習(xí)方式，圍繞“設(shè)計智能尋線小車”、“規(guī)劃無人機飛行路徑”等具體任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生以小組形式進行探究與實踐，每周開展1-2次。此類課程有效滿足了學(xué)生的個性化興趣，重點培養(yǎng)了學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力、團隊協(xié)作能力與解決實際問題的能力。

(三)創(chuàng)新實踐課程瞄準(zhǔn)特長，培育拔尖創(chuàng)新潛能。 面向在人工智能領(lǐng)域展現(xiàn)出特殊興趣和突出潛質(zhì)的學(xué)生，通過“創(chuàng)新項目研究小組”和競賽專項輔導(dǎo)班實施。課程內(nèi)容直接對接真實世界問題與高水平科創(chuàng)競賽，如“世界機器人大賽”、“全國中小學(xué)生信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐大賽”等。在骨干教師與外聘專家的聯(lián)合指導(dǎo)下，學(xué)生圍繞“智慧校園節(jié)能系統(tǒng)”、“基于AI的智能花盆”等真實課題，開展跨學(xué)科、長周期的項目研發(fā)。近年來，學(xué)生累計完成各類創(chuàng)新作品100余件，其中28件獲得國家實用新型專利，充分體現(xiàn)了創(chuàng)新實踐課程的育人成效。

三、 深化與學(xué)科教學(xué)融合，推動課堂教學(xué)范式變革

學(xué)校堅持“人工智能技術(shù)服務(wù)于教育教學(xué)質(zhì)量提升”的根本導(dǎo)向，積極探索其在語文、數(shù)學(xué)、科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科中的深度應(yīng)用，以技術(shù)賦能課堂教學(xué)范式革新。

(一)在語文教學(xué)中，融合AI技術(shù)創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)情境。 例如，在《古詩三首》教學(xué)中，借助AI生成技術(shù)(數(shù)字人物、虛擬場景)生動還原詩歌創(chuàng)作的歷史背景與意境，增強學(xué)生的情感體驗與文化理解。在《海底世界》教學(xué)中，利用AI圖像生成技術(shù)動態(tài)呈現(xiàn)深海奇觀，提升閱讀教學(xué)的直觀性與趣味性。此外，引入Pepper機器人開展“古詩文考級”活動，機器人能夠自動識別學(xué)生誦讀的準(zhǔn)確度與流暢性并進行即時反饋與評分，使傳統(tǒng)文化學(xué)習(xí)過程更具互動性與挑戰(zhàn)性。

(二)在數(shù)學(xué)教學(xué)中，借助AI工具化解抽象難點并實現(xiàn)精準(zhǔn)輔導(dǎo)。 例如，在《立體圖形的認(rèn)識》單元，利用AI三維建模工具，將抽象的幾何圖形轉(zhuǎn)化為可旋轉(zhuǎn)、可拆解的立體模型，有效幫助學(xué)生建立空間觀念，突破學(xué)習(xí)難點。在《統(tǒng)計與概率》教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生使用AI數(shù)據(jù)分析工具快速處理大量數(shù)據(jù)、生成多樣化統(tǒng)計圖表并發(fā)現(xiàn)規(guī)律，使學(xué)生能將更多精力集中于數(shù)據(jù)分析思維而非繁瑣計算。同時，引入AI智能學(xué)習(xí)平臺，該系統(tǒng)能夠自動批改作業(yè)、生成個性化學(xué)情分析報告，并依據(jù)學(xué)生薄弱點精準(zhǔn)推送微課視頻與練習(xí)題目，為實施差異化教學(xué)、落實因材施教提供了有力支持。

(三)在科學(xué)教學(xué)中，拓展AI技術(shù)應(yīng)用以支持探究實踐與創(chuàng)新思維培養(yǎng)。 引導(dǎo)學(xué)生運用人工智能圖像識別技術(shù)，對校園內(nèi)的動植物進行識別、分類與建檔，建立校園生物數(shù)據(jù)庫。指導(dǎo)學(xué)生利用各類傳感器與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，持續(xù)采集環(huán)境溫度、濕度、光照、空氣質(zhì)量等數(shù)據(jù)，并利用AI進行趨勢分析與可視化呈現(xiàn)，開展深入的環(huán)保科學(xué)探究。此外，組織學(xué)生開展“AI智能灌溉系統(tǒng)”、“智能學(xué)習(xí)桌設(shè)計”等跨學(xué)科項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生在項目中需要綜合運用編程、工程、科學(xué)等多學(xué)科知識進行方案設(shè)計與原型制作，有效培育了學(xué)生的計算思維、工程思維與創(chuàng)新實踐能力。

四、 科創(chuàng)競賽成果豐碩，總結(jié)經(jīng)驗帶動輻射

經(jīng)過數(shù)年系統(tǒng)化推進，學(xué)校人工智能教育取得了顯著成效。學(xué)生層面，信息素養(yǎng)、計算思維與創(chuàng)新能力得到普遍提升。近年來，學(xué)生在各級各類人工智能相關(guān)競賽活動中累計獲得國際獎項1項、國家級獎項1項、省級獎項8項、市級獎項5項，取得國家實用新型專利28項，這既是學(xué)生創(chuàng)新成果的集中體現(xiàn)，也是育人成效的生動印證。在區(qū)域引領(lǐng)方面，學(xué)校通過承辦區(qū)、市級觀摩研討活動，開放“未來教室”與校本課程資源，為區(qū)域內(nèi)兄弟學(xué)校提供師資培訓(xùn)與經(jīng)驗分享，其構(gòu)建的課程體系與融合教學(xué)模式產(chǎn)生了積極的示范輻射效應(yīng)，為區(qū)域協(xié)同推進人工智能教育貢獻了“汝河智慧”。

汝河路小學(xué)將繼續(xù)深化人工智能教育實踐，努力為培養(yǎng)適應(yīng)未來社會發(fā)展的創(chuàng)新型人才奠定更為堅實的基礎(chǔ)。