教育科學(xué)規(guī)劃2025年度重點(diǎn)課題申報(bào)書、課題設(shè)計(jì)論證求知探理明教育，創(chuàng)新鑄魂興未來。人工智能視域下學(xué)生學(xué)習(xí)中心課堂構(gòu)建與實(shí)踐策略研究課題設(shè)計(jì)論證一、研究現(xiàn)狀、選題意義、研究價值1.研究現(xiàn)狀當(dāng)前，人工智能視域下學(xué)生學(xué)習(xí)中心課堂構(gòu)建與實(shí)踐策略研究呈現(xiàn)出多方面的現(xiàn)狀。首先，人工智能課程存在一些問題。如目標(biāo)模糊，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以明確學(xué)習(xí)方向；內(nèi)容雜亂，使得教學(xué)缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生難以構(gòu)建完整的知識體系。其次，義務(wù)教育階段人工智能課程課堂教學(xué)范式構(gòu)建具有必要性。目前很多學(xué)校的人工智能課程內(nèi)容多為圖形化編程或機(jī)器人課程的簡單遷移，大量課時用于編程或搭建機(jī)器人，人工智能基本思想、基礎(chǔ)知識、基本技術(shù)內(nèi)容較少。而且參與教學(xué)的教師多為信息技術(shù)教師，受第二課堂和競賽培訓(xùn)教學(xué)習(xí)慣影響，課堂教學(xué)隨意性較大，不能在規(guī)定時間內(nèi)完成課程計(jì)劃。因此，構(gòu)建課堂教學(xué)范式十分必要，它能對教師的課堂教學(xué)活動進(jìn)行有效規(guī)范，保證課程目標(biāo)的達(dá)成。在構(gòu)建范式時需遵循學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊化、學(xué)習(xí)過程活動化、學(xué)習(xí)活動情境化等原則。廣州市中小學(xué)人工智能課程課堂教學(xué)范式凝練出以人工智能通識為主線，通過體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用三個環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)人工智能，這三個環(huán)節(jié)相對獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)，在學(xué)生認(rèn)知層面呈螺旋式上升。此外，以學(xué)生為中心的初中人工智能課程教學(xué)研究也取得了一定成果。例如通過將復(fù)雜的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容化繁為簡，設(shè)置不同的師生互動環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生興趣。以案例描述及將復(fù)雜內(nèi)容化繁為簡的方法，讓課程更適合學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的信息意識和社會責(zé)任感。同時，人工智能視域下課堂教學(xué)智慧評價也在不斷發(fā)展。基于CSMS與學(xué)習(xí)發(fā)生知行理論的課堂轉(zhuǎn)型實(shí)驗(yàn)研究，借助智能設(shè)備、教學(xué)平臺、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方式，對課堂教學(xué)過程進(jìn)行全面、客觀、智能的評價。如財(cái)經(jīng)素養(yǎng)教育與德育融合班會課中，采用課堂觀察量表（CSMS）進(jìn)行評價，通過課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)效果評估等步驟，促進(jìn)教師專業(yè)成長。另外，有效性與倫理性：人工智能視域下的課堂教學(xué)也受到關(guān)注。技術(shù)賦能促進(jìn)教學(xué)理念的更新與交互、教學(xué)內(nèi)容的生成與豐富、教學(xué)方法的完善與變革、教學(xué)評價的及時與科學(xué)等，進(jìn)而提升課堂教學(xué)的有效性。但技術(shù)融合于教學(xué)過程中也引發(fā)了一系列教學(xué)倫理困境，如教學(xué)情感的忽視、交往主體的隱退、教學(xué)責(zé)任的推脫等。最后，智慧紙筆書寫可監(jiān)督，人工智能視域下學(xué)生學(xué)習(xí)中心課堂展示觀摩活動也在積極開展。借助新型的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，老師能夠?qū)崟r獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)情況反饋，更好地進(jìn)行個性化教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效率。2.選題意義（1）適應(yīng)人工智能時代發(fā)展。在當(dāng)今社會，人工智能技術(shù)迅速發(fā)展，對各個領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。培養(yǎng)未來適應(yīng)人工智能時代的新型人才成為教育的重要任務(wù)。通過本課題的研究，可以將人工智能與課堂教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生更早地接觸人工智能知識，為他們在未來的學(xué)習(xí)和生活中更好地適應(yīng)人工智能時代奠定基礎(chǔ)。（2）推動課堂教學(xué)改革。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式存在一些弊端，如以教師為中心、教學(xué)方法單一等。將人工智能與學(xué)生學(xué)習(xí)中心課堂構(gòu)建相結(jié)合，可以打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，提高教學(xué)質(zhì)量。以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。3.研究價值（1）從時空發(fā)展、學(xué)習(xí)資源以及學(xué)生個性發(fā)展三個方面審視人工智能下學(xué)習(xí)中心課堂的價值。在時空發(fā)展方面，人工智能技術(shù)可以打破時間和空間的限制，讓學(xué)生隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)資源方面，人工智能可以為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。學(xué)生個性發(fā)展方面，人工智能可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和特點(diǎn)，為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)方案，促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展。（2）揭示目前人工智能下學(xué)習(xí)中心課堂的困境，并提出突破路徑。目前，人工智能下學(xué)習(xí)中心課堂面臨著一些困境，如教師對人工智能技術(shù)的掌握程度不夠、教學(xué)資源不足、學(xué)生對人工智能技術(shù)的接受程度不高等。通過本課題的研究，可以揭示這些困境，并提出相應(yīng)的突破路徑，為人工智能下學(xué)習(xí)中心課堂的發(fā)展提供參考。二、研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、重要觀點(diǎn)1.研究目標(biāo)構(gòu)建適合學(xué)生的人工智能課程體系，提高學(xué)生運(yùn)用STEM知識解決實(shí)際問題的實(shí)踐動手能力。通過基于STEM教育理念構(gòu)建小學(xué)人工智能課程體系，涵蓋基礎(chǔ)知識、算法實(shí)踐、STEM融合實(shí)踐等內(nèi)容，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和實(shí)踐機(jī)會。例如，設(shè)計(jì)融合人工智能的實(shí)踐課程，包括機(jī)器人制作、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)等動手實(shí)踐活動，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握STEM知識，提高解決實(shí)際問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，關(guān)注人工智能技術(shù)的社會影響和倫理問題。在人工智能教育中，利用各種教學(xué)資源和工具，如人工智能編程工具、輔助教學(xué)軟件和硬件設(shè)備等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。通過完成實(shí)際項(xiàng)目，學(xué)生能夠深入理解人工智能技術(shù)的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)解決問題的能力、創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。同時，結(jié)合高校人工智能課程與倫理道德教育融合的探索，在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生對人工智能技術(shù)社會影響和倫理問題的認(rèn)識，樹立正確的價值觀。總結(jié)小學(xué)人工智能教育的有效教學(xué)模式和方法，為推廣人工智能教育提供參考。通過對小學(xué)人工智能課程的構(gòu)建與實(shí)施的研究，總結(jié)出適合小學(xué)生的教學(xué)模式和方法。例如，以情境感悟體驗(yàn)為主，注重切合學(xué)生認(rèn)知水平，追求學(xué)科融合教育，重視教學(xué)評價的導(dǎo)向功能等。同時，借鑒各地中小學(xué)人工智能課程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，如注重融合、加強(qiáng)整合、強(qiáng)化實(shí)踐、因材施教、價值引領(lǐng)等，為推廣人工智能教育提供參考。2.研究內(nèi)容基于STEM教育理念，構(gòu)建小學(xué)人工智能課程體系，涵蓋基礎(chǔ)知識、算法實(shí)踐、STEM融合實(shí)踐等內(nèi)容。以人工智能教育方案培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維為目標(biāo)，教授學(xué)生編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)知識。通過創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐，讓學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中鍛煉解決問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，實(shí)現(xiàn)STEM融合實(shí)踐。例如，鼓勵學(xué)生自主選擇或參與實(shí)際項(xiàng)目，如智能推薦系統(tǒng)、人臉識別應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科創(chuàng)新思維。設(shè)計(jì)融合人工智能的實(shí)踐課程，包括機(jī)器人制作、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)等動手實(shí)踐活動。結(jié)合基于PBL的小學(xué)人工智能教育實(shí)踐，開展“騎行安全衛(wèi)士”等項(xiàng)目課程。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，借助網(wǎng)絡(luò)資源，自主建構(gòu)完成項(xiàng)目作品所必須的知識與能力，了解人臉識別和物體分類原理，學(xué)習(xí)AI視覺傳感器等開源硬件的使用方法。通過分小組進(jìn)行合作探究，完成智能作品的設(shè)計(jì)與制作，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。研發(fā)針對小學(xué)生的人工智能學(xué)習(xí)資源，如教師指南、學(xué)生課件和交互式教學(xué)應(yīng)用等。參考中小學(xué)人工智能教育的教學(xué)資源與工具推薦，開發(fā)人工智能教材與課程、在線課程平臺、案例庫、實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)基地等學(xué)習(xí)資源。為教師提供教學(xué)指南，幫助教師更好地開展人工智能教學(xué)；為學(xué)生提供豐富的課件和交互式教學(xué)應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。3.重要觀點(diǎn)以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生對人工智能的興趣，讓課程更適合學(xué)生。在小學(xué)人工智能課程設(shè)計(jì)中，充分考慮學(xué)生的身心發(fā)展水平、心理接受能力和已有的知識經(jīng)驗(yàn)。采用游戲化教學(xué)、提供實(shí)踐機(jī)會、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神等教學(xué)方法與策略，以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生對人工智能的興趣。例如，采用游戲化教學(xué)，以游戲?yàn)檩d體，設(shè)計(jì)AI任務(wù)與挑戰(zhàn)，讓孩子在游戲中學(xué)習(xí)與應(yīng)用人工智能知識。堅(jiān)持教學(xué)有效性和倫理性共存、共行，致力于人的全面發(fā)展。借鑒有效性與倫理性：人工智能視域下的課堂教學(xué)的研究成果，認(rèn)識到人工智能在提升課堂教學(xué)有效性的同時，也可能引發(fā)教學(xué)倫理困境。在小學(xué)人工智能教育中，堅(jiān)持教學(xué)有效性和倫理性共存、共行，既要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，又要關(guān)注人工智能技術(shù)的社會影響和倫理問題。例如，在課程內(nèi)容中融入人工智能倫理內(nèi)容，呈現(xiàn)人工智能技術(shù)應(yīng)用潛在的倫理挑戰(zhàn)以及對個人、社會等的潛在影響，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人工智能價值觀念。三、研究思路、研究方法、創(chuàng)新之處1.研究思路文獻(xiàn)研究，了解國內(nèi)外研究成果，為后續(xù)研究提供理論支撐。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，包括國內(nèi)外關(guān)于人工智能與教育融合的研究、STEM教育理念在人工智能課程中的應(yīng)用等方面的文獻(xiàn)，深入了解當(dāng)前該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為構(gòu)建人工智能視域下學(xué)生學(xué)習(xí)中心課堂提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。問卷調(diào)研，了解師生對人工智能教育的需求、期望和困難。針對小學(xué)教師和學(xué)生開展問卷調(diào)查，收集他們對人工智能課程的看法、需求以及在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難。例如，通過“小學(xué)人工智能教育現(xiàn)狀及需求問卷”，了解學(xué)生對人工智能的認(rèn)知程度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方式的偏好等，同時也了解教師在教學(xué)過程中對教學(xué)資源、專業(yè)師資等方面的需求，為后續(xù)課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐提供參考依據(jù)。教學(xué)實(shí)踐，開展試點(diǎn)課程，評估教學(xué)效果，優(yōu)化課程內(nèi)容和教學(xué)方法。在合作小學(xué)開展人工智能教育的試點(diǎn)課程，如基于PBL的“騎行安全衛(wèi)士”項(xiàng)目課程。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，借助網(wǎng)絡(luò)資源，自主建構(gòu)完成項(xiàng)目作品所必須的知識與能力，了解人臉識別和物體分類原理，學(xué)習(xí)AI視覺傳感器等開源硬件的使用方法。通過分小組進(jìn)行合作探究，完成智能作品的設(shè)計(jì)與制作，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。同時，對試點(diǎn)課程的教學(xué)效果進(jìn)行評估，收集師生反饋，根據(jù)反饋結(jié)果優(yōu)化課程內(nèi)容和教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。總結(jié)提煉，形成推廣應(yīng)用的教學(xué)模式和方法。在文獻(xiàn)研究、問卷調(diào)研和教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)提煉出適合小學(xué)生的人工智能教育教學(xué)模式和方法。例如，將STEM教育理念與人工智能技術(shù)有機(jī)融合，構(gòu)建創(chuàng)新的課程體系；運(yùn)用人工智能實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)智慧評價，為教師研究課堂提供技術(shù)手段。形成可推廣應(yīng)用的教學(xué)模式和方法，為人工智能教育的普及和發(fā)展提供參考。2.研究方法文獻(xiàn)研究法，收集分析相關(guān)研究成果。廣泛收集國內(nèi)外關(guān)于人工智能教育、STEM教育、課堂教學(xué)評價等方面的文獻(xiàn)資料，對這些研究成果進(jìn)行深入分析和總結(jié)。了解當(dāng)前人工智能視域下學(xué)生學(xué)習(xí)中心課堂構(gòu)建與實(shí)踐的研究現(xiàn)狀、存在的問題以及未來的發(fā)展方向，為課題研究提供理論支持和研究思路。問卷調(diào)研法，針對小學(xué)教師和學(xué)生開展問卷調(diào)查。設(shè)計(jì)針對小學(xué)教師和學(xué)生的調(diào)查問卷，了解他們對人工智能教育的需求、期望和困難。問卷內(nèi)容包括對人工智能的認(rèn)知程度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方式的偏好、教學(xué)資源的需求等方面。通過對問卷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，為課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐提供依據(jù)。教學(xué)實(shí)踐法，在合作小學(xué)開展人工智能教育的試點(diǎn)課程。選擇幾所合作小學(xué)，開展人工智能教育的試點(diǎn)課程。在試點(diǎn)課程中，采用基于STEM教育理念的教學(xué)方法，設(shè)計(jì)融合人工智能的實(shí)踐課程，如機(jī)器人制作、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)等動手實(shí)踐活動。通過教學(xué)實(shí)踐，檢驗(yàn)課程體系的有效性和可行性，收集師生反饋，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容和教學(xué)方法。3.創(chuàng)新之處將STEM教育理念與人工智能技術(shù)有機(jī)融合，構(gòu)建創(chuàng)新的課程體系。借鑒基于STEM的高中人工智能課程構(gòu)建的實(shí)踐與研究，以及《基于STEM的小學(xué)人工智能教育課程構(gòu)建與實(shí)踐研究》課題研究方案等研究成果，將STEM教育理念與人工智能技術(shù)有機(jī)融合，構(gòu)建適合小學(xué)生的人工智能課程體系。課程體系涵蓋基礎(chǔ)知識、算法實(shí)踐、STEM融合實(shí)踐等內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。例如，設(shè)計(jì)融合人工智能的實(shí)踐課程，包括機(jī)器人制作、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)等動手實(shí)踐活動，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握STEM知識，提高解決實(shí)際問題的能力。運(yùn)用人工智能實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)智慧評價，為教師研究課堂提供技術(shù)手段。參考人工智能視域下課堂教學(xué)智慧評價的相關(guān)研究，運(yùn)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)智慧評價。例如，采用基于結(jié)構(gòu)多模型聯(lián)合的課堂教學(xué)智慧評價系統(tǒng)（CSMS），從教師主導(dǎo)作用在激發(fā)學(xué)生好奇心、培養(yǎng)學(xué)生思維、增加師生交流互動等方面進(jìn)行評價，了解學(xué)生主體地位的實(shí)現(xiàn)情況。為教師研究課堂提供良好的技術(shù)手段，幫助他們更科學(xué)地評價課堂教學(xué)效果，發(fā)現(xiàn)并診斷課堂教學(xué)問題。四、研究基礎(chǔ)、條件保障、研究步驟1.研究基礎(chǔ)國內(nèi)外相關(guān)研究成果為課題提供理論基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外關(guān)于人工智能與教育融合的研究不斷深入，為我們的課題提供了豐富的理論支持。例如，美國麻省理工學(xué)院溫斯頓教授對人工智能的定義，為我們理解人工智能在教育中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)概念。此外，信陽學(xué)院教育學(xué)院助教李可會和講師劉海龍?jiān)凇队行耘c倫理性：人工智能視域下的課堂教學(xué)》一文中，探討了人工智能視域下課堂教學(xué)的有效性與倫理性，為我們的研究提供了關(guān)于教學(xué)價值和倫理困境的思考方向。同時，國內(nèi)各地也在積極推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育工作，如許昌市人民政府發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育工作的通知》和河南省教育廳發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育的通知》，為我們的課題提供了政策層面和實(shí)踐層面的參考。部分學(xué)校已開展人工智能課程實(shí)驗(yàn)，積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。人和街小學(xué)教育集團(tuán)在“人和教育”特色辦學(xué)思想的引領(lǐng)下，通過“數(shù)字+文化”“數(shù)字+課堂”“數(shù)字+教師”“數(shù)字+共育”的方式，賦能集團(tuán)化辦學(xué)高質(zhì)量發(fā)展，構(gòu)建起人和數(shù)字教育新生態(tài)。其中，人和街小學(xué)、天地人和街小學(xué)、棗子嵐埡小學(xué)探索“數(shù)字+課堂”，以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，探索數(shù)字+學(xué)習(xí)中心課堂的教學(xué)實(shí)踐，為我們的課題提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。此外，紅巖小學(xué)、鼓樓人和街小學(xué)、人民路小學(xué)也在不同方面進(jìn)行了人工智能教育教學(xué)改革的探索，為我們的研究提供了多樣化的實(shí)踐案例。2.條件保障具備開展人工智能教育的軟硬件設(shè)施。各地政府和學(xué)校高度重視中小學(xué)人工智能教育工作，不斷加大投入，創(chuàng)新人工智能空間建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系。有條件的學(xué)校新建“人工智能實(shí)驗(yàn)室”，場地不足的學(xué)校升級迭代學(xué)校創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，整合形成人工智能實(shí)驗(yàn)室、人工智能學(xué)習(xí)空間、人工智能體驗(yàn)館等。同時，嚴(yán)把人工智能教學(xué)產(chǎn)品準(zhǔn)入關(guān)，在招標(biāo)采購、履約驗(yàn)收等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，確保為學(xué)生提供高質(zhì)量的軟硬件設(shè)施。例如，棗子嵐埡小學(xué)一款批改作業(yè)的人工智能AI讓孩子們覺得既神奇又好用，這也體現(xiàn)了學(xué)校在人工智能軟硬件設(shè)施方面的投入和應(yīng)用。有專業(yè)的教師團(tuán)隊(duì)和研究人員。積極協(xié)調(diào)相關(guān)部門，通過公開招聘、高層次人才引進(jìn)、轉(zhuǎn)崗培育等方式，逐步實(shí)現(xiàn)每校不少于2人的人工智能教育教師配置，打造滿足全市人工智能教育需要的專業(yè)化師資隊(duì)伍。同時，開展人工智能教育專項(xiàng)培訓(xùn)，建立多層級培訓(xùn)機(jī)制，打造具有本地特色的人工智能教育名師。引領(lǐng)教師主動適應(yīng)信息化、人工智能等新技術(shù)變革，積極開展人工智能教育。此外，市、縣教研部門把人工智能教育納入教研范圍，建立人工智能教育教研組，以項(xiàng)目化、跨學(xué)科整合等方式組成教研團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新教、科、研“三位一體”活動機(jī)制，積極組織開展人工智能教學(xué)研究活動。3.研究步驟文獻(xiàn)研究，深入探索國內(nèi)外相關(guān)研究成果。通過查閱國內(nèi)外關(guān)于人工智能與教育融合的研究、STEM教育理念在人工智能課程中的應(yīng)用等方面的文獻(xiàn)，深入了解當(dāng)前該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。為構(gòu)建人工智能視域下學(xué)生學(xué)習(xí)中心課堂提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時為后續(xù)的研究步驟提供指導(dǎo)和參考。需求分析，通過問卷調(diào)查了解師生需求。針對小學(xué)教師和學(xué)生開展問卷調(diào)查，收集他們對人工智能課程的看法、需求以及在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難。例如，通過“小學(xué)人工智能教育現(xiàn)狀及需求問卷”，了解學(xué)生對人工智能的認(rèn)知程度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方式的偏好等，同時也了解教師在教學(xué)過程中對教學(xué)資源、專業(yè)師資等方面的需求，為后續(xù)課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐提供依據(jù)。課程開發(fā)，基于STEM理念設(shè)計(jì)融合人工智能的實(shí)踐課程內(nèi)容。構(gòu)建小學(xué)人工智能課程體系，涵蓋基礎(chǔ)知識、算法實(shí)踐、STEM融合實(shí)踐等內(nèi)容。以人工智能教育方案培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維為目標(biāo)，教授學(xué)生編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)知識。通過創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐，讓學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中鍛煉解決問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，實(shí)現(xiàn)STEM融合實(shí)踐。例如，設(shè)計(jì)融合人工智能的實(shí)踐課程，包括機(jī)器人制作、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)等動手實(shí)踐活動。結(jié)合基于PBL的小學(xué)人工智能教育實(shí)踐，開展“騎行安全衛(wèi)士”等項(xiàng)目課程。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，借助網(wǎng)絡(luò)資源，自主建構(gòu)完成項(xiàng)目作品所必須的知識與能力，了解人臉識別和物體分類原理，學(xué)習(xí)AI視覺傳感器等開源硬件的使用方法。通過分小組進(jìn)行合作探究，完成智能作品的設(shè)計(jì)與制作，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。試點(diǎn)實(shí)踐，在合作學(xué)校開展試點(diǎn)教學(xué)，評估效果并優(yōu)化課程。選擇幾所合作小學(xué)，開展人工智能教育的試點(diǎn)課程。在試點(diǎn)課程中，采用基于STEM教育理念的教學(xué)方法，設(shè)計(jì)融合人工智能