4.3 小学人工智能课程体系建设

凌秋虹探讨了人工智能如何在小学信息技术课堂教学,并根据小学生各个发展阶段的学习特点,梳理了一套一至五级的编程教育体系:第一阶段(主要面对1~2年级的学生)利用图形化编程软件进行游戏化情境为主的学习,掌握一些编程的核心逻辑。第二阶段(主要面对3年级的学生)利用Scratch等图形化编程软件,学习程序设计的基本结构。第三阶段(主要面对4年级的学生)是以项目学习为主,面对一个具体的项目,能够提出问题、解决问题、测试问题。第四阶段(主要面对5年级的学生)是关于算法的学习,能够通过算法的学习解决一些如数学奥数等问题。第五阶段(主要面对6年级的学生)学习机器人编程,利用图形化编程语言,结合各种开源硬件,完成具有创意机器人的动作组合。

谢忠新等学者认为,小学人工智能课程是以感悟为主的。可以通过小故事给小学生讲述什么是人工智能,通过生活中的实际案列,从机器的看、听、说、想、动来理解人工智能的实际作用。在编程上,以Scratch、App Inventor等图形化编程对学生的编程及计算思维进行启蒙,并完成一些简单的人工智能作品。

王本陆等学者认为,小学低阶(1~3年级)阶段,应该以“基础体验”为主,可以涉及一些人工智能知识类故事、计算机及通用软件基本操作,游戏化机器人体验,游戏化教学课程为主。小学高阶(4~6年级)阶段,应以“兴趣培养”为主,利用不同的教具开发学生的想象力,开设人文精神的创意物化,促成团队合作精神,同时,还要教授一些可视化编程、机器人编程及游戏化的Python编程。

陈凯泉等学者认为,小学生应该了解人工智能对社会的影响,了解人工智能的概念及应用实例,应该掌握简单的图形化编程操作技能,应该熟悉机器人的主要结构和应用实例,而且,信息安全和人工智能伦理道德也应该是小学阶段的课程内容之一。

综合来看,尽管小学的人工智能课程体系有关文献相对更少,但是在构建思路上的一致性较高,通常认为小学阶段的人工智能教学以体验、感知为主,辅以图形化编程。一些学者在小学阶段应该涉及一些人工智能伦理道德的人文内容这一观点上也达成了一致。