小学人工智能编程课的背景

❶ 有必要给小学生报编程课程吗

小学生还是有必要学编程的。学少儿编程可以提高孩子逻辑思维、专注力

编程的本质，是一套理解问题、解决问题的方法。学习编程时，孩子需要把一个复杂的大问题，拆解成一个个可以解决的小单元，逐步解决整个问题。这个过程能够锻炼孩子的逻辑思维能力、专注力，同时学会运用编程思维去规划和解决生活中的问题。在学习少儿编程的过程中能够培养起一些受益一生的能力。在我看来，这些能力至少包括 “分析问题的逻辑思维能力”、“将复杂问题分解成一个个简单问题从而解决问题的能力和思考方式” 、“debug 查错的能力和耐心细致的习惯”、“最终展示作品的表达能力和当众演讲的信心”，如果课程体系设计得科学又合理，老师也引导得好，还能培养起孩子的团队沟通合作能力、设计思维和计算思维（computational thinking）。

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❷ 人工智能和少儿编程的关系是怎样的

【导读】近几年，人工智能正在蓬勃发展，特别是从2017年开始至今，我国已经基本完成适应新一代人工智能发展的高校科技创新体系和学科体系的优化布局，部分“双一流”建设高校相继成立人工智能学院、研究院，那么少儿编程与人工智能的关系如何呢?下面我们就来一起看看吧。

1、编程的本质

用一句话来解释，编程就是和电脑对话，用电脑听得懂的语言，告诉它我想让它做的事。当我们嘤嘤学语，我们的父母教给我们的是汉语，也就是中国的语言。在成长的过程中，我们用汉语来沟通，但随着年龄的增长，我们开始接触英语、日语等其他国家的语言。我们通过不用的“语言形式”和他人沟通，以此来完成我们的目的。

语言有很多种，包括汉语、英语、法语、韩语等，尽管输出的形式不同，但可以达到同样的目的。同样，我们也可以通过”语言“来控制计算机，让计算机为我们做事情，这样的语言就叫做编程语言。所以，要跟电脑沟通对话，我们也必须让自己变得理性、严谨起来，从电脑的角度去思考问题，这就是所谓的编程思维。

2、人工智能和编程的关系

从国家发布的意见来看，“抢占世界科技前沿”“提供更充分的人才支撑”就能看出目前人工智能领域的人才缺口和需求较大，并且人工智能领域还未充分的开拓，还在发展初期。

相信很多人都会有这样的疑问，人工智能和编程有什么关系?随着人工智能技术在日常生活中逐步的渗透，人类未来的生活和工作将越来越多的与人工智能技术打交道，而编程就是与人工智能技术打交道的桥梁，是帮助实现人工智能的方法之一。可以说，程序语言是人工智能时代的通行语言。

编程或许对于家长和学生来说，了解的就更不多了，我们只会使用编程控制下的智能产品，却忘记了产品背后所使用的编程。

中国的教育目前还是更偏向应试教育，我们的孩子在小的时候接触全新事物的机会并不多，等到上大学，选择专业时，有很大一部分学生在选择专业时都是盲目的，很大一种可能是会根据当下较热门的专业进行选择，但当这门专业成为热门选择时，说明它的缺口与需求已经被填满。

教育是应该选择自己更擅长，更感兴趣的事物去学习，那么即使未来毕业，工作，这份爱好依然会支撑着他们不断的学习进步。

3、少儿编程与人工智能的关系

从长远的发展趋势来看，少儿编程与人工智能其实是有着很大的关系的。因为现在人工智能是一个非常热门的技术，而将来所有的无论是多么复杂的、涉及到人工智能各个方面的实现(例如：图像识别、指纹识别、机器人技术等等)，归根到底都离不开编写程序及复杂的软件代码来实现各种人工智能技术。

而所有的这一切都需要通过长期学习，并且熟练、精通掌握各种编程语言，才能够实现人工智能所需要的各种功能。但是这些涉及到具体的编程技术，那肯定是越早学习编程技术效果越好。双剑合璧坐拥科技江山。

随着国家对于AI发展的越来越重视，编程语言的普及，青少年提前对编程了解是愈发的必要，少儿编程的发展前景也会越来越好，未来的发展将依托“双一流”建设，深化人工智能内涵，构建基础理论人才与“人工智能+X”复合型人才并重的培养体系，探索深度融合的学科建设和人才培养新模式，着力提升人工智能领域研究生培养水平，为我国抢占世界科技前沿，实现引领性原创成果的重大突破，提供更加充分的人才支撑。

❸ 小学编程课程是什么有必要学吗

小学编程课程是什么有必要学吗如下：

小学编程课程是为了让学生接触计算机编程的基础知识和技能，培养学生的逻辑思维和创新能力。学习编程对于小学生来说并不是必须的，但对于有兴趣和天赋的学生来说，学习编程可以为他们未来的发展提供更多的可能性。

编程课程通常包括编程语言、编程概念、程序结构、数据类型、运算符和逻辑控制等基础知识，以及实践编写小型程序、学习编程技巧和调试方法等。

自动化：编程可以帮助我们自动化完成一些重复性工作，提高工作效率。

解决问题：编程可以帮助我们解决一些复杂的问题，例如数据分析、人工智能等。

创新：编程可以帮助我们实现一些创新的想法，例如开发新的应用程序、网站等。

提高逻辑思维能力：编程可以帮助我们提高逻辑思维能力，使我们能够更好地分析和解决问题。

创造就业机会：编程行业本身以及相关产业链创造了大量的就业机会，为社会提供了稳定的就业保障。

总的来说，编程对社会的作用是巨大的，它改变了我们的生活方式，推动了科技创新和经济发展，同时也为社会提供了大量的就业机会。

❹ 小学人工智能普及课程建设与实施

机器学习正在重塑人类的胜任力(competence)，人工智能已经成为现代 社会 一种非常重要的变革力量。国外针对K-12所做的人工智能教育指南中曾指出，在不久的将来，几乎每个人都需要对支持机器学习和人工智能的技术有一个基本的了解。

对于所有学生来说，掌握在人工智能驱动的世界中行走所需的基本知识是必不可少的。

2017年，国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出“人工智能成为国际竞争的新焦点”，我国应“实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”“建设人工智能学科”。

2018年，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确要求要完善课程方案和课程标准，使中小学人工智能和编程课程内容能充分适应信息时代、智能时代发展需要 。

那么，人工智能大班额教学面临什么样的问题？现有教材在哪些方面需要改进？人工智能课程该如何普及和落地实施？

一、破解人工智能大班额教学难题-寻求变革之路

目前，许多学校都在人工智能装备方面投入了大量资源，但在全面铺开人工智能课程方面，仍然面临着许多实际问题。

1.师资力量不足

目前，教授人工智能课程的教师主要为信息技术或综合实践教师，但这两类教师都各自承担着本学科的教学任务，要再担起人工智能课程教学，不仅时间和精力上存在困难，更有诸多新的专业知识需要进一步学习。因此，学校需要建立起专门的人工智能教师团队，才能推动人工智能普及课程的顺利开展。

2.课堂组织混乱

由于人工智能课程的动手实践环节相对复杂，动手实践时间较长，一位教师要组织大班教学，带领五十余名学生同时动手实践，具有很大的挑战。一旦组织和管理不利，就会直接影响课程的教学效率。

因此，学校要建立起人工智能普及课程的课堂组织机制，才能更好地推动课程的深入开展。

3.课程设计零散

现有人工智能教材存在的主要问题：一是以技能目标为主线进行设计，弱化了 情感 与道德品质的培养；二是以多个单一小任务为学习主题，缺乏项目整体设计；三是以信息技术学科为主，缺乏对学生多学科融合应用能力的培养；四是课程以案例呈现为主，缺乏应用迁移与创新的培养。

因此，学校要确定好每个年级的人工智能研究项目，才能推动人工智能普及课程的系列化开展。

4.学生差异较大

人工智能普及课程的开展面临的最大问题就是学生间的差异。由于学生家庭背景和学习基础不同，对人工智能的理解与学习存在很大的差异。如何让存在认知差异的学生在每节课中都能有所收获、携手进步是教师面临的一项巨大考验。因此，教师要 探索 人工智能普及课程教学模式，才能促进其良好开展。

5.作品分享形式化

在学生制作作品的过程中，教师一般都忙于解决学生的各种问题，没精力用照片或视频记录每组学生制作的过程。制作完成后，受时间和设备的限制，课堂上也无法让每组学生都上台分享，一般最多只有一至两组学生可以展示，其他学生只能在不舍中拆掉作品。

此外，有时候还会因为学生准备不充分而导致分享的质量和效率不佳，过程性评价落实不到位。因此，教师要优化课堂评价模式， 探索 全员分享的途径，才能推动人工智能普及课程长久开展。

面对以上问题，笔者迎难而上， 探索 推动人工智能普及课程深入开展的有效策略，在教材基础上，结合校情学情，重构优化课程，开发出适合大班额教学的项目式学习人工智能普及课程。笔者带领学生放慢研究的脚步，加快实践的节奏，开展了基于学科核心素养培养的人工智能课程建设与实施。

二、小学人工智能普及课程设计

1.找准课程目标 提升学科核心素养

笔者所在学校开设了AI课程•爱生活课程，其目标定位为：通过主题探究活动，培养学生做智能 社会 的合格公民。课程旨在提高学生的创新能力、综合设计能力和实践动手能力，强调学生在直接经验和亲身经历的基础上，通过直接体验人工智能技术的应用获得丰富的学习体验，培养学生能够在生活中发现问题、在实践中解决问题、在活动中获得知识的能力。

2.重整课程内容 建立项目主题

笔者基于华东师范大学出版的“AI上未来智造者”丛书进行了人工智能课程项目的整合改进，设置了每个学期开展的项目，融入了主题探究与生活应用，解决了原有教材重技能、轻研究的问题，兼顾了学科融合与人文素养，并进行了“长程”设计，丰富了课程内容。

以第一册《AI上神奇动物》为例，在主题方面，将教材中原有的18个主题，压缩为3个，将12种动物的搭建和探究浓缩成3种，分别是鳄鱼的大嘴巴、大象的长鼻子、小鸟的翅膀；在技能方面，设计教学从设备的熟悉到舵机的深入探究再到传感器的应用，逐步推进；在计算思维方面，从单一程序到条件程序再到解决问题的综合编程，循序渐进。

此外，主题活动还结合了动物仿生学知识的学习、科学原理的探究、家乡动物的考察等实践体验活动，丰富了项目式学习的内容，整合了语、数、英、音、体、美等学科知识的应用，实现了项目式学习的有效落实。

三、小学人工智能普及课程的实施

1.组建“同心圆”智能团队-增强师资力量

教师团队是人工智能普及课程顺利实施的重要条件，笔者以“同心圆”的方式建立了我校人工智能教师队伍。

以信息技术和综合实践两学科的教师为圆心；以数学、科学两学科的骨干教师以及人工智能相关企业的助教团队为第二环，通力协作；以语文、音乐、美术、道德与法治、心理 健康 等学科的年轻教师为第三环，定期开展交流，研究如何应用学科知识解决人工智能学习中遇到的问题，这是课程师资力量的重要补充，能有效推动项目式学习的顺利开展。

2.巧设连堂课 保障探究时间

课时安排是人工智能普及课程顺利实施的有力保障。

开学初，我校教务处优先考虑人工智能普及课程的课时，安排为每周两节连堂课，为学生深入探究提供了充足的时间，保障学生的项目实践能深入开展，而不是“走过场”。连堂课安排在上午的第三、四节，方便学生完成学习后，有充分的时间整理设备，并让没有完成的学生可以利用放学时间改进，促进学习效率的提升。

3.开展项目式学习 促进深入探究

项目式学习是人工智能普及课程顺利实施的催化剂。笔者采用了以学生为中心、项目式、能发挥学生主动性、创造性和合作精神的学习方法。笔者设计的人工智能普及课程通过项目式活动开展，以项目的确定、发现问题、提出问题、制订解决方案、实践验证、再提出问题、改进方案、再实践验证、解决问题等为环节，全过程培养学生的工程思维，促进实践探究的深入开展。

以动物仿生学探究大项目为例，开展了“神奇的大象”和“与鸟交朋友”两个项目推进学习。学生从大象和鸟的仿生学知识起步，从大象和身边的鸟类入手，将大象的鼻子和鸟的翅膀作为重点，在结构和功能改进上进行探究，通过搭建和编程实现创意物化。

4. 探索 同课同构教学法 推动互助合作

同课同构是人工智能普及课程实施的有效模式，即两名(或两名以上)教师共同备一节课，并在同一个班级同台上课，发挥各自特长。

我校的人工智能课堂上最常见的就是信息技术和综合实践两个学科教师的同课同构。这一方式很特别，在连堂课中，教师会根据自身特长分工组织课堂教学；当发现学生在实践中出现问题需要及时反馈时，就直接上台组织大家讨论。

信息、综合、数学、科学四个学科的教师以及企业的助教团队每周会围绕一个主题开展研讨活动，根据项目式学习的推进，确定相应主题环节的任课教师。任课教师则针对同一个教学内容共同备课，并根据各自特长确定同课同构的具体组合。

5.建立“5EX”教学模型 扎实课堂实施

华南师范大学教授李克东提出的“基于项目的跨学科学习活动设计模型 — 5EX模型”，为人工智能学习方式变革提供了方向和指引。

笔者将其所涉及的知识通过创设真实应用场景引入课堂教学，通过小项目的方式引导学生进行体验与探究。如在“神奇的大象”项目中，项目组教师带领学生经历了5个环节、10个任务，具体为：

6.设计“行动者”学生手册 提供学习支架

“行动者”学习手册为人工智能学习提供了学习支架，笔者根据项目进行设计手册，学生根据手册任务开展活动和学习，记录过程。学习手册的设计弥补了原有人工智能教材主题零散、目标单一等问题，为项目式学习提供了学习支架。笔者在学生手册中建立的学习支架主要包括10个项目：主题分解、课外探究、搭建实践、编程探究、问题解决、学科探究、应用创新、拍摄分享、展示评价、收获拓展。

7.借助“人人通”网络空间 落实形成性评价

国家教育资源公共服务平台为人工智能课程资源分享与学生评价提供了有力支撑。平台可为学生推送学习资源，方便学生在家预习，在课堂上开展个性化学习。可利用“人人通”空间中的学生评价模块进行活动积分评价记录，让学生拍摄分享制作过程照片和作品视频。此举可以使得每一份作品在拆卸前都能得到充分展示和记录，学生和家长随时随地可以查看全班学生的分享视频，互相学习和点评。

网络空间中记录着学生人工智能学习的过程照片和视频，以及每个小组活动的积分情况，缓解了由于时间不足而使人工智能普及课程中的形成性评价无法落实的现象。

学生智能素养的提升，人工智能普及课程的建设和发展，成为新时代中小学校和教师面临的挑战，人工智能普及课程建设应更具有普遍性和前瞻性。教育主管部门和学校应对人工智能普及课程的落地与实施提供保障与支持，新时代教师应努力带领学生在人工智能浪潮中奋勇向前。

来源丨《中国现代教育装备》

作者丨郑雅芬，福建省厦门市思明区教师进修学校

❺ 为什么中小学生要学习编程课程

编程到底可以提升孩子的哪些数学能力呢？为大家整理了以下三点。

1、帮助孩子深刻理解数学理念，超前学习数学知识

数学是一门从数量关系到空间形式角度来研究现实世界的学科。它的特性决定着其很多概念都非常的抽象，比如加减乘除、乘方开方、指数对数、微分积分、变量、函数等等。

很多小学生基本都是死记硬背数学公式和概念，解题时更多是生搬硬套，但在计算机就不一样了，孩子用编写程序解决问题的过程中，通过计算机的直观、具象化演绎，会从原理和本质上把数学概念吃透，这和死记硬背的效果完全不同。

另外，孩子在编程求解的过程当中，会学到很多超前的数学知识，慢慢形成一个同龄人不具备的高维解题视角，对数学概念的理解也更加深刻。

所以不难发现，国内很多家庭，都让孩子很小的时候就开始接触像编程和奥数一类的兴趣班，不仅是培养孩子对于数字的敏感度，还培养孩子的一个数学逻辑思维能力。而想要培养孩子的逻辑思维能力，毫无疑问编程是个绝佳的途径。

那些编程能力出色的孩子，经过了大量的思考与训练，在不断解决问题的过程中，思绪越来越清楚，慢慢养成了计算机解决问题的思维。简单来说，编程对于孩子数学成绩的提升以及基本技能的学习和训练，有着不可替代的作用。

但我们最需要明白的是，学习编程并不只是学技术，真正学习到的是一种“编程思维”：开拓孩子的逻辑能力、思维的缜密性、提高创造力，编程好的孩子对别的学科(比如数学、科学等)也都能触类旁通，这也是为什么近年来越来越多的中国家长开始注重让孩子学习编程的原因。