【摘 要】
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随着人工智能技术的快速发展及其对人类社会生活产生的深刻影响,各个国家都高度重视人工智能相关技术与产业的发展。2017年3月,我国首次将人工智能纳入政府工作报告,并提出对人工智能相关人才的培养,在中学开展人工智能基础教育已成为时代发展的必然趋势。目前我国中学人工智能教育还处于探索阶段,全国并未形成统一的人工智能课程标准,学术界对人工智能教育的目标定位、课程定位并未达成一致,人工智能教育内容框架、知识
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随着人工智能技术的快速发展及其对人类社会生活产生的深刻影响,各个国家都高度重视人工智能相关技术与产业的发展。2017年3月,我国首次将人工智能纳入政府工作报告,并提出对人工智能相关人才的培养,在中学开展人工智能基础教育已成为时代发展的必然趋势。目前我国中学人工智能教育还处于探索阶段,全国并未形成统一的人工智能课程标准,学术界对人工智能教育的目标定位、课程定位并未达成一致,人工智能教育内容框架、知识体系尚未建立。本研究依据我国对人工智能人才的培养目标、普通高中信息技术课程标准和学生学情等,将STEAM教育、项目式教学和人工智能教育三者相结合,设计了基于STEAM的中学人工智能课程项目式教学设计模式、教学设计原则和教学设计流程。通过在中学信息技术课堂中实施基于STEAM的人工智能课程项目式教学案例,检验其能否有效提升学生在合作学习、创新能力、问题解决等方面的能力。首先,本论文从研究背景和研究意义出发,阐述了将STEAM教育和人工智能教育融于项目式教学中对人工智能人才培养的意义,通过查阅STEAM教育、项目式教学和人工智能教育相关文献,明确了该领域的研究现状,确定了研究目标和研究内容,分析和梳理了相关理论基础;其次,基于以上研究,设计了基于STEAM的中学人工智能课程项目式教学设计模式,提出了 STEAM的中学人工智能课程项目式教学设计原则和教学设计流程;然后,设计了“我的第一个学习机器”教学案例并进行教学实践应用,让学生经历从体验人工智能技术,到学习人工智能基础理论知识,再到实现人工智能算法的过程;最后,论文通过对问卷数据和基础测试卷进行分析来说明最终的教学效果,对基于STEAM的中学人工智能课程项目式教学设计的研究结果进行归纳总结。研究表明:基于STEAM的中学人工智能课程项目式教学设计模式是可行的,能够有效提升学生在合作学习、创新能力、问题解决等方面的能力;学生对人工智能课程学习表现出极大的兴趣,很好地掌握了此次教学中的学习内容,并能将所学知识灵活应用到学习和生活中。
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