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在我国新一轮的基础教育课程改革中,首次在高中信息技术科目中设置了“人工智能初步”选修模块。这一举措不仅体现了新课程改革的前瞻性,也成为高中信息技术教育的一大亮点。然而,由于各种原因,目前我国高中人工智能课程及其教学的实施还存在较大的困难。由于没有现成经验可供参考,大部分一线教师对人工智能课程的开设还处于观望态度,国内有关中学人工智能课程及其教学问题的研究也相对匮乏。本研究以课程理论为基础,对我国高中人工智能教育的实施问题进行研究,结合教学实验、访问调查,探讨开展高中人工智能教学的途径和方法,并对当前存在的问题提出了解决办法。本文的主要目的是探讨实施高中人工智能课程及其教学的途径和方法,为我国高中一线信息技术教师提供有益的参考和指导,从而进一步推进我国高中信息技术新课程的建设。
本文共分四章。第一章主要介绍国内外中学人工智能教育的发展与现状,论述了在高中开设人工智能课程的教育价值、必要性和可行性。第二章对我国和英国(苏格兰地区为例)高中人工智能课程标准进行了分析和比较。第三章从课程的教学方法、评价方法、教学设计、教学实验的开展、专题学习网站的建设等多个角度论述高中人工智能课程的实施策略。第四章对本研究进行总结。
本文所做的研究工作主要包括:(1)对国外中学人工智能教育的开展情况进行了研究,总结出国外开展中学人工智能教学的经验,即:找准课程定位,有针对性地开设课程;重视课程教学资源的积累和建设;加强对学科教师的培训和指导力度;采用灵活的、人性化的教学评价方法;高等学校与中学协作开展教学。(2)根据新课标的要求,提出高中人工智能课程的教学宜采用基于问题的学习和基于因特网的资源型学习方式;对该课程教学的评价应综合运用多种过程性评价方式,适当渗透表现性评价的理念,全面评估学生的学习。(3)提出了高中人工智能课程教学设计的基本思路,并以“初识专家系统”一课为例说明教学的具体实施过程。(4)开展了高中人工智能教学实验,反思了教学实验中存在的问题;对已开设人工智能课程的学校进行了访问和调查,总结了授课教师的教学经验。在此基础上,从不同的角度对我国高中人工智能教学的开展进行了思考,提出了相应的解决办法。规划和建设了高中人工智能专题学习网站,为学科教师和研究人员提供了网络资源支持。