为贯彻落实国家教育数字化战略行动，持续深入推进信阳市国家中小学智慧教育平台应用推广工作，宣传并分享在平台应用过程中涌现的创新思路与典型做法，信阳市现代技术教育服务中心将对2025年国家中小学智慧教育平台应用优秀案例征集活动中评选出的优秀案例进行展播，欢迎大家收看。
【摘要】
新课标明确将人工智能教育纳入高中信息技术课程体系，聚焦学生创新思维、数字素养等核心素养培养。针对本地高中人工智能教学中师资专业能力不足、优质资源分散、教学模式固化等痛点，本案例依托国家中小学智慧教育平台（以下简称“国家平台”）的课程教学、教师研修、作业活动等核心功能，整合多版块优质资源，构建了“资源整合 - 研修赋能 - 实践探究 - 多元评价” 的闭环教学模式。通过为期一学年的实践，教师人工智能教学能力显著提升，学生核心素养得到有效发展，形成了可复制、可推广的高中人工智能教育应用范式，为新课标背景下依托国家平台破解教育教学难点提供了实践参考。
【关键词】
国家中小学智慧教育平台；高中人工智能教育；核心素养；教师专业发展；教学创新
引言
（一）实施背景
新课标要求落实核心素养培养：《普通高中信息技术课程标准（2017 年版 2020 年修订）》将 “人工智能初步” 列为必修模块，强调通过 AI 知识学习与实践应用，培养学生的计算思维、创新意识和数字社会责任，这对高中人工智能教育的实施提出了明确要求。
然而，作为前沿交叉学科，本地高中人工智能教育面临瓶颈：调研发现，本地多数高中存在三大痛点。一是师资薄弱，多数信息技术教师出身计算机科学，对机器学习、深度学习等AI核心知识体系掌握不深，存在“不敢教、不会教”的普遍焦虑；二是资源匮乏，校内 AI 教学资源零散，缺乏体系化、高质量的教学素材；三是模式单一，教学多以理论讲授为主，缺乏实践探究环节，然而AI知识抽象性强，若停留于理论灌输，难以达成培养学生计算思维与创新能力的课程目标，亟需与现实生活关联的应用场景和实验环境。
国家平台提供优质资源与功能支撑：国家平台汇聚了人工智能教育相关的课程教学、教师研修、实践案例等多版块优质资源，涵盖视频课程、课件教案、虚拟仿真实验等多种形式，同时具备教师备课、作业活动、答疑辅导等功能，为破解本地高中人工智能教育难题提供了有力支撑。
（二）要解决的主要问题
1、破解师资瓶颈：平台提供的“教师研修”专栏与“名师课堂”等资源，系统性提升教师人工智能知识储备与教学实施能力。
2、填补资源真空：平台内“人工智能教育”专题资源，由专家团队打造，确保了教学内容的科学性与前沿性，为学校提供了“零成本”的高质量资源库。
3、创新教学模式：依托国家平台虚拟仿真、代码编程环境、项目式学习案例等资源，创新AI教学模式，强化实践探究，落实核心素养培养目标。
目标与思路
（一）整体目标
教师发展目标： 打造一支具备系统AI知识、能熟练运用国家平台资源开展教学的骨干教师队伍，使90%以上参与教师能独立设计并实施AI主题教学活动。 学生发展目标：培养学生的计算思维、创新意识和数字素养，使学生掌握人工智能基础概念与应用方法，能运用AI工具解决简单实际问题。
教学创新目标：构建依托国家平台的高中人工智能教育教学模式，形成可复制、可推广的实践经验，为区域内高中AI教育发展提供示范。
（二）研究思路和方法
本研究采用“顶层设计、实践反思、迭代优化”的行动研究思路。
1、诊断先行：通过前测问卷与访谈，精准把脉师生AI知识起点与教学需求。
2、平台赋能：将国家平台作为资源供给中心、教师发展平台与学生实践空间，全方位嵌入教学流程。
3、模式创新：构建“教师发展双路径”与“学生学习三阶模式”的双线并行模型，确保师与生、教与学的协同共进。
4、数据驱动：利用平台学习数据分析、课堂观察、作品评价与师生访谈等多源数据，持续评估成效并优化实践。
整体的研究与实践框架如下图所示，清晰展示了双线并行的逻辑结构：
数据驱动示意图
具体措施
本案例于 2024年9月-2025年6月在信阳市光山县第二高级中学高一、二年级10个班级（共 550 名学生）、5名信息技术教师中开展实践，具体措施如下：
教师赋能：构建“教研训用”一体化的专业发展路径
为解决师资短板，我们依托国家平台，设计了线上线下结合的教师成长方案。
- 系统研修（训）：组建教师团队，系统梳理国家平台“人工智能教育”版块专题资源，筛选出符合高中教学要求的45节视频课程、30套课件教案、18个虚拟仿真实验。
人工智能教育”版块专题资源
虚拟仿真实验
- 名师观摩（学）：定期开展“AI名师课堂观摩”教研活动，集中观看学习平台中名校教师的优质课例，重点分析其教学逻辑、情境创设与活动组织，并进行研讨反思。
观看国家智慧教育平台人工智能教育《专家讲座》
- 集体备课（研）：以备课组为单位，基于平台提供的资源，进行资源整合与校本化教学设计。
一周一次的学科组教研
- 教学实践（用）：利用国家平台的资源共享或云存储功能，搭建校内AI教学资源共享空间，将整合后的资源包按教学进度分类上传，方便教师随时调用、补充和更新。教师在课堂中应用共同开发的教学设计，并借助平台的互动工具或相关应用组织教学活动，同组教师进行观课、议课，形成“设计-实践-反思”的闭环。
教学资源共享空间
（二）课程重构：搭建“三维进阶”的混合式课程资源体系
以国家平台资源为“纲”，校本实践为“目”，构建了“基础-拓展-探究”三维课程体系。
- 基础维度（全员必修）：精用平台标准课。要求教师依托国家平台“教师研修”版块，完成AI基础理论、教学方法、平台资源使用等专题学习，每人累计研修时长不少于30小时。将平台“人工智能初步”模块的核心视频与交互式课件，作为学生课前自主学习和课中系统梳理的主干材料，确保知识体系的科学性。
人工智能培训结业证书
参加各种专题培训
2、拓展维度（分层选修）：活用平台专题资源。利用平台智能搜索功能，精选如“智能语音”、“自动驾驶决策”等前沿应用案例，制作成微专题，供学有余力的学生进行探究，拓宽视野。
3、探究维度（个性发展）：创生校本项目库。结合平台知识，设计一系列与生活紧密相关的项目式学习（PBL）主题，如“基于机器学习的花卉分类App设计”“食堂菜品推荐算法优化”等，引导学生小组协作，利用讯飞星火助手的编程功能，结合网络上开源的代码模块等资源进行创造。
（三）教学实施：践行“线上线下融合”的PBL教学模式
以“图像识别”单元为例，展示一个完整的教学流程：
- （课前）线上自主知新：教师通过平台学习群推送“什么是图像识别”基础视频和预习任务单。学生观看推送的平台视频，并通过简单的在线标注工具（如框选猫狗图片）完成前置体验，教师可通过平台查看预习反馈。
课前预习
- （课中）线下协作探究：
AI在医疗影像中的应用
（1）情境导入：展示平台“AI在医疗影像中的应用”等案例视频或资料，引发兴趣与思考。
（2）项目启动：发布驱动性问题——“如何为我校植物园创建一个‘AI植物识别官’？”
（3）知识建构：结合预习情况，教师利用平台课件精讲关键概念（如特征提取、卷积神经网络原理），学生通过平台虚拟仿真工具或演示动画，直观感受错误的特征信息对于模型训练的干扰以及对于AI识别结果的影响，从而让学生了解特征这一概念在人工智能领域的重要性。
（4）动手实践：小组通过平台中讯飞星火助手的编程功能生成可视化的AI图像识别模型，上传并标注自行拍摄的校园植物图片，训练一个简易的识别模型。
3.（课后）线上拓展创新：各小组在班级群提交本组的“AI植物识别官”作品，并进行同伴互评。教师推荐平台相关拓展挑战任务，供有兴趣的学生继续深入。同时，引导学生学习平台“伦理安全”的相关资料，探讨技术滥用的风险，培养其技术责任感。
（四）技术赋能：打造“多维智能”的多元评价体系
1、过程性评价：通过国家平台“作业活动”功能，布置AI实践任务（如AI工具应用、方案设计等），教师在线批改并反馈；利用平台的学习记录与统计功能，记录学生资源学习时长、虚拟实验操作次数、课堂互动参与度等，形成过程性评价报告。
评价报告
2、终结性评价：采用 “理论测试 + 实践成果展示” 方式，理论测试考查学生AI基础概念掌握情况，实践成果展示要求学生以小组为单位，呈现AI项目探究报告或作品，由师生共同评分。
3、多元主体评价：引入学生自评、小组互评，并通过国家平台的家校交流功能或其它沟通渠道，向家长推送学生AI学习成果与表现，收集家长反馈，形成多元评价闭环。
取得成效
通过一学年的实践，案例取得了显著的阶段性成效，具体体现在教师发展、学生成长、教学创新三个维度：
（一）教师专业发展：从“焦虑回避”到“自信引领”
1、量化成效：5名参与教师均完成国家平台AI专题研修并获得结业证书，累计研修时长平均达42小时；1名教师在省级信息技术优质课评比中获一等奖，1名获市信息技术融合课一等奖，多人获市优质课二等奖。
各种优质课获奖证书
2.定性成效：教师AI知识储备明显丰富，能熟练运用国家平台资源设计并实施教学；教学理念发生转变，从“知识传授者”向“素养引导者”转变，对AI教育的课程设计、实践指导能力显著增强。
（二）学生核心素养：从“被动接受”到“主动创构”
1、量化成效：学生AI基础理论测试平均成绩从期初的 62 分提升至期末的85分；550名学生中，320 人能独立完成平台虚拟仿真实验操作，学生对AI学习的兴趣满意度达92%（期初为 65%）。
2、定性成效：学生掌握了人工智能基础概念与应用方法，能运用 AI 工具（如数据可视化工具、简单编程软件）解决实际问题；计算思维、创新意识明显增强，团队协作、跨学科探究能力得到有效锻炼。
（三）教学模式创新：从“点状探索”到“全域辐射”
1、构建了可复制的教学模式：形成“资源整合-研修赋能-实践探究-多元评价”的AI教学模式，相关经验在区域内兄弟学校推广应用，获得一致好评。
2、国家平台应用成效显著：学校教师国家平台活跃度从期初的45%提升至期末的95%，平台资源累计使用次数达2800余次，其中AI相关资源使用占比达60%。
结论及展望
（一）创新做法及特色
1、资源整合创新：系统性整合国家平台多版块 AI 相关资源，并进行本土化适配，构建了一个涵盖“教师发展-课程重构-教学实施”的完整生态系统，解决了教学资源分散问题，形成了 “拿来即用、稍改即优” 的资源包，降低了 AI 教学实施门槛，实现了国家平台与学校教育的深度耦合。
2、研修模式创新：依托国家平台构建 “线上自主 + 线下集中 + 同伴互助” 的分层式研修体系，针对性提升教师 AI 教学能力，破解了师资薄弱难题。首创“教师专业发展”与“学生素养提升”双线并行、相互支撑的实施模式，确保了教学创新的可持续性。
3、教学实施创新：融合国家平台虚拟仿真、跨学科案例等资源，将平台资源与PBL教学模式有机融合，将核心素养的培养目标转化为可观测、可评价的学生行为与作品，使素养落地有了清晰的路径。
（二）反思与不足
1、资源深度应用不足：部分教师对国家平台资源的二次开发能力有待提升，资源应用仍停留在 “直接使用” 层面，个性化适配程度需进一步提高。
2、差异化教学落实不够：针对不同层次学生的 AI 学习需求，未能充分利用平台功能设计差异化教学活动，部分学困生参与积极性有待提升。
3、评价体系有待完善：过程性评价中，平台数据与学生实际素养发展的关联性分析不足，评价结果对教学优化的指导作用需进一步强化。
（三）未来展望
1、深化资源应用：进一步加强教师国家平台资源二次开发能力培训，鼓励教师结合教学实际，开发更多本土化、个性化的 AI 教学资源。
2、优化教学模式：利用国家平台“个性化学习”相关功能，设计差异化教学任务，关注学困生与学优生的不同需求，实现精准教学。
3、拓展应用场景：将 AI 教学与课后服务、少先队活动等场景结合，依托国家平台课后服务版块资源，开展 AI 兴趣小组、AI 创新社团等活动，丰富 AI 教育实施路径。
4、扩大示范范围：通过区域教研、线上分享等方式，进一步推广案例经验，带动更多学校依托国家平台开展 AI 教育，推动区域教育高质量发展。
5、深化跨学科融合：探索AI与生物、地理、语文等学科的跨学科主题学习，利用平台资源，设计如“AI古诗词创作”、“生态数据分析”等综合性项目。
参考文献
1.中华人民共和国教育部。普通高中信息技术课程标准（2017 年版 2020 年修订）[S]. 北京：人民教育出版社，2020.
2.国家中小学智慧教育平台人工智能教育专题资源 [EB/OL]. https://basic.smartedu.cn/AIEducation
3.李艺，钟柏昌。核心素养导向的信息技术课程与教学 [M]. 北京：高等教育出版社，2021.
4.王晨。人工智能教育在高中阶段的实施路径与实践探索 [J]. 中国电化教育，202X（3）：123-128.
案例实践单位： 光山县第二高级中学
案例主持人： 吕云
案例成员： 姚昕 张琳 陈良瑾 许倩
案例指导：河南曹建国专家指导团队
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