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山东师范大学附属小学开展航空航天教育。学校供图

人工智能素养是学生适应智能社会的关键素养之一,也是锻造国家未来竞争力的战略基点。在提升全民数字素养的背景下,如何帮助乡村地区克服在师资、资源与教学场景上的现实困难,让课程从“有课上”走向“上好课”,以高质量课程助推乡村学生智能素养整体提升,成为亟待破解的命题。

  1 教师先行,破解师资力量薄弱难题

乡村学生智能素养能达到的高度,首先取决于教师对人工智能理解的深度,这集中体现在对课程核心内容的准确把握上。教师需要厘清人工智能与计算机的关系,理解智能如何形成,数据、算法与算力为何构成发展基础,模型参数意味着什么,模型如何完成训练与推理,大模型与智能体之间存在怎样的关联,等等。若将原有编程、机器人或创客活动简单冠以“人工智能”之名,便难以体现新一代人工智能教育的核心特征,素养培育也会沦为浅层工具操作。

针对西部边远地区交通不便、专家资源匮乏的现实困难,师资培训需围绕“理解智能”这一主线展开,构建递进支持体系。一是以分层培训筑牢根基。基础培训面向全体教师,除工具操作与课堂组织外,重点帮助教师厘清基本概念与核心逻辑,做到“会用、能教、讲得清”,并以“线上学理论、线下练实操”降低参训门槛。进阶培训面向骨干教师,围绕数据、算法、模型训练与推理等核心原理,结合项目设计与伦理引导,组织线上工作坊与跨校研讨,并遴选优秀骨干赴师范院校跟岗研修。二是以教研共同体促进持续成长。例如,可以区县为单位组建人工智能教研共同体,推动城乡学校结对,每月开展线上集体备课,每学期打磨示范课,将示范课录像及配套教案整理为县域共享资源包;邻近学校试行走教制,由专职教师每周巡回授课,同时承担听课诊断与现场示范任务,让有限的优质师资照亮更多课堂。三是以外部协作注入活力。学校主动对接师范院校,邀请教育技术专业教师通过双师课堂定期远程授课,安排教育硕士驻校协助教学;同时吸纳企业派驻的技术人员为兼职教师,将外部力量转化为服务课程目标的育人增量。

  2 盘活云端,让素养在本土生活中生长

乡村学生人工智能素养的培育,缺的并不是学生的好奇心与创造力,而是优质课程资源。国家中小学智慧教育平台的人工智能教育专区,汇聚了全国名师的体系化数字教育资源,正是乡村学校补齐资源短板、实现“借力育人”的最大底气。针对“用AI”板块,可按照“素养为先、场景导向”原则编写平台应用指南,聚焦教师智能备课、学生自主学习、课堂授课、答疑辅导、作业设计、学生评价和家校互动等典型场景,以实例说明平台功能与典型应用。

平台资源使用可分为三个层次。一是整课引进,设备有限的学校直接播放平台课程,本校教师负责组织课堂、适时暂停、穿插提问与个别辅导,形成“云端主讲、本校助学”的双师形态。二是拆件使用,将微课、课件与任务单下载后嵌入自主教学,实现国家资源与校本实践的有机融合。三是混合使用,课前观看微课形成初步认知,课中教师组织互动活动,课后借助平台作业与测评功能巩固诊断,构建完整的教学闭环。

云端资源“引进来”之后,还须“落下去”,与本土生活相结合,素养才能在真实情境中生根。西部乡村完全可以从身边取材,将抽象原理转化为可感可知的体验。可结合本地农牧业设计智慧牧场项目,让学生用传感器采集棚内温湿度,用智能工具分析数据并提出改善建议;讲授图像识别时,组织学生采集定西马铃薯的叶片照片,分辨健康叶片与病斑叶片;讲授人工智能与文化时,敦煌壁画的数字修复、临夏砖雕的图案数字化,都是贴近学生的鲜活题材。例如,我院与甘南州基础教育学校,立足区域独特的自然人文资源,打造了“AI+生态文化”跨学科融合教学范式。课程以青藏高原生态保护为核心主题,构建“启蒙+基础+拓展”递进式课程体系:低年级借助“AI识草原”游戏和植物识别小程序认知家乡草场,中年级运用数据处理工具统计甘南牦牛种群分布、分析黄河首曲水文变化,高年级通过可视化编程完成湿地生态数据展示。在此基础上,进一步依托甘南夏河草原、尕海湿地等真实场景,组织学生运用智能工具采集、分析生态数据,实现“做中学、用中学”,让智能素养在家乡土场上拔节生长。

  3 善用工具,让素养在轻负高效的课堂中养成

智能素养的落地,最终要靠学生亲手操作和亲身体验。当前乡村人工智能课堂普遍面临概念抽象难理解、实验环境搭建难、项目创作门槛高等痛点,智能工具的有效使用,能够将抽象概念直观化、降低实验与创作的门槛。

针对概念抽象的问题,教师可将机器学习、决策树、神经元等概念转化为生活化类比,把神经网络比作人脑神经细胞,将模型训练比作小朋友反复认卡片识字,用学生听得懂的语言降低认知门槛。教师可借助国产大模型快速生成互动网页,使抽象逻辑可视化。例如设计“猜水果”游戏,学生点击特征选项后,页面同步展示决策树的分支路径,直观呈现算法的判断逻辑,将原本抽象的讲授转化为沉浸式探究。对于设备条件有限的学校,则倡导“不插电”教学,让学生对积木分类并讨论机器如何归类,初步建立聚类概念;或由一组学生扮演训练数据,另一组学生扮演学习算法,通过传递指令并接收反馈来模拟监督学习过程。待硬件逐步改善,再借助简单的可视化编程工具,让学生在拖拽式创作中领会模式识别、抽象建模等人工智能的基本原理。

当前,乡村学校网络基础设施明显改善,一部旧手机、一台普通办公电脑即可支撑课堂演示与师生互动。国家中小学智慧教育平台“用AI”板块涵盖备授课、科学实验与智能评价等场景的应用,零基础教师也能快速制作互动课件和游戏化教学资源,组织学生开展人工智能支持的科学探究。针对项目创作门槛偏高的问题,大模型能够全程充当创作支架,提供从项目拆解、原型生成到调试优化的阶梯式支持。学生只需用自然语言描述创意,即可快速生成垃圾分类查询、校园植物识别等网页作品原型,再通过修改文字和样式参数完成个性化定制,从未接触编程的学生也能产出可展示的实践成果,在创造中收获成就感与自信心。师生还可将平台课程内容拆分、转换后导入常见通用大模型等AI工具,深入分析教学设计思路,比较不同设计的差异,并进行学习复盘,逐步形成平台资源与外部工具协同的智慧学习模式。

(作者徐亚强系甘肃民族师范学院教育学院院长、副教授,张琪系甘肃民族师范学院教育学院特聘教授)

《中国教育报》2026年11月10日 第04版

作者:徐亚强 张琪