新课标下农村学校实施人工智能教学的实践探索

摘要：新课标背景下，农村学校人工智能教学需构建系统化实施框架，利用“1+2+N”课程架构、双师课堂以及多样赛事共同构建农村学校人工智能教育的系统化实施路径。三者也能形成“课程奠基－教学提质－实践赋能”的闭环生态，保障人工智能教育的普惠性，为农村学生创设个性化发展空间。基于此，本文旨在探究新课标下农村学校实施人工智能教学的实践，并提出切实可行的思路。

关键词：新课标；农村学校；人工智能教学

引言：在信息技术飞速发展的时代背景下，人工智能作为新一轮科技革命的核心驱动力，深刻影响着教育领域的创新。《义务教育课程方案（2022年版）》的颁布实施，强调了信息科技教育的重要性，早就为人工智能融入基础教育体系提供了政策上的支持。但与此同时，城乡数字鸿沟的存在，使得农村学校急需探索一条符合自身特点的人工智能教育路径。

一、构建“1+2+N”，完善课程架构

在人工智能教育普及化的时代背景下，农村学校急需构建符合地域特征的课程实施模式。“1+2+N”课程架构利用其系统性设计，能突破传统学科壁垒，形成“基础奠基－能力提升－素养渗透”的三维进阶体系。其中，“1”作为认知根基，确保全体学生掌握智能社会的基本生存技能；“2”构建双轨发展路径，既培养抽象思维能力又强化具象实践能力；“N”则形成浸润式教育生态，在各学科领域中渗透人工智能素养。

在实践中，农村小学可以依托“1+2+N”模式开展实践探索。在基础层，教师利用乡村自然场景开发教学案例：分析田间作物生长数据，引导学生理解数据采集与处理原理；借助乡村道路监控系统，讲解图像识别技术的应用逻辑。这些本土化案例会有效弥合技术理论与生活经验间的断层。接着，教师在思维课程方面设置“乡村问题解决者”主题，能带领学生分组设计相关方案，经历分解问题、设计算法、优化方案的完整思维训练；实践课程方面教师则利用开源硬件搭建“智能灌溉模型”，帮助学生编程控制湿度传感器与水泵联动，将抽象算法转化为实体装置。除此之外，教师还能在相关学科领域结合人工智能开展相关教育，使人工智能教育突破机房边界，在操场、菜园以及手工教室等空间，形成“处处可学、时时能用”的教育新样态。

二、推行双师课堂，优化教学形式

在教育领域，人工智能技术的深度介入重构传统教学形态，农村学校引入双师课堂能利用人机协同实现范式升级教学流程。其本质在于构建“人类教师－智能系统”的双向赋能机制，形成“动态互补、分层增效”的育人模式。人类教师作为教学活动的组织者与引导者，侧重思维启发、实践指导；智能系统则发挥数据采集、标准化知识输出等功能。两者协同既弥补农村教师技术能力不足的短板，又突破单一教学主体的局限性，形成“精准诊断－分层干预－持续优化”的闭环系统。

以农村小学智能环保项目为例，项目启动阶段，智能系统能基于学生前期学习数据，推送不同难度的环境监测案例库，教师则结合乡村河道治理需求，设计“水质变化追踪”探究主题。课堂实施时，智能虚拟助手会利用动态图表解析污染物的扩散规律，同步模拟传感器的工作原理；教师则组织实地考察，指导学生使用简易检测设备采集水样数据，对比分析不同河段的生态差异。

教学过程中，智能系统实时捕捉学生操作路径，自动生成数据记录热力图，帮助教师快速定位小组协作中的认知偏差。在设计方案环节，学生借助智能系统的算法库构建水质预测模型，教师在小组研讨中指导学生结合地理特征优化模型参数，形成具有地域适应性的监测方案。双师课堂中，教师运用角色分工与资源整合，能够构建“标准化支撑+个性化提升”的教学生态。智能系统承担传递知识、记录过程与数据等基础性工作，从重复性任务中解放教师，专注培养学生高阶能力。学生则在人机交互中形成“技术工具－现实问题”的双向联结，既掌握智能设备操作逻辑，又发展基于真实需求的技术创新意识。

三、开展多样赛事，助力以赛促学

教师设计阶梯式赛事体系，建立从基础认知到综合应用的渐进路径，可适应不同能力水平学生的发展需求。赛事内容需贴近农村生活实际，选择农业生产、环境保护等真实问题作为切入点，降低技术应用的抽象性。评价标准需兼顾技术实用性，注重项目可行性、创新性及社会价值。农村学校教师在此类活动中要整合有限资源，利用团队协作、校社联动等形式，将课堂知识转化为解决实际问题的工具。

在具体实施中，农村学校可以结合地域特点，搭建覆盖全学段的竞赛平台，组织“AI发现之旅”观察活动，要求学生记录身边的科技应用案例。学生能观察村内超市的扫码结账设备，分析其工作原理，尝试用简易绘图描述商品信息识别流程。此类活动不强调复杂技术，重点培养观察力。中高年级开展“智能小发明”挑战赛，结合农业生产设定目标，要求学生分组改造传统农具。如，在铁锹手柄加装压力传感器，实时监测劳动强度并提示休息时间，或利用废旧材料制作简易驱鸟装置，使用声音传感器识别鸟类活动后自动播放驱赶音频。竞赛中学校还要邀请村民担任评委，从实用性角度对作品提出改进建议。

组织赛事过程中，教师也要衔接日常教学，在赛前培训相关技能，演示传感器连接、基础编程等操作，学生也能拆解往届优秀作品学习经验。赛中学校设置“问题诊断周”，安排技术人员入校指导，协助解决电路设计、代码调试等难题。赛后教师举办成果展，将获奖作品陈列于校园科技角，定期开放参观。

结束语：人工智能教育的深入推进为农村学校带来前所未有的机遇。农村学校构建“1+2+N”课程架构，系统性地整合教育资源，引入双师课堂打破地域限制，开展多样赛事激发学生创新潜能，既能为农村人工智能教育提供可行路径，又在更深层次上推动教育公平发展，为培养适应未来社会的创新型人才奠定基础。

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本文系会宁县“百项科学教育”2024年规划课题《新课程背景下农村学校人工智能课程教学实践研究》阶段性研究成果，课题课题批号：HN[2024]G010号。