人工智能启蒙教育融入高中信息技术课程的适配性与实施路径

2025 年，教育部办公厅关于印发《中小学科学教育工作指南》的通知中指出，要探索虚拟仿真和计算机建模等科学教学新模式，开拓生成式人工智能大模型在科学教学中应用的新场景，利用数据分析技术提升教学评价的精准化水平。为此，教师必须明确意识到人工智能教育融入现代化高中信息技术课堂的重要意义，依据具体的教学现状及学生发展需求进行教学活动设计，做好人工智能教育的开发工作，以科学有效的实践探索活动促进高中信息技术学科教学的高质量发展。

一、人工智能启蒙教育与高中信息技术课程的适配性分析

（一）课程目标的一致性

本课程的核心目标是培养学生的信息素养，聚焦于增强信息搜集、处理及创新应用技能的培育；在人工智能基础教育中，学生需理解其基本原理，掌握基础应用技巧，并培养智能化思维习惯，双方均以技术素养的塑造为核心目标，为后续环节构筑能力基础，后者深化了前者的智能时代发展路径，目标体系紧密吻合。

（二）内容体系的互补性

高中信息技术课程，围绕数据操作、算法原理及编程实践展开，聚焦于机器学习、图像识别、自然语言处理等前沿专题的启蒙教育，为后续知识构建起基础框架，后者为前者的理论体系引入新的实践案例，如编程实现基础智能应用，搭建“基础至进阶”的知识阶梯，实现知识结构的协同扩充。

（三）学生认知的适配性

正处于形式运算期的青少年阶段，展现抽象思维与逻辑推理的潜能，明了人工智能基础概念；他们对智能设备与机器人等前沿技术展现出内在的吸引力，倾向引发学习驱动力，这种认知水平与兴趣基础，构筑了适宜的心理平台以推动人工智能启蒙教育的实施。

二、人工智能启蒙教育融入高中信息技术课程的实施路（一）基础认知层：渗透概念，建立智能思维

在“数据与信息”章节，以实例剖析关键理论，引入“智能推荐系统”案例，探究“猜你喜欢”功能背后的技术原理，解读“数据—特征—模型”的逻辑序列，学生得以洞察人工智能模拟人类思维之内在逻辑，在“算法初步”教学中，以“AlphaGo 对弈示范”为镜，揭示人类与机器决策的分歧点，探讨“启发式搜索”的概念。

利用可视化工具，直观体验“TeachableMachine”等在线平台操作流程，学生借助摄像头记录动作图像，诸如举手或低头等动作，迅速构筑初级分类架构，亲身感受数据采集、模型训练至预测应用的连贯操作流程，领会机器学习流程要义，消除由抽象理论引起的认知阻碍[1]。

（二）技能实践层：依托编程，实现简单应用

依托既有的编程知识体系，深化智能模块的运用在Python 教学领域，采用图像识别技术插件，指导学生实施“手写数字识别”的编程案例；在“算法与程序设计”单元，实施“决策树构建下的成绩等级判定”教学实践，让学生借助代码，运用“if-else”逻辑来重现机器学习分类步骤，实现编程与智能技术的结合。

行融合教育机器人套件（如mBot）的模块化机器人实践，实施“自动避障”小车开发计划：学生对传感器参数（诸如距离阈值）进行设定并编制初级逻辑代码，机器人可依据环境数据，动态调整其移动方向，在实施阶段，剖析“感知—决策—执行”智能系统布局，培养问题处理技术。

（三）创新应用层：融合多学科，设计综合项目

多学科主题探究整合生物学科“生态系统”原理，实施校园植物识别系统开发：学生团队实施植物图像资料的采集，以基础手段实施特征标示，实施模型训练作业，研制成功一款具备植物识别功能的移动应用程序，本计划汇聚数据操作、编程技术及生物学科识，体现人工智能的跨学科应用价值[2]。

以“校园生活优化”为核心理念的创意设计聚焦实际问题，引导学生提出智能化的解决路径，以摄像头为工具，捕捉学生状态的“课堂专注度检测装置”，采用简易算法进行专注度评估、结合人脸识别技术的智能储物柜等，学生在构思、设计、迭代方案的过程中，深化对人工智能价值内涵的把握。

三、实施保障策略

（一）教材与资源适配

加入“人工智能入门”专题至现有信息技术教材体系，筛选与教材内容相契合的资料，如将“人工智能算法”增补为“算法”章节的辅助阅读，开发校本资源包，整合案例库，降低教学实施壁垒。

（二）教师能力提升

采用“理论深化与实践工坊协同”的教师培训模式，特邀专家阐述人工智能的根基理论，组织教师加入“Scratch构建智能对话”等实操性研讨班，把握启蒙教育教学技巧要领；建立校际教学研究互动群，互采教学设计案例与经验分享，缓解教师专业能力短板所造成的压力[3]。

（三）评价方式优化

实施“过程与成果”融合的复合评价模式，在项目实施过程中，对学生的策略思维（如模型设计的合理性）及团队协作能力进行考察；评价成果时，创意与实用性是核心考量因素，系统化捕捉学生从认知概念至创作作品的成长阶段，系统化呈现学生人工智能素养成长阶段。

四、结论

人工智能启蒙教育与高中信息技术课程在目标设定、内容架构、认知要求上展现高度契合性，为融合实施奠定可行性基础，沿“基础认知—技能实践—创新应用”的路径行进，将人工智能内容纳入既定课程结构，有效减少学生负担的累积，进而促进学生的智能思维与创造力的成长，必须深化推进资源分配与教师培训的优化升级，确保人工智能教育初级阶段得以全面铺开，为学生融入智能时代打下稳固的基石。

参考文献

[1]辛陆珠. 高中信息技术课程中人工智能教学的优化策略研究[J].当代家庭教育，2024，（21）：146-148.

[2] 孙 宇 科 . 创 新 人 才 导 向 下 高 中 信 息 技 术 课 程 与 人 工 智 能 的 融 合 [J]. 科 教 导刊，2024，（25）：134-136.DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.25.043.

[3]李川奇. 深度学习视域下高中信息技术课程建构路径探析[J].中国信息技术教育，2024，（16）：87-89.