跨学科视角下人工智能骨干教师培养策略研究

【摘要】本文从跨学科视角出发分析中小学人工智能骨干教师跨学科教学的必要性和未来趋势，在此基础上探讨了人工智能骨干教师跨学科培养的特点，提出了中小学人工智能骨干教师培养的策略，希望为全国中小学人工智能骨干教师队伍建设提供借鉴。【关键词】跨学科；人工智能；骨干教师；培养模式引言《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》的发布对中小学教师跨学科主题教学提出新要求，教师需要具备应用其他学科的基础知识创造教学情境，组织教学活动的能力。[1]人工智能教育课程需要授课教师不仅具备专业的计算机知识，还要有很强的跨学科项目式教学实施和组织能力。本文课题组通过三年的教学实践，总结了区域人工智能教师的梯队建设经验，提炼出人工智能骨干教师的培养方法和策略。人工智能骨干教师的群体定位及专业特质人工智能教育涉及大数据处理、深度学习、机器人技术等领域，教师要对这些技术有一定的了解和实践才能转换到课堂教学中。所以本文课题组根据教师的兴趣优势选拔出人工智能骨干教师专门进行集中学习和培训。被选拔出的骨干教师首先要开展探究学习，体验人工智能的人脸识别、文字处理、人机交互、自动驾驶等热门的应用领域；其次将人工智能知识内化后与信息科技课程相结合，形成适应中小学生的理论知识和教学实践案例，并能够带领其他老师进行有效的课堂教学。人工智能骨干教师在业务能力上需要有跨学科的知识整合能力，在学科团队中能够起到引领、示范、辐射作用；在学科素养上要求骨干教师具备强国意识和工匠精神，在人工智能技术中使用国产芯片和国有自主可控操作系统，实现人工智能课程与相关学科的完美融合（图1）。人工智能骨干教师的培养策略1.以人工智能实验室为纽带，形成教师梯队人工智能实验室成员由骨干教师、青年种子教师和后备教师三部分组成。骨干教师是工作5年以上有丰富的教学经验和编程基础的教师；青年种子教师是工作5年以内（含5年）且具有教学经验和编程基础的教师；后备教师是对人工智能教育非常感兴趣，编程能力及教学业务有待进一步提升的教师。人工智能实验室通过定期组织各种专题活动、交流与学习研讨会等形式为骨干教师搭建更加广阔的成长平台，助力其快速成长。2.以区域人工智能课程体系建设为重点，推动教学水平整体提高本文课题组以培养学生的学科核心素养和创新能力为出发点，结合学生的认知能力，组织骨干教师从教学实践出发编写人工智能教材丛书和建设配套资源，形成涵盖基础教育阶段的区域人工智能地方课程体系。教师以探究学习为主要形式，集体开展备课活动，工作时间为六个月，期满轮换。3.定期组织专题教学活动，搭建教师之间交流与沟通的平台人工智能骨干教师是一线教学的实施者，同时也是人工智能本地化课程的规划和引领人。为给人工智能骨干教师营造高端學术氛围，实现企业、高校、教育的产学研用一体化发展，人工智能实验室依托青岛市相关科研院所与高校，搭建人工智能骨干教师的理论研究、资源开发及教学成果交流平台，推动校际间协同研修、校企间学用融合。4.搭建软硬件环境，助力教师项目式培训骨干教师通过真实的软硬件环境进行项目式学习培训，能够更快地学习与掌握AI的相关应用，掌握一些基本的电子、编程和机械知识，同时也能够培养创新意识和团队合作能力。这使得教师可以把相关AI应用系统运用在更适宜的教学场景和需求中。本文课题组通过三年的项目式培训实践，总结出了骨干教师学习开源硬件的课程体系（表1）。5.制定教学述评制度，促进教师专业发展，教师教学述评是教师对自身教学以及学生发展进行陈述与评议的价值判断活动。[2]要结合人工智能课程特点制定教师教学述评与学生发展核心素养的学业述评方案。本文课题组利用数字技术采集与汇聚人工智能骨干教师的全量数据，包括教师教研、教学、科研等业务数据和职称、论文、著述、评优评先等个人数据，得出基于大数据分析技术的发展报告，对骨干教师专业发展给予精准评价，引导骨干教师科学规划自身专业学习和职业发展方向，助推教师专业发展。6.加强教师领导力培养骨干教师要成长为教师群体中的领导型教师。学校应鼓励人工智能骨干教师领导力的发展，依靠骨干教师梯队组建老中青结合的人工智能教学共同体，并明确共同体的目标导向，引领团队进行人工智能课题研究与教学实践。学校要根据人事部门与学校的教师领导力培养计划，结合人工智能骨干教师的特点成立数字化首席信息官等岗位进行有目标的培养。结语中小学人工智能骨干教师应具备跨学科教学能力及知识，才能更好地开展人工智能教育工作。人工智能骨干教师的培养是一项长期的工作，教育、人事及装备等相关职能部门和学校都应积极搭建教师交流学习平台和实验室环境，为人工智能教师发展营造良好的氛围。同时，学校及相关机构要制定完善的培养计