基于混合式教学的初中人工智能课程教学设计与实践研究

作     者：温善雯 

作者单位：华中师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王忠华

授予年度：2022年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）] 

主      题：人工智能课程 混合式教学 教学设计 初中 

摘      要：充满机遇和挑战的智能时代正加速到来,人工智能技术影响了社会的各行各业。为了保持在科技发展上的核心竞争力,国家需要着力培养能够适应并改造未来社会的新一代人工智能领域人才。2017年7月,国务院所印发的《新一代人工智能发展规划》中提到,中小学要设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。如何在基础教育阶段落实人工智能课程常态教学是本研究聚焦的重点。当前,人工智能课程教学存在的课时不够、教学实践路径不明等问题,影响了课程在初中学段常态化实施。人工智能课程是一门具有实践性和体验性的课程,传统教学的讲授和演示环节会占用课堂的宝贵时间,导致学生掌握的只是一些浅层知识,教学效果难以保障。因此人工智能课程中需要尝试新的教学模式或教学方法。混合式教学模式可以通过线上和线下学习空间的融合,让学生能够多场景、多方式、多内容地完成人工智能课程相关知识的学习,帮助学生提高学习兴趣和自主学习能力,协助解决现阶段人工智能课程课时不足和学习效果低下等问题。本研究采用文献研究法、准实验研究法、问卷调查法和访谈法,研究在初中人工智能课程教学中应用混合式教学模式的教学效果。以湖北省某K初级中学为研究对象,调查初中人工智能课程学习的现状和混合式教学实施的条件,根据现状分析混合式教学实施的可行性。引入ADDIE教学模型,结合混合式教学模式构建人工智能课程教学设计流程。基于混合式教学的人工智能课程教学阶段主要包括课前线上自主学习和原理体验,课中线下课堂互动活动和课后线上成果分享以及拓展学习。按照此教学设计流程提供可具参考性的初中人工智能课程教学设计案例。选择两个班级作为实验研究对象,一个作为实验班,一个作为对照班。实验班采用混合式教学模式,对照班采用传统教学模式,进行对比试验。对实验结果进行分析,发现实验班在实验后在学业成绩和课堂行为表现各维度有了显著的提高,从而验证了混合式教学模式对于学生提升及人工智能课程学习效果、学习兴趣、自主性、合作性、创新力都是有利的,且比传统教学模式更加有效。综上所述,本研究不仅有效提升了学校人工智能课程教学效果,发展了学生的自主学习、合作探究能力和创新思维,而且探索应用混合式教学开展初中人工智能课程教学提供了实践案例。通过教学实验,验证了混合式教学的实施效果,为初中人工智能课程一线授课教师提供新思路,也为其它基础教育课程进行混合式教学提供一定的借鉴。