马晓欢
武汉大学深圳研究院，518000
摘要：为了能够抢抓到人工智能发展的重大战略机遇，构筑国家的人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，明确指出，人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步在中学阶段设置人工智能相关课程、推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才,形成国家的人工智能人才高地。
关键词：中学生；人工智能；教育
一、引言
目前国家在我们中学生中深入开展科学人工人和智能基础教育也只是处于一个初级阶段,大多数的我国中学生都并没有关于科学人工智能完整正确的知识认知以及态度,所以,在我国中学生中深入开展科学人工人和智能基础教育刻不容缓。教育的最终目的不是为了让他拿科学奖,而是通过研究中学生与现代人工意识智能科学技术的相互作用,培养其基本的心理科学素养,发现他们内心潜在的各种可能性。
二、Al学习必备的信息学知识
(一)专业编程应用语言与开发工具
尽管目前全球至少有几千万编程人在其中使用上百种的专业编程开发语言工具进行应用程序设计开发,但是python编程语言却脱颖而出,成为人工智.最可能和新时代的最佳编程开发语言。[1]简洁、易读、可靠性扩展等三大优点,使得python位列美国ieee017编程设计语言销量排行榜之首。
(二)人工智能技术的经典算法
结合中学生的知识储备和人工智能算法的应用场景，笔者认为中学生有必要掌握以下三类经典算法。
1.k近邻算法
给定一个训练数据集，对新的输入实例，在训练数据集中找到与该实例最邻近的k个邻居实例。该算法不仅可以用于分类,还可以用于回归。
2.朴素贝叶斯
对于给定的训练数据集，首先基于特征条件独立假设学习输入1输出的联合分布概率;然后对给定的输入，利用贝叶斯定理求出其后验概率最大的输出。
三、人工智能的学前教学工作组织
（一）学前教学组织
准备情况人工智能教学是一门国际交叉学科,相比较于中学的其他学科课程,学习组合起来往往具有一定的教学难度。
为了有效保证当前人工智能教学课程的实验教学质量,老师学生可在课前从优酷或其他网易视频公开课上下载查找实验相关的案例AI等视频教学资料,作为当前课堂的实验情景教学导入,调动课堂学生的学习好奇心,准备播放相关视频演示机器代码或相关实验运行数据集等,展示学生利用课前所学到的知识成功解决各种现实教学问题的实验过程,让课堂学生充分明白如何学有所用;教师安排一个实验运行机房,引导课堂学生独立学习完成相关演示机器代码的实验运行,使课堂学生切身感受到实验机器的"智能",激发其师生学习的主动积极性和学习主观能动性。
（二）具体教学计划
以逐步完善我校中学生对有关人工知识智能信息技术的基本认知教育体系和作为教学标准,在我校中学生中组织开展有关人工知识智能技术教育的具体教学计划总体需要大致分为以下三步走。
1.具有数学理论基础的思想补充
理论数学基础思想在现代人工智能的基础计算科学原理中无所不在。学生的计算基础知识能力储备主要来自于初中和高中数学基础课程的纵向学习,为了更便于引导学生正确理解基于AI的算法,人工智能数学教育必须更加注重基础数学知识的横向扩展。同时将生活数学应用公式知识生活化,引导中小学生学会使用生活数学知识公式去快速解决简单的日常生活数学问题
2.经典算法的学习
算法是计算机解决问题的思想所在，对于算法的学习应该是从理论到实现。老师在了解学生的基础后，应该首先使用AI实例引出概念。随后，教师让各位学生通过下载网上的一种开源算法软件代码包实例来了解实现这种算法中的细节,有-一定网络编程技术水平的学生同学们也可以考虑尝试下载自行设计自己编写程序的源代码包来实现这种算法。通过对于AI等经典编程算法的深入学习,学生不仅可以彻底掌握运用计算机软件解决实际问题的基本逻辑,了解现代计算机软件编程的基本核心技术意义,做到举一反三。
3.解决一些现实问题
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,要积极鼓励中小学生尝试使用一些经典统计算法或数学样本集合来解决-些有趣的现实问题。[2]比如可以采用在现代机器智能学习中广泛广为使用的诸如mnist等等手写英文数字单位数据集,用来帮助训练和学习识别自已亲手书写的单位数字;通过网上搜索可以实时获得的城市空气质量数值pm2.5数据,尝试用来分析某一个城市的空气环境变化规律;也或者可以根据自己目前所学的科技知识,写一篇城市AI类的科技小说和短文,在整理和和收集相关资料的工作过程中逐步建立完善自己对城市AI的科技认知认识体系。将科学理论与社会实践相互地结合,才能做到止于至善。
结论：技术教育和教学科技发展是我国经济、社会快速发展的两大重要核心内生动力,当今社会,在广大中学生中深入开展科学AI技术教育必须始终紧跟现代人工聪慧智能等新技术快速发展的重要脚步。通过系统的进行AI数学知识理解教学,不仅学校可以建立完善针对学生全面的数学AI知识认知教育体系,培养多种新的思维表达方式。
参考文献：
[1]冯彦. 推行人工智能教育,促进青少年实践创新[J]. 福建教育, 2019, 000(044):P.24-27.
[2]张锦东. 行为主义视角下的小学人工智能教学实践探索[J]. 教育信息技术, 2020(7):34-37.