人工智能探索在学校环境中的应用：实践案例与未来展望

作者：安妮·宁2025年04月16日

AI探索及其在学校环境中的实际应用是ISTE与通用汽车公司合作的一项倡议。该项目为教育工作者提供专业的学习机会，旨在为所有学生做好从事人工智能相关职业的准备。

最近，我们与AI探索项目的另外三位参与者进行了交谈，以了解其在K-12教室中的持续影响。在这里，他们分享了该项目如何帮助他们的学区实施人工智能课程，并关注课堂上的公平性。

莫妮卡·罗德里格斯是德克萨斯州奥德萨市埃克托县独立学区的幼儿园老师。她是ISTE-GM AI探索项目第四年的参与者，并在她的学区实施了项目并进行了展示。

ISTE：您如何在课堂上教授人工智能？

罗德里格斯：我为我的幼儿园学生在Seesaw上发布了人工智能活动，例如，来自《课堂动手人工智能项目：小学教师指南》的“感官与传感器”项目。其中一个学习目标是人类和动物如何使用他们的感官与环境互动。另一个目标是描述人工智能机器人传感器如何模仿这些感官。

有一个活动是我的学生观看了一段动物的视频剪辑和一段机器人的视频剪辑。然后，我的学生们录下自己讨论这两个视频的相似之处和不同之处。我问，“如果你是一个人工智能机器人，你会使用什么功能和感官来模仿动物或人类？”其中一个学生决定制作一个昆虫机器人，解释蜘蛛的脚如何爬上墙壁。我引导了一场富有创意的讨论，问：“如果技术朝着那个方向发展，机器人可以爬上墙壁，会怎么样？”

然后，我找到了一个可以使用吸盘建造具有爬墙功能的机器人的机器人。我给了我的五年级学生一个。其中一个学生建造了它，然后把它带回来给我。然后他来和我幼儿园的学生们谈论他是如何建造它的，以及他为什么那样建造它。我的孩子们非常兴奋。机器人让他们大开眼界！他们认为我的五年级学生是个巫师。

是什么激励您教授人工智能？

我们都知道技术正在驱动我们的未来。我会在未来20到30年里在这里吗？谁知道呢？但我的孩子们会在这里，他们需要具备技术知识，也需要了解它能做什么以及它如何有效。

他们需要一个良好的基础。人工智能不仅仅是TikTok或自拍的技术。它可以用于更多。它可以成为学习的工具。

例如，我有一个中文学生，英语知识非常有限。由于我获得了ESL认证，她加入了我的课堂。我想帮助她与他人交流，所以我把翻译器放在了我所有学生的iPad上。每当我们注意到交流上的差距时，我们就可以求助于翻译器。因此，我们不仅可以向她表达自己，而且她也能以这种方式向我们表达自己。我们用人工智能弥合了交流和学习上的差距。

我的许多学生开始学习她所说的一些词。所以，她不觉得这仅仅是她的语言；这是我们的语言。有一种跨文化的联系。这太棒了！我围绕它进行了一次对话，解释说，有了人工智能，我们可以正确地与我们的朋友交流。我们学会了拥抱我们自己，以及我们如何与人工智能分享我们自己。这太美好了。

在实施人工智能课程和项目时，对家长、同事和学区有什么好处？

我们的学区举办了一个技术之夜。我花时间帮助我的一些五年级学生进行编码活动。我们有很多家长参加，不仅是面对面的，也有虚拟的。我们收到了家长们非常积极的反馈。他们很喜欢，并希望看到更多。

我们的社区融入了这些技术之夜，家长们看到了学生们接触到的东西以及那里有什么新技术，这让他们更好地了解了我们学生现在面临的情况。我希望，作为一个学区，我们能够采纳这些ISTE标准，并抽出一些时间来关注这些标准意味着什么，以及它们将如何影响学生。他们的未来是技术驱动的。

蕾妮·桑切斯是洛杉矶联合学区教学技术倡议的教学领导力支持专家。她是ISTE-GM AI探索项目第四年的参与者，已经在她的学区实施了项目并进行了展示，并通过邀请和指导其他LAUSD教育工作者加入AI探索项目来建立能力。

ISTE：您为什么加入ISTE-GM AI探索专业发展（PD）项目？

桑切斯：当我开始担任教学技术教练时，我想更多地了解计算机科学。后来，我变得更加感兴趣，因为人工智能存在于我们的日常生活中。我想了解人工智能的概念以及算法是如何工作的。

AI探索PD项目是自定进度的。它教导了人工智能如何与课堂相关，不仅是高中，也包括小学。所以我报名参加了这个项目。

您如何在您的学区实践您所学到的人工智能知识？

在ISTE-GM AI探索项目中分享了很多好的资源，比如动手指南。我们使用名为“人工智能法则”的项目，该项目来自《课堂动手人工智能项目：中学教师指南》。这些指南对我的学习非常有益，并帮助我了解了课堂上的人工智能教育是什么样的。我们的团队在为全学区观众创建我们的人工智能专业发展项目时使用了这个资源。

洛杉矶联合学区致力于到2025年为所有学生提供计算机科学（CS）教育，确保所有：

9-12年级的学生可以获得CS途径。
6-8年级的学生完成至少一门严谨且相关的CS课程。
PK-5年级的学生每年接受20小时的CS教学。

为了帮助我们的学区完成这项任务，我们为我们的教育工作者创建了人工智能PD系列。今年，我们将扩大它。它曾经是三个专业学习模块。现在，我们正在添加第四个模块。起初，我们专注于理解人工智能以及如何在课堂上实施它。这第四次会议侧重于新兴技术的影响，如物联网、虚拟现实和NFT。

有很多教育工作者想参加这些专业学习课程。我们有80位教育工作者注册。上次我查看名单时，有127位教育工作者等待被录取。

塔莎·伯克-佩尔特是佛罗里达州西棕榈滩棕榈滩县学区的技术项目专家。她是ISTE-GM AI探索项目第五年的参与者，并计划为教师和工作人员进行人工智能方面的PD。

ISTE：您将如何与您所在学区的教育工作者分享您在AI探索PD项目中学习到的知识？

伯克-佩尔特：我们刚刚举行了第23届年度技术会议。它就像一个迷你ISTE会议，拥有教师可以直接用来将技术融入教学实践的最佳实践和教学策略。我们经常问参与者的一个问题是，“您想了解更多关于哪种类型的PD或技术或工具？”

今年，一些老师询问了人工智能。他们听说过这个词，但他们不太理解它如何融入他们每天的教学中。这对我们来说是一个绝佳的机会，因为我们正在计划明年的技术会议。我们将包括关于人工智能的课程，并分享他们可以在课堂上使用的资源。

您的学区计划如何确保人工智能教育中的公平性和多样性？

我们的学区有非常多样化的学生群体。我们服务于超过189,000名学生，他们讲150种语言和方言。我们的目标是平等地支持和培养所有学生。对我们来说，公平意味着每个学生——无论种族、民族、贫困、残疾、语言状况、无证身份、宗教信仰、性别认同或性取向如何——都将有机会获得他们想象、培养和取得成功所需的机会、资源和支持。

也就是说，我们所有的学生都需要了解人工智能和计算思维的原则如何与他们的生活相关。未来的人工智能PD将旨在向教师展示如何将这些原则融入所有学生的课程中。

当学习人工智能时，您的学区如何“让学生坐在驾驶座上”？

作为一名教育工作者，我不必在将人工智能带给教师和学生之前就了解关于人工智能的所有知识。学生们有巨大的排除故障和解决问题的能力，只要我们在他们身上肯定这种能力。学生们需要在学习人工智能时能够接受排除故障，思考为什么某些事情失败以及他们可以做出哪些改变，然后再试一次。

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我们越让学生坐在驾驶座上，我们就能越多地赋予他们在未来创造的能力。以下是我从ISTE-GM课程中发现的一些很棒的工具，这些工具可以赋能教师和学生：