“影响蔬菜生长的环境因素有哪些？怎样设计一个AI系统，能让蔬菜长得更好？”12月6日，广州市番禺区上品优课展示活动举行，在番禺区石碁镇中心小学这堂人工智能课上，人工智能教师陈泽鸣带领学生体验智能灌溉系统，与AI对话，探究人工智能在农业领域的应用。
人工智能课堂融合多门学科以实践项目推动学生学以致用
“为何我们种植的蔬菜，有生长差异？”在这堂人工智能课的导入环节，两位同学展示了各自种植的蔬菜，生长速度不一。为了解决这一情境任务，老师带领学生询问AI：“哪些因素会影响蔬菜的生长？”
为探究如何让AI赋能农业种植，使农作物灌溉更便利，同学们在电脑上运行“模拟灌溉活动”程序，通过控制灌溉的时长和次数，模拟蔬菜种植过程，并思考灌溉系统需经历哪些工作步骤。“我们控制系统灌溉的过程，经历了输入、计算、输出的环节，这也是我们控制系统最基础的三个步骤。”陈泽鸣解释道。
在借助虚拟软件体验并实践的过程中，学生可更直观地认识智能农业生产中的灌溉系统，思考人工智能在促进农业现代化发展中的应用潜力。
人工智能教师陈泽鸣介绍，作为广州市中小学人工智能课程改革实验校，番禺区石碁镇中心小学已开足开齐人工智能课，实现人工智能进课表、有专用课时，并以课程、技术、项目等方面的多元融合，激发学生对人工智能的兴趣，在动手实践、跨学科学习中提升核心素养。
如课程融合方面，学校推动人工智能课程与其他学科知识的融合，带动学生开展跨学科主题学习。陈泽鸣在上品优课活动中展示的《智耘农场》课例，就融合了信息科技、人工智能和科学等多门学科知识。
“今年我们还到浙江参加全国比赛，不仅与来自全国各地的学生同台竞技，还看到了他们展示的各种各样的人工智能项目。他们的创意和技术都让我深受启发。”黄炜烨说。据悉，“AI实践小队”的项目连续三年获省赛一等奖，连续两年作为广东省代表参加全国交流展示活动。项目融合推动学生学以致用，学生不仅收获了扎实知识基础，也在解决问题过程中培养创新思维和团队合作能力。
强弱联合组成教学联盟资源共享促教学提质
2022年，教育部印发的《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》明确提出将人工智能作为课程内容。2023年,“推动全市一至八年级人工智能教育普及”入选为广州市十件民生实事之一。目前，广州各区各校主要依托《人工智能》地方教材和“广州中小学人工智能教学平台”虚拟资源，开展人工智能教育。
但在推进人工智能教育普及的过程中，中小学常常面临设备、课时、师资、资源等多方面的现实难题。番禺区中小学数量多、规模大，涵盖城区学校和乡镇学校，如何为人工智能课腾出课时；如何培育稳定的师资队伍；如何让薄弱学校获得充足优质的教学资源，都是该区需应对的问题。
番禺区教师发展中心信息科技、人工智能学科教研员伍健强介绍，番禺区努力解决设备、师资、课时问题，从“三无”“三有”到“三优”。目前该区218所义务教育阶段学校，100%开课落实人工智能教育普及工作。
番禺区教师发展中心教育技术部主任丘志强介绍，该区以“上、下、求、索”作为行动指南，通过4个聚焦——聚焦“全面普及”、聚焦“队伍建设”（教研队伍和教师队伍）、聚焦“人才培养”、聚焦“探索创新”——落实人工智能教育普及工作且卓有成效：近一年来，番禺区开展了20多场次的研训活动，以研促教；超3000名师生在广州市人工智能各类专项赛事中获奖，多场比赛的获奖总数排名位居全市第一。
针对城乡学校资源和水平差异，该区组建了3个“广州中小学人工智能教学平台”应用研训小组，市桥、沙湾、区属单位一组，石碁、石楼、化龙片为一组，南村、西片、北片为一组，开展多个“人工智能课程教学联盟组”。强弱联合，各校共同研究和探讨人工智能课程教学工作，以联盟组的形式开展教研活动，全面推进人工智能课程落地，提升教学质量。
自组“教学套件”给学生更真实的学习体验
“我们不止步于普及，最重要的是依托普及工作创新教育，培养适应人工智能时代的创新型人才。”伍健强指出，人工智能教育不应是单纯在课堂上教理论知识，关键在于让学生体验、实践、应用所学的人工智能知识。
为此，在推广用好广州市中小学人工智能教学平台的同时，番禺区分批为学校配备人工智能教学套件，进一步增强学生实践动手能力和创新思维。
图片识别显示屏、芯片、语音识别设备、传感器……该区组织骨干教师研究教材，按教学要求在网上选配适用的学具、教具，形成清单，组成这样完整的一套“教学套件”。教学套件由番禺区教师进修学校分期分批采购，下拨给学校开展教学实践，解决“缺乏硬件”的困难，比起学校单独采购大大降低成本。
目前番禺区为50所试点学校提供教学套件。有了实体套件，学生可直观地看见，自己设置的每一步编程，对应着机器在现实中的哪些变化，虚拟编程成了真实体验。没有实体套件的学生，也可通过广州中小学人工智能教学平台进行虚拟仿真体验，即在系统中编程，观察3D模型的变化。
为了进一步规范教学套件的使用，番禺区还组织骨干教师将教学内容与套件使用方法，制作成系列微课资源，进行共建共享，减轻教师备课的压力，提升教学效率与质量。石碁镇中心小学便以广州中小学人工智能教学平台为主，结合区教育局配备的“教学套件”和讯飞星火等生成式人工智能工具，多种技术和平台相融合，促进课堂教学质量的提高。
据介绍，接下来，番禺区将继续坚持“上品教化”教育理念，以“上下求索”为行动策略，推动人工智能教育的不断发展和创新，为进一步推进广州市人工智能教育事业贡献力量，培养适应未来人工智能社会的复合型、创新型人才。