线上备课 | 全国中小学人工智能通识集体备课暨普适性教材共创活动(第五期)成功举办

2026年3月15日晚,全国中小学人工智能通识集体备课暨普适性教材共创系列活动第五期——“知识表示技术”线上专题备课活动成功举办。本次活动由中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会主办,巫雪琴、郑茜等多个名师工作室联合承办,全国各参与省市名师工作室协办,旨在凝聚全国名师智慧,共同破解人工智能通识教育落地难题,推动课程体系化建设与教师专业发展。

“知识表示技术”主备团队是安为伟老师负责,由任衍敏(高中)、栾富海(初中)、崔寅(小学)共4位老师组成。活动由南京市师范大学附属扬子中学的安为伟老师主持,来自南京市东山高级中学的正高级教师、特级教师巫雪琴前期指导与现场点评,来自全国各地的信息科技教师及教育专家近2000人齐聚云端,共同围绕知识表示技术主题开展深度教研。

一、全景式解读,构建技术脉络

活动伊始,备课组组长安为伟老师从整体上对知识表示技术进行了系统梳理。她首先介绍了团队的分工与学习历程,随后对国家和省级相关文件及现行教材进行了横向比较分析。安老师指出,知识表示技术是人工智能的基石,贯穿从传统符号主义到现代连接主义的发展脉络。

在原理剖析环节,安老师以“学生张明对人工智能感兴趣”为例,生动展示了谓词逻辑、产生式规则、框架表示、语义网络、本体表示到知识图谱的演进过程。她强调,知识图谱作为现代符号表示的集大成者,以三元组为核心结构,实现了知识的规范化表达。安老师还现场演示了基于Neo4j图数据库构建2024年新增专业知识图谱的全流程,展示了如何通过Cypher语言进行查询与推理,为高中阶段的教学提供了可操作的技术路径。

二、感知结构,从现象到规则的启蒙之旅(小学)

来自小学团队的崔寅老师围绕“认识我自己——知识表示技术启蒙”主题,分享了小学阶段的课例设计。她指出,小学阶段的核心目标是感知结构,通过生活化、场景化的体验活动,帮助学生建立信息可以被组织、分类和表示的初步意识。

崔老师设计了四个层层递进的活动:特征名片、心情晴雨表、兴趣关系网和我的智能小档案。通过制作名片、用“如果……那么……”句式表达情绪规则、绘制兴趣关系网络图等任务,学生将抽象的实体、属性、规则等概念转化为可操作的具身认知活动。崔老师特别强调低技术门槛、高思维含量的设计理念,倡导用卡片、贴纸等常见材料实现人工智能思维的启蒙。

三、从人类思维到机器智能的认知跃迁(初中)

初中团队的栾老师以“从西游记说起”为情境,设计了融合知识表示与推理的课例。他指出,初中阶段的目标是构建逻辑,让学生理解知识表示是机器认知的基础,并能够通过案例感知基于知识的推理过程。

栾老师通过开发的小型知识图谱系统,引导学生体验从人类思维到机器推理的转换。以“红孩儿称呼猪八戒什么”为驱动问题,学生通过添加实体、关系,观察机器如何基于三元组和传递性规则进行推理。栾老师还创新地将知识表示分为“传统显性符号化表示”(以知识图谱为例)和“现代生成式隐性表示”(以黑盒模型为例),引导学生对比两种表示方式的差异,理解AI幻觉的成因,落实信息社会责任教育。

四、驾驭图谱,从表示到推理的系统创新(高中)

高中团队的任衍敏老师以“织一张我的生涯地图”为主题,展示了面向高中生的知识图谱课例。高中阶段的核心目标是驾驭图谱,要求学生不仅理解知识图谱的原理,更能设计、构建并应用知识图谱解决实际问题。

任老师以高中生选科、选专业、规划职业的真实需求为切入点,设计了从“传统搜索 vs 豆包 vs 智能生涯系统”的对比实验,让学生直观感受知识结构化带来的检索效率提升。通过“我的生涯地图”互动工具,学生亲手构建包含性格特征、优势学科、行为偏好的个人画像图谱,学习SPO三元组的基本结构。在知识工程环节,学生从职业资料卡中提取三元组,动态注入图谱,观察推荐结果的变化,实现从使用者到建构者的身份跨越。课堂还设置了关于数据来源可靠性的辩论环节,培养学生的理性批判意识。

五、活动点评总结

活动最后,巫雪琴老师对本次备课活动进行了高屋建瓴的点评与总结。她首先回顾了人工智能通识集体备课活动的初心——让更多教师在深度参与中成长,在交叉融合中博采众长。巫老师指出,知识表示技术作为人工智能的核心基础,其教学需要厘清几个关键关系:知识、信息与数据的层次关系,知识表示与推理的逻辑关系,以及不同学段的教学定位。

巫老师高度肯定了安为伟团队的备课成果,认为团队在原理剖析、工具应用、案例设计等方面做到了深入浅出。针对各学段,她建议小学阶段以问题主线贯穿活动,初中阶段需注意关系表述的严谨性,高中则可探索知识图谱嵌入等前沿内容。巫老师最后强调,通识教育的核心是培养能理解并协作于智能时代的新公民,并勉励大家奉献智慧,共同为人工智能课程落地贡献一线力量。

六、活动意义

本次集体备课以知识表示技术为切入点,系统展示了从小学到高中的人工智能贯通培养路径。通过安为伟团队的分享,教师们厘清了核心原理,并收获了覆盖三个学段的可操作性课例。活动促进了教师从知识点学习到体系化建构的成长,确立了小学“感知结构”、初中“构建逻辑”、高中“驾驭图谱”的学段定位,并通过低门槛工具与生活化情境,让通识教育可感可迁移。本次活动是对学深学透以形成体系理念的生动实践,为人工智能教育高质量发展注入了活力。

本期活动回放链接:

https://mskzkt.jse.edu.cn/cloudCourse/teacherWorker/detail.php?id=122