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(第七期)成功举办

2026年3月19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七期——“K-近邻(KNN)”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、胡晓军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。来自全国各地的近2000名信息科技教师及教育专家齐聚云端,围绕本次主题,开展了深入而富有成效的教研探讨。

本次活动的主备团队由徐杨峰老师(南通市海门实验学校) 领衔,核心成员包括张伟(南京师范大学附属陆河实验初级中学)、王张艳(南京市软件谷中学)、童彤(乌鲁木齐市第一百二十六小学)、汤培海(南京市临江高级中学) 五位老师。活动由徐杨峰老师主持,并特邀无锡市教育科学研究院副院长胡晓军进行前期指导与现场点评。

一、夯实算法教学的理论根基

活动伊始,团队组长徐杨峰老师首先进行KNN算法的原理剖析。他从算法的发展历程讲起,系统阐释了KNN作为基于实例的懒惰学习算法的本质特征,深入浅出地解读了“近朱者赤,近墨者黑”这一朴素思想背后的数学原理,详细讲解了欧式距离、曼哈顿距离等不同度量方式的计算方法与适用场景,并通过生动的案例演示了K值选择对分类结果的重大影响。他特别介绍了交叉验证等确定最优K值的科学方法,为后续各学段的教学设计提供了坚实的理论基础。徐老师的剖析既有学术深度,又贴近教学实际,为整场活动奠定了扎实的知识根基。

二、绘制KNN教学分层图谱

团队代表张伟老师带来了题为《K近邻分类算法在小初高人工智能通识教育中的教学资源分析与学习目标的确定》的分享。他系统阐述了团队的研究路径:通过深入剖析KNN算法在人工智能知识体系中的本源定位、解读《中小学人工智能通识教育指南》的学段导向、分析信息科技课标要求及多版本主流教材的落地实践,为KNN算法在小初高各学段的教学进行了精准定位。

张伟指出,团队研究揭示了从小学“感知算法思想”、到初中“理解算法原理”、再到高中“系统性创新应用”的螺旋上升路径,基于此构建了涵盖智能意识、人机协同思维、智能应用与创新、智能社会责任四维目标的分层体系,并创造性地提出了以生涯规划为大情境的贯通式教学设计,将算法学习与学生的自我探索、未来发展紧密相连,赋予技术学习更深远的育人价值。

三、用AI慧眼点亮劳动教育新内涵

来自乌鲁木齐市第一百二十六小学的童彤老师,将她宝贵的支教经历转化为独特的小学AI课程——《慧眼识珠:AI助劳模——走进KNN分类算法》。课程以新疆和田本地的特色产业大枣分级为情境,巧妙地将KNN算法学习与劳动教育、乡村振兴的时代主题深度融合。

童老师化繁为简,用朴素思想类比算法核心,让学生通过动手模拟直观理解算法步骤。学生在Mind+图形化编程平台中调用扩展功能模块中的机器学习KNN算法模块,亲手搭建程序实现大枣的智能分级。课程最后童老师引导学生讨论AI是否会取代劳动者,深刻理解人机协同的真谛,在学生心中播下了科技向善、智能为民的种子。

四、理解算法体验场

来自南京市软件谷中学的王张艳老师,分享了初中学段的案例——《购物平台的尺码智能推荐》。她紧扣初中生认知特点,将抽象的KNN算法融入学生熟悉的网购情境。通过“为社团同学挑选合适尺码的服装”这一真实任务,王老师引导学生经历从找相似买家(理解相似性与欧式距离)到探究K值影响(掌握算法核心流程),再到数据清洗与特征工程(理解数据基石作用)的完整探究过程。

王老师强调该阶段的教学重点不在于复杂的公式推导和代码实现,而在于通过可视化的工具和动手操作,让学生体验和感受算法的流程与思想。这种低门槛、重思维、融价值的设计,让AI学习变得可感、可知、可信。

五、在生涯规划中思辨算法

南京市临江高级中学的汤培海老师以《KNN赋能职业规划》为题,展示了如何将KNN算法学习与高中生迫切的生涯规划需求相结合。课程以霍兰德职业测评为基础,引导学生思考如何用数据描述职业倾向、如何判断相似性、如何根据样本预测类别以及算法预测是否可信等一系列层层递进的问题。

学生从手动计算欧式距离、曼哈顿距离开始,逐步过渡到使用Excel和专业的二维、六维KNN可视化工具进行验证与探究。通过对比二维与六维数据带来的预测结果差异,引导学生深刻反思,从而建立起“数据辅助决策,而非替代决策”的理性技术观。这一设计不仅让学生掌握了算法原理,更在解决真实问题的过程中,培养了批判性思维、系统思维和生涯自主意识。

六、专家点评与引领

在五位老师的精彩分享后,无锡市教育科学研究院副院长胡晓军老师进行了点评与指导。他高度肯定了徐杨峰团队的教研模式,认为这是一种有组织的教研的生动实践,通过系统的教材梳理、反复的磨课研讨,有效凝聚了团队智慧。

胡院长提出了三点建设性意见,为后续的课程建设指明了清晰的航向:一是要处理好技术与兴趣的关系,既要保证AI课程的技术味,又要兼顾不同背景学生的学习兴趣;二是要处理好教育活动与课时的关系,使人工智能教育与国家课程有机融合;三是要处理好项目设计与教学目标的关系,确保项目活动精准服务于育人目标。

七、活动结语

本次集体备课活动以KNN这一经典算法为支点,成功撬动了对小初高人工智能通识教育一体化设计的深度思考。徐杨峰团队以其扎实的研究、精巧的设计和精彩的演绎,向全国同行展示了如何将一个抽象的算法原理,转化为贯穿各学段、链接真实生活、蕴含思辨价值的系列课程,为构建分层递进、螺旋上升的中小学人工智能通识教育体系贡献了宝贵的智慧和可借鉴的范式。

本期活动回放链接:

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