2026年5月18日,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、毛文意、郑茜等多个名师工作室联合承办的全国人工智能通识集体备课暨普适性教材共创系列活动第三阶段说课专题第一期在线上如期开展。本期活动聚焦“知识表示”与“搜索与求解”两大人工智能核心算法,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,共同见证了小学、初中、高中三个学段9位教师的说课展示。
本次活动由南京市江宁区岔路学校高级教师、南京市学科教学带头人崔寅主持,并特邀常州市实验初级中学正高级教师、江苏省教学名师毛文意,以及南京市东山高级中学正高级教师、江苏省特级教师巫雪琴进行全程点评与指导。
一、知识表示——从特征密码到生涯地图,让知识结构化赋能智能推理
知识表示是人工智能理解世界的基础。四位教师从不同学段出发,引导学生将碎片化信息转化为结构化知识,体验机器如何认识世界。
小学段:崔寅(南京市江宁区岔路学校)《探索我的密码》
崔老师以“认识我自己”为大情境,引导学生从生物特征与精神特征提取个人信息,用“如果……那么……”的规则翻译工具,将行为规律转化为条件逻辑句。学生合成个人密码卡,讨论信息分享边界,初步建立数字身份保护意识。
初中段:周琳(乌鲁木齐市第九中学)《智绘西游:走进知识图谱》
周老师以《西游记》为载体,让学生在在线图谱工具中补充红孩儿人物关系,引出“实体—关系—实体”三元组概念。通过“真假美猴王”情节引入核心属性K解决实体消歧,并设计三元组闯关游戏与Python代码补全,理解知识图谱作为事实底座对抗AI幻觉的价值。
高中段:任衍敏(连云港高级中学)《织一张“我”的生涯地图》
任老师以高中生选科与职业规划为真实需求,从“传统搜索 vs 智能生涯导航”对比实验入手,系统讲解SPO三元组及其两种模式。学生从非结构化文本中提取三元组更新知识库,体验“擅长数学→适合数据科学专业→适合数据分析师”的推理链条,理解人机协同的知识表示方式。
高中段:曹蓉(南京外国语学校)《红楼梦图谱》
曹老师以高一语文必读《红楼梦》为切入点,从“宝玉挨打”的考试难题引出知识图谱对整本书阅读的辅助价值。学生通过三元组推理活动、图谱观察、手动提取三元组并与AI生成对比,最后运行本地Python代码理解构建原理,并拓展金融反诈骗、对抗大模型幻觉等应用。
二、搜索与求解——从迷宫寻路到校园导航,让算法决策赋能真实问题
五位教师以路径规划为主线,从小学的游戏化体验到高中的项目式实践,呈现盲目搜索与启发式搜索的算法思想。
小学段:肖健《体验搜索算法:公园寻宝》
肖老师以贵阳黔灵山公园寻宝为情境,用“探险家”比喻深度优先搜索(一条路走到黑、回溯),“侦察兵”比喻广度优先搜索(层层推进)。学生在图形化迷宫中动手规划路线,对比两种算法的搜索顺序与效率,初步理解“没有绝对优劣,只有合适场景”的算法选择思维。
初中段:杜玫《小野猪的“一条路走到黑”闯关记》
杜老师以动画《中国奇谭·浪山小妖怪》为情境,学生化身小野猪在迷宫中体验深度优先策略。她将算法拆解为六步流程图,并用“不撞南墙不回头”辅助记忆。学生利用图形化编程软件完成编程闯关,并将深度优先的“深耕”精神迁移到人生选择。
高中段:俞亚娣《我是城市规划师》
俞老师融合地理学科,以“焦溪古镇路径规划与功能区规划”为项目载体。学生将古镇抽象为网格模型,对比DFS、BFS与A*算法,通过实训平台观察启发式决策。课程从“线”的规划进阶到“面”的规划,讨论“最短路径是否等于最优路径”,培养兼顾生态、文化与公平的责任意识。
高中段:蒋蔚《校园导航APP项目开发》
蒋老师以“校园内部智能导航”为真实项目,两课时分别对比BFS与DFS的优劣,引出启发式搜索。深入讲解A*算法的曼哈顿距离、优先队列、父节点更新等机制,借助自研实验平台让学生调整启发函数权重观察对解的影响。强调算法伦理:最短路径不一定是生活最佳路径(如无障碍缺失),引导学生理解技术有边界,责任无边界。
高中段:张伟《给机器人装上“方向感”》
张老师以“火星车导航”为情境,通过自建教学网站让学生直观对比盲目搜索与A算法的节点展开数量。用“登山选路”“打车去机场”等生活案例解释A公式中过去代价与未来预估的平衡。学生分组完成三个对比实验,讨论启发式函数背后的“人类价值观”,理解人工智能的“人工”体现在价值对齐。
三、专家点评
说课结束后,点评专家毛文意老师和巫雪琴老师进行了深入点评。
毛文意老师充分肯定教师在学习支架设计上的创新(可视化工具、自研实验平台等),同时犀利指出知识表示板块对可计算性挖掘不足,教学活动多停留在比喻层面,未能触及知识表示的本质——机器如何用符号表达知识并实现逻辑推理。她建议教师应深入理解“表示与推理不可分割”。对于搜索与求解,她强调要关注课程目标定位,从中观视角认识算法的边界与局限性,引导学生理解搜索算法与其他方法的互补关系。
巫雪琴老师补充点评,肯定了学段衔接和情境创设的努力。她建议知识表示板块应强化推理意识渗透,如崔寅老师的特征密码可进一步引导学生根据特征猜人;周琳老师的“真假美猴王”可聚焦单一情境避免概念叠加;曹蓉老师的《红楼梦》图谱应明确语文学科是抓手,信息科技是本体。搜索与求解板块建议小学不必强记术语,重在体验有多种方法;初中应通过对比实验自然凸显算法优劣;高中在项目推进中关注重难点突破。
本期说课是集体备课从原理剖析走向课堂落地的关键一步。9位教师呈现了从小学启蒙到高中探究的完整学段阶梯,为知识表示的可计算性与搜索算法的边界意识提供了改进方向,为全国人工智能通识教育贡献了可复制、可迁移的优秀课例。
本期活动回放链接:
https://mskzkt.jse.edu.cn/cloudCourse/teacherWorker/detail.php?id=122