太原市第十二中学基于STEM下的AI课程实例
太原市第十二中学始终坚持立德树人根本任务和“一体两翼”的办学特色，把STEM教育作为创新人才培养模式和深化课程教育改革的突破口，在基于STEM下的中学AI课程设计、开发和实施方面进行了有益的实践和探索。
2019年，太原十二中被中国教育科学研究院STEM研究中心授予“中国STEM教育2029创新行动计划领航学校”。同年，被中央电化教育馆授予首批“全国中小学人工智能教育实验校”，也是山西省目前唯一一所实验校。
课题引领
专家指导
顶层设计
面对新一轮人工智能浪潮，中学如何将人工智能教育落实到课程上，太原市第十二中学校进行了积极的探索与实践。学校以“基于STEM教育的中学人工智能课程教学案例研究”为抓手，从“感知AI——面向全体的兴趣激发”、“认识AI——跨学科的项目学习”、“创新AI——实践中的创新研究”三个层次，进行了课程的设计、开发和实施。
STEM教育是用科学、数学知识和先进技术，以工程思维解决现实世界的问题。STEM教育支持学生以学科整合的方式认识世界，以综合创新的形式改造世界，从而培养学生的创新能力和实践能力。
人工智能有三个要素——大数据、计算能力和建模算法，而中学阶段最能够落地培养的就是建模和算法，这也是数学和信息这两块新课标的直接体现。因此，太原十二中的数学和信息教研组建立了教学共同体，有力地将课程落实在课堂，并把培养学生的建模和仿真作为开发课程的核心目标。
基地建设
北大街校区的创新教育中心
队伍建设
2020年，自疫情开始以来，我国有许多人工智能产品应用于疫情防控，它们的存在极大地帮助了我国疫情期间的防控工作。基于这个背景，学校教研室组织开发设计和实施了《疫情防控下的人工智能应用》这一案例，让同学们感知智能技术如何在疫情中服务于我们的生产和生活，同时结合数学和工程学的知识，让同学们认识并绘制流程图，最终创新实践，制作出送药机器人模型。
案例分享
数学教师：郝琦莹
信息技术教师：高一华
创新中心主任：白月明
项目任务1——制作一份产品调研报告
什么是人工智能？
人工智能主要包括哪些技术？
人工智能产品有哪些？
这些产品主要运用了人工智能的哪个或哪些技术？
这些产品分别产自哪些公司和企业？
疫情防控的哪些方面使用了人工智能产品？
任务说明：了解疫情中人工智能产品的应用。
学法指导：网上搜集相关案例和资料，分类归纳总结人工智能产品在疫情中的应用。
云端微课：授课教师高一华
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项目任务2——绘制送药机器人流程图
机器人在送药途中可能遇到哪些状况？
机器人面对这些状况是怎么处理的？
实现这些功能需要哪些硬件支持和软件设计？
机器人的大量出现可能会代替人类的哪些工作？
对此你持什么态度？支持还是反对？
任务说明：了解送药机器人的主要功能和工作流程。
学法指导：通过观看送药机器人工作视频，考虑机器人在途中可能遇到的情况及解决方案，并绘制流程图。
云端微课：授课教师郝琦莹（数学）、高一华（信息）
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项目任务3——自制疫情地图
如何获取数据？
如何把数据可视化？
详细了解图表设计工具中的各选项，分别是什么功能？
如何调整参数，设计自己喜欢的地图样式？
任务说明：了解数据可视化的更多形式和方式，体会数据可视化的好处和意义。
学法指导 ：通过观看老师的制作教程，模仿和学习数据可视化的方法。
云端微课
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拓展项目任务4——制作送餐（药）机器人模型
如何运用机器人的避障功能躲避障碍物？
如何在遇到障碍物的时候发出语音提示提醒人类注意安全？
如何采用激光切割的方式制作机器人的外形？
如何采用基于scratch的慧编程软件进行相应功能的编程？
任务说明：应用相关器材搭建机器人模型，能够实现检测到障碍物停止、语音提示、亮灯提醒等功能及小车巡线，颜色识别，遥控等。
学法指导：外观主要采用激光切割的方式制作，底盘、置物盒、主控板防护盒，木板为三张3毫米厚椴木板，分别设计并切割。主要采用基于scratch的慧编程软件进行编程。
云端微课：指导教师闫晶晶
（责编 黄晶 通讯员 刘君）
