从“凭感觉”到“用数据说话”:这堂AI课凭什么拿下全国特等奖?
2026-05-15 13:25:00 来源:极目新闻

新闻记者 张裕

通讯员 李季

近日,第九届全国中学人工智能优质课展示交流活动在成都落幕。湖北省水果湖高级中学教师程染曦凭借《线性回归模型初探——“火炉”的降温药方》一课,从全国百余名选手中脱颖而出,荣获赛事最高奖“全国标杆课”(特等奖),高中组仅有8人获此殊荣,也是高中段湖北省唯一。

这堂课的名字有些特别——“火炉的降温药方”。它源自一个真实的问题:当一间教室热得像“火炉”时,如何科学地找到降温的办法?程染曦没有让学生直接回答,而是带着学生用历史数据说话,用线性回归模型找到变量之间的关系。

课上,学生面对曼哈顿租金、莫纳罗亚山CO₂浓度、中国粮食产量、泰坦尼克号生存率等四组真实案例。每个案例背后都藏着一个核心问题:能否根据已知特征预测未知结果?学生需要在散点图中观察规律,自己动手划分训练集与测试集,用一元线性回归拟合“模型线”,再引入残差平方和、最小二乘法、R方等评价指标。

课堂的“模型优化”环节中,课件展示了三个测点:沥青停车场、紧挨食堂的水泥地、小池塘水面。教师提问:“这些测点偏差大,可能是什么原因?”学生由此意识到单一变量无法解释所有现象,自然引出多元线性回归。而“过拟合”这个概念,被解释为“模型记住了大量无关或噪声过多的细节,导致遇到新数据时泛化能力差”。

整堂课还贯穿了“人在回路”的理念:人是问题的发现者、数据的采集处理者、特征的筛选者、标准的制定者,也是最终决策的责任者。模型只是辅助,判断永远在人之后。

课堂实录描述,整节课学生“思维活跃、探究深入”。在“模型优化”环节,当教师展示三个测点并提问时,学生能够主动指出单一变量的局限,自然迁移到多元线性回归的思考。在“人在回路”理念的引导下,学生不仅关注模型预测的准确性,也开始讨论“谁该为最终决策负责”——这正是从“凭感觉”到“用数据说话”再到“理性判断”的思维跃迁。

在180分钟无外网封闭式环境中,选手需完成人工智能测试题,以及“重力下落回归模型”和“鸟类声音识别模型”的设计与开发,按照提交模型效果的天梯排行榜决定得分。程染曦老师在两个模型的现场天梯排行榜中均位列第一。

在说课与答辩环节,程染曦阐释了如何引导学生实现从“凭感觉判断”到“用数据说话”的思维跃迁。面对评委关于数据科学来源、微项目成果落实等提问,她从容应答,精准阐述。

湖北省水果湖高级中学作为湖北省首批科技特色高中之一,近年来扎实推进科创教育。程染曦老师的成长,正是这一生态的缩影。

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