作为21世纪最杰出和最具战略意义的技术,人工智能不仅深刻地改变着整个世界,近年来还逐渐渗透到我们日常生活的方方面面。在日趋数字化、智能化的世界中,青少年作为未来的希望与支柱,不仅要积极迎接人工智能时代的到来,更要深入了解人工智能,抓住时代机遇,共同实现我国占领人工智能制高点的宏伟蓝图。为了达到这个目标,我国出台了一系列的人工智能教育政策,包括正式将人工智能内容纳入高中课标以及在义务教育阶段设置人工智能课程等。然而,在人工智能课程的实施上,我国仍处于初级阶段。因此在实际教学中,教师对教学无从下手或者只偏重编程忽视素养的问题开始日渐显现。本研究依据当前我国高中人工智能课程教学的需要,将问题式教学与高中人工智能课程结合,探究一套适合高中人工智能课程的教学设计模式,旨在提高人工智能课堂的教学质量,同时也为刚参与人工智能教学的教师提供更多教学设计案例。依据国内外相关研究成果,结合核心素养理念与建构主义理论、情境学习理论,本研究提出了高中人工智能课程问题式教学设计的原则:问题有效性、内容聚合性、设计趣味性以及评价多样性。并且依照原则构建了教学设计模型,给出了教学设计案例。教学设计以真实情境中的问题为核心,引导学生分析问题或提出新问题,组织学生进行小组合作交流,来学习蕴含于问题背后的学科知识,发展解决实际问题的能力、批判思维以及智能素养。本研究选择在山西太原某高中进行教学实践,通过前后测问卷分析教学效果验证了该教学设计的合理性和有效性,并在此基础上进行总结和反思。研究发现,对高中人工智能课程实施问题式教学设计,能够激发学生的学习兴趣,促进学生知识掌握,培养学生的问题解决能力与核心素养。同时,较多的学生也对实施问题式教学的人工智能课堂表示了认可。总体来说,本教学设计模式有助于提升课堂整体教学效果,可以为人工智能课程的发展提供一定的借鉴意义。