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        在人工智能課程教學(xué)中滲透勞動(dòng)教育

        2022-05-30 16:47:45陳衛(wèi)軍
        求知導(dǎo)刊 2022年19期
        關(guān)鍵詞:勞動(dòng)教育課程教學(xué)滲透

        摘 要:勞動(dòng)教育具有樹德、增智、強(qiáng)體、育美的綜合育人價(jià)值,除了開設(shè)勞動(dòng)必修課,以其他學(xué)科的教學(xué)作為載體也是開展勞動(dòng)教育的有效方式。文章主要探討在人工智能課程教學(xué)中以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的形式滲透勞動(dòng)教育的具體做法,提出了在人工智能課程中開展勞動(dòng)教育的必要性,并以“如何判斷香蕉的成熟度”項(xiàng)目為例,展示了在人工智能課程項(xiàng)目學(xué)習(xí)中滲透勞動(dòng)教育的實(shí)踐過程,并對在人工智能課程教學(xué)中滲透勞動(dòng)教育進(jìn)行了反思。

        關(guān)鍵詞:人工智能;課程教學(xué);勞動(dòng)教育;滲透

        基金項(xiàng)目:本文系廣東省中小學(xué)“百千萬人才培養(yǎng)工程”專項(xiàng)科研項(xiàng)目課題“初中信息技術(shù)人工智能模塊的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐研究”(課題立項(xiàng)號:BQW2021JCL003)研究成果;廣東省教育研究院勞動(dòng)教育專項(xiàng)課題“基于創(chuàng)意制作的初中勞動(dòng)教育校本課程開發(fā)研究”(課題立項(xiàng)號:GDHY-2020-Z-b056)研究成果。

        作者簡介:陳衛(wèi)軍(1980—),男,廣東省中山市第一中學(xué)。

        人工智能賦能教育,人工智能賦能農(nóng)業(yè),人工智能讓生活更美好……人工智能正在以前所未有的速度改變我們習(xí)以為常的一切。面對機(jī)遇與挑戰(zhàn),國家出臺(tái)了多項(xiàng)有關(guān)人工智能教育的文件,各級各類學(xué)校也積極響應(yīng)國家號召,開始在課堂中開展人工智能課程教學(xué)。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),目前的中小學(xué)人工智能課程教學(xué)偏重于對人工智能技術(shù)的感知與體驗(yàn)、人工智能應(yīng)用的初步設(shè)計(jì),以及對人工智能基本原理的初步了解。在人工智能課程教學(xué)中,勞動(dòng)教育缺位。

        一、在人工智能課程教學(xué)中開展勞動(dòng)教育的必要性

        科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,人工智能技術(shù)將成為未來的核心科學(xué)技術(shù)之一。作為新的勞動(dòng)形態(tài),智能勞動(dòng)通過人與智能機(jī)器的合作共事,擴(kuò)大、延伸和部分取代了人類在生產(chǎn)過程中的腦力勞動(dòng),其必將改變未來勞動(dòng)的形態(tài)[1]。

        有人戲言:“未來你的勞動(dòng)報(bào)酬將取決于你跟人工智能打交道的程度?!边@種說法雖然比較夸張,但也在一定程度上反映了未來新形態(tài)智能勞動(dòng)的重要地位。作為社會(huì)主義建設(shè)者和接班人,學(xué)生應(yīng)該盡早接觸人工智能,體驗(yàn)、感知智能勞動(dòng)對生活的影響。

        人工智能課程旨在借助身邊的人工智能應(yīng)用場景,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)人工智能。雖然人工智能現(xiàn)在還不是一門單獨(dú)的學(xué)科,但既然學(xué)校開設(shè)了人工智能課程,按照全科育人、全程育人的理念,教師應(yīng)該在人工智能課程教學(xué)中滲透勞動(dòng)教育。

        二、項(xiàng)目學(xué)習(xí)與勞動(dòng)教育

        項(xiàng)目學(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)(研究)某種或多種學(xué)科的概念和原理為中心,以制作作品并將作品推銷給客戶為目的,旨在引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中借助多種資源開展探究活動(dòng),并在一定時(shí)間內(nèi)解決一系列相互關(guān)聯(lián)的問題。其核心包括兩大部分,一是用來組織和推進(jìn)活動(dòng)的真實(shí)問題,二是最終形成的問題解決方案或產(chǎn)品。

        滲透勞動(dòng)教育的項(xiàng)目學(xué)習(xí)側(cè)重于培育學(xué)生的勞動(dòng)素養(yǎng),讓學(xué)生真正體驗(yàn)完整的勞動(dòng)過程。學(xué)生通過自主的項(xiàng)目學(xué)習(xí)和探究,初步掌握勞動(dòng)技能和方法,并能夠?qū)趧?dòng)技能和方法運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)踐中,完成勞動(dòng)任務(wù),不斷克服在勞動(dòng)中遇到的困難,解決實(shí)際勞動(dòng)問題,從而更深刻地體驗(yàn)勞動(dòng)的艱辛以及收獲勞動(dòng)產(chǎn)品時(shí)的幸福感,如此方能充分發(fā)揮勞動(dòng)教育在實(shí)踐中的育人作用[2]。人工智能課程運(yùn)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)滲透勞動(dòng)教育的模型如圖1所示。

        三、在人工智能項(xiàng)目學(xué)習(xí)中滲透勞動(dòng)教育的案例

        中山市民眾街道有較多香蕉種植戶,在一個(gè)潮濕悶熱的下午,蕉農(nóng)們在香蕉地里收割、搬運(yùn)香蕉……學(xué)生看到了蕉農(nóng)們勞動(dòng)的艱辛,體會(huì)到勞動(dòng)成果的來之不易,樹立起珍惜勞動(dòng)成果的意識(shí),也決心用自己所學(xué)的知識(shí)做點(diǎn)力所能及的事情。于是,學(xué)生對香蕉種植戶進(jìn)行了訪談,了解到香蕉的成熟程度跟價(jià)格有一定的關(guān)系,對于數(shù)量龐大的香蕉,如何高效判斷香蕉的成熟度很關(guān)鍵。

        (一)在智能體驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性勞動(dòng)能力

        在“身邊的人工智能”教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師讓學(xué)生親身體驗(yàn)人工智能設(shè)備,回答相應(yīng)的問題。教師提出第一個(gè)問題:“未來有哪些工作會(huì)被人工智能取代,哪些工作不會(huì)?”

        學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論,然后每組選出代表參與班級的討論。在討論與爭辯的過程中,學(xué)生逐漸明晰人工智能的實(shí)際效用。

        教師進(jìn)而提出第二個(gè)問題:“為了適應(yīng)未來人工智能時(shí)代的工作,我們應(yīng)該具備怎樣的勞動(dòng)能力?”由此引導(dǎo)學(xué)生重視創(chuàng)造性勞動(dòng)能力。

        (二)在數(shù)據(jù)采集過程中幫助學(xué)生培養(yǎng)正確的勞動(dòng)品質(zhì)

        學(xué)生按照成熟程度將香蕉分為太熟的香蕉(表皮發(fā)黑)、成熟度剛好的香蕉(金黃色表皮)、還不夠成熟的香蕉(青色表皮)三種類別,并分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。由于機(jī)器依賴于大數(shù)據(jù),因此要確保機(jī)器學(xué)習(xí)的準(zhǔn)確性,就需要大量的數(shù)據(jù)?;诖?,學(xué)生需要采集大量的數(shù)據(jù),從不同的角度和類別,通過拍攝上千張照片,使機(jī)器獲取大量的數(shù)據(jù),從而建立準(zhǔn)確率較高的模型。

        人工智能的模型訓(xùn)練需要選取多種角度并反復(fù)地拍攝,有時(shí)需要對同一只香蕉重復(fù)拍攝上百次,很考驗(yàn)學(xué)生的細(xì)致程度和耐性,這正能培養(yǎng)學(xué)生精益求精的勞動(dòng)品質(zhì)。

        (三)在完善算法過程中培養(yǎng)學(xué)生的勞動(dòng)知識(shí)和技能

        人工智能對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后,開始進(jìn)行模型訓(xùn)練。訓(xùn)練完成之后,學(xué)生測試機(jī)器學(xué)習(xí)的模型是否有效。有學(xué)生發(fā)現(xiàn)在某些情境下,該模型不能準(zhǔn)確地判斷香蕉的成熟程度,因此需要增加數(shù)據(jù)。學(xué)生再次拍攝大量的照片,并與香蕉基地的其他同學(xué)合作,共享香蕉照片,這培養(yǎng)了學(xué)生的合作勞動(dòng)技能。

        有學(xué)生嘗試用打印出來的香蕉照片或玩具香蕉來進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)模型仍存在這樣或那樣的問題,大家就一起討論解決問題的方法。在反復(fù)測試和調(diào)整后,學(xué)生們最終完成模型修改和算法完善,達(dá)到比較理想的效果。

        (四)在人工智能項(xiàng)目實(shí)施過程中幫助學(xué)生養(yǎng)成優(yōu)良的勞動(dòng)品德

        人工智能課程的目標(biāo)除了感知、學(xué)習(xí)、表示與推理,還有一個(gè)很重要的目標(biāo)是產(chǎn)生積極的社會(huì)影響,即讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)幫助有需要的人群,這個(gè)過程又包含了服務(wù)性勞動(dòng)。

        以“自動(dòng)識(shí)別香蕉的成熟度”項(xiàng)目為例,學(xué)生需要關(guān)心蕉農(nóng)們的實(shí)際需要,在數(shù)據(jù)的采集中認(rèn)識(shí)到“勞動(dòng)來不得半點(diǎn)虛假”,在解決問題的過程中懂得“一分耕耘,一分收獲”,在人工智能作品的設(shè)計(jì)和制作過程中,不斷修改、完善,理解勞動(dòng)需要工匠精神、追求卓越等。在機(jī)器建立數(shù)據(jù)模型的過程中,需要反復(fù)試驗(yàn)、調(diào)整,并使機(jī)器適應(yīng)新環(huán)境,這能培養(yǎng)學(xué)生在勞動(dòng)方面的堅(jiān)韌性,使其養(yǎng)成優(yōu)良的勞動(dòng)品德。

        四、在人工智能課程教學(xué)中滲透勞動(dòng)教育的反思

        (一)項(xiàng)目學(xué)習(xí)是在人工智能課程中滲透勞動(dòng)教育的抓手

        勞動(dòng)教育提倡在做中學(xué),使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí),體悟勞動(dòng)的價(jià)值。這與項(xiàng)目學(xué)習(xí)“做中學(xué)”的理念不謀而合。同時(shí),項(xiàng)目學(xué)習(xí)也是人工智能課程提倡的學(xué)習(xí)方式。人工智能課程的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,而只采取“講練結(jié)合”的方式是無法完成這一目標(biāo)的,還需要學(xué)生自主規(guī)劃、自主探究、解決問題、展示作品、不斷迭代,以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的形式在制作作品過程中將學(xué)到的知識(shí)與獲得的能力進(jìn)行遷移[3]。

        (二)創(chuàng)設(shè)基于真實(shí)勞動(dòng)情境的驅(qū)動(dòng)性問題

        勞動(dòng)源于生活,人工智能課程項(xiàng)目學(xué)習(xí)應(yīng)該選擇真實(shí)情境的真實(shí)問題。比如,如何判斷香蕉的成熟度,如何設(shè)計(jì)更智能的垃圾桶,如何采摘西紅柿等。

        驅(qū)動(dòng)性問題會(huì)直接影響項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的實(shí)踐過程和結(jié)果。驅(qū)動(dòng)性問題不同,項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的結(jié)果可能完全不一樣。同樣是“垃圾桶”這個(gè)主題,如果驅(qū)動(dòng)性問題是如何設(shè)計(jì)一個(gè)智能垃圾桶,那么項(xiàng)目的結(jié)果就有可能是學(xué)生共同設(shè)計(jì)一個(gè)智能垃圾桶。如果驅(qū)動(dòng)性問題是如何幫助環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng),那么項(xiàng)目的結(jié)果就可能是學(xué)生通過調(diào)查了解環(huán)衛(wèi)工人的工作,設(shè)計(jì)并制作幫助環(huán)衛(wèi)工人減輕工作量的智能工具。驅(qū)動(dòng)性問題能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲,使其主動(dòng)深入項(xiàng)目探索[4]。

        (三)成果導(dǎo)向

        1.成果指向驅(qū)動(dòng)性問題

        驅(qū)動(dòng)性問題貫穿項(xiàng)目學(xué)習(xí)的始終,人工智能課程項(xiàng)目學(xué)習(xí)的成果必然指向驅(qū)動(dòng)性問題的解決,且最終以作品的呈現(xiàn)來回應(yīng)驅(qū)動(dòng)性問題的解決。比如,在“自動(dòng)識(shí)別香蕉的成熟度”項(xiàng)目中,最終的作品是“香蕉成熟度檢測裝置”,其利用攝像頭和掌控板實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測香蕉的成熟度,利用舵機(jī)控制分揀裝置實(shí)現(xiàn)按照成熟度不同自動(dòng)分揀香蕉。驅(qū)動(dòng)性問題的解決,不止于問題本身,學(xué)生通過解決驅(qū)動(dòng)性問題擴(kuò)展到對其他問題的探究。

        2.勞動(dòng)成果的類別

        在參與項(xiàng)目的過程中,學(xué)生實(shí)際上是在參與集體勞動(dòng),因此勞動(dòng)成果分為個(gè)人的成果和集體的成果。通過項(xiàng)目作品的呈現(xiàn),學(xué)生體驗(yàn)到勞動(dòng)成果的來之不易,同時(shí),產(chǎn)生珍惜項(xiàng)目成果(勞動(dòng)成果)的情感。

        (四)勞動(dòng)素養(yǎng)的遷移

        在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,無論一個(gè)項(xiàng)目完成得多好,都不意味著結(jié)束,而是一個(gè)新的項(xiàng)目學(xué)習(xí)的開始。學(xué)生積極總結(jié)項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中的得失,將其擴(kuò)展并轉(zhuǎn)移到新項(xiàng)目或新工作中,以確保新項(xiàng)目或新工作能夠更成功、更高效。

        1.遷移失敗的教訓(xùn)和成功的經(jīng)驗(yàn),以便在新的勞動(dòng)情境中思考得更縝密,做事更成功。

        2.遷移知識(shí)、技能和方法,以便在新勞動(dòng)情境中解決勞動(dòng)問題更快捷,更高效地完成項(xiàng)目。

        3.遷移情感態(tài)度,以便在新勞動(dòng)情境中學(xué)習(xí)更自信,探究興趣更濃厚、更持久。

        (五)多元化評價(jià)

        教師在進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)評價(jià)時(shí),一定要注意評價(jià)的多元化,包括評價(jià)主體、評價(jià)內(nèi)容、評價(jià)形式的多元化,尤其是要發(fā)揮過程評價(jià)和結(jié)果評價(jià)的效用。需要注意的是,人工智能課程與勞動(dòng)的直接關(guān)聯(lián)度不高,在人工智能課程中滲透勞動(dòng)教育要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、規(guī)范意識(shí)、效率觀念和創(chuàng)新精神。教師可參考下表開展評價(jià)。

        結(jié)語

        人工智能正在不斷改變我們的生活,雖然我們難以準(zhǔn)確預(yù)見未來人工智能新技術(shù)會(huì)如何顛覆性地改變勞動(dòng)模式,但具備人工智能素養(yǎng)和勞動(dòng)素養(yǎng)的學(xué)生無疑能在未來有更好的發(fā)展。項(xiàng)目學(xué)習(xí)作為一條紐帶,將人工智能課程與勞動(dòng)教育有機(jī)連接,強(qiáng)調(diào)學(xué)生要在制作人工智能作品的過程中形成正確的勞動(dòng)價(jià)值觀,教師應(yīng)將人工智能項(xiàng)目的實(shí)施與育人聯(lián)系起來,以提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

        [參考文獻(xiàn)]

        鐘志賢.信息化教學(xué)模式:理論建構(gòu)與實(shí)踐例說[M].北京:教育科學(xué)出版社,2005.

        夏雪梅.項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì):學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的國際與本土實(shí)踐:第2版[M].北京:教育科學(xué)出版社,2021.

        曾天山,顧建軍.勞動(dòng)教育論[M].北京:教育科學(xué)出版社,2020.

        郝志軍.大中小學(xué)勞動(dòng)教育指導(dǎo)綱要(試行)解讀[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2021.

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