袁宇迪　鐘慧珍

創(chuàng)新人才是一個(gè)國家的核心競(jìng)爭(zhēng)力。2016年正式發(fā)布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》六大素養(yǎng)分別是人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新。

隨著人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為了培養(yǎng)未來社會(huì)需要的人才，課程變革中增添新課程也是教育發(fā)展的需要。2019年9月起廣州市義務(wù)教育階段試行人工智能課程，課程指南中定義人工智能課程是一門實(shí)踐性、綜合性和發(fā)展性的課程。我校作為廣州市首批人工智能實(shí)驗(yàn)校，如何有深度有效度培養(yǎng)初中學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能核心素養(yǎng)，我們做了如下實(shí)踐探究。

一、靈活組建小組為開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)墊下基石

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是基于真實(shí)問題情境，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、進(jìn)而解決問題，讓學(xué)生在這個(gè)過程中學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用各科知識(shí)完成項(xiàng)目，含有“分析、設(shè)計(jì)、制作、實(shí)驗(yàn)”等工程學(xué)要素，更能體現(xiàn)動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)造的特征。

開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)關(guān)鍵是組建高效的小組團(tuán)隊(duì)。初中生的知識(shí)儲(chǔ)備非常有限，思維心智能力都處于發(fā)展中，主動(dòng)、堅(jiān)持、吃苦耐勞等品格較弱。要組建適合長時(shí)間開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)的團(tuán)隊(duì)并非易事。我們?cè)陂_展校本人工智能課程實(shí)踐過程中，進(jìn)行以下三種團(tuán)隊(duì)組建實(shí)驗(yàn)。（見表1）

對(duì)比三種小組組建方式發(fā)現(xiàn)，第一種小組組建速度快、人數(shù)整齊，但在團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)較嚴(yán)重的“推著學(xué)”“光棍司令”等現(xiàn)象，不積極的學(xué)生主動(dòng)性較差，常以各種理由消極面對(duì)小組的分工任務(wù)。第二種小組組建，我們使用問卷方式以及課堂自愿選擇方式組建小組團(tuán)隊(duì)，出現(xiàn)好朋友抱團(tuán)選擇，容易出現(xiàn)清一色“男團(tuán)”“女團(tuán)”和假愛好的情況，也不利組長后期的管理。第三種方式是在第二種組建基礎(chǔ)實(shí)踐一段時(shí)間后，再融合第一種組建方式。目前我們是通過第三種方式組建小組，小組學(xué)習(xí)過程能有效避免第一、二種合作學(xué)習(xí)中的頑固問題。由此得出，初中生的小組組建適用靈活組建策略，要給予團(tuán)隊(duì)試錯(cuò)時(shí)間，另外教師要細(xì)致觀察、耐心指導(dǎo)和培養(yǎng)組長。在不斷微調(diào)中盡可能把不同長處的學(xué)生組合一起，才有利于他們發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。

二、源于實(shí)際身邊的問題為實(shí)踐創(chuàng)新力助燃

真實(shí)問題是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與積極調(diào)用各科知識(shí)，這樣的項(xiàng)目學(xué)習(xí)的成就感和自豪感更高。初中階段學(xué)生的身心進(jìn)入快速發(fā)展期，興趣愛好不穩(wěn)定，加上學(xué)業(yè)任務(wù)加重，對(duì)事物容易出現(xiàn)三分鐘熱度。因此，初中項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的問題不僅要求真實(shí)，更需要注重與學(xué)生學(xué)習(xí)生活息息相關(guān)，這樣的問題才有價(jià)值有意義吸引學(xué)生長時(shí)間做下去。

下面以我校兩個(gè)校本人工智能課程項(xiàng)目為例闡述項(xiàng)目問題的選擇方向，分別是七年級(jí)的“校園智能模型”和八年級(jí)的“智能中國地圖”。七年級(jí)“校園智能模型”項(xiàng)目的問題是，我校作為一所五十多年歷史的校中校，由于受地理位置局限，建筑錯(cuò)綜相連。初次到校的人員（如新生，家長，校外師生），在尋找會(huì)議場(chǎng)所或辦公室耗費(fèi)大量時(shí)間。如果能夠?yàn)閷W(xué)校設(shè)計(jì)制作一個(gè)既形象美觀、又能夠準(zhǔn)確快速找到學(xué)校重要的會(huì)議場(chǎng)所、辦公室的校園智能模型，那就解決了初入校園人員快速查找場(chǎng)地或部門這個(gè)問題。這個(gè)項(xiàng)目就是源于學(xué)生學(xué)習(xí)校園的問題且學(xué)生有切身體會(huì)，學(xué)生能置身于問題的情景中。在制作設(shè)計(jì)模型過程小組團(tuán)隊(duì)親自走訪校園各個(gè)角落，在走訪過程中發(fā)現(xiàn)校園美的同時(shí)，也增強(qiáng)對(duì)校園的熱愛和責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)。八年級(jí)的“智能中國地圖”是基于同學(xué)們學(xué)習(xí)中國地理章節(jié)，難以記憶中國的三十四個(gè)省會(huì)城市，通過動(dòng)手實(shí)踐做一個(gè)學(xué)具，運(yùn)用智能手機(jī)app，連通作品上藍(lán)牙模塊硬件，實(shí)現(xiàn)快捷學(xué)習(xí)中國地圖上各省會(huì)知識(shí)和定位地理位置。在真實(shí)的學(xué)習(xí)需求下，學(xué)生更有動(dòng)力邊做邊結(jié)合自身的學(xué)習(xí)特點(diǎn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)模型的外觀與智能功能，使得在學(xué)習(xí)智能編程知識(shí)的同時(shí)，融合了美術(shù)設(shè)計(jì)、地理知識(shí)、創(chuàng)客開源知識(shí)，學(xué)習(xí)中實(shí)際問題有意義的有價(jià)值就會(huì)有堅(jiān)持，堅(jiān)持的過程自然落實(shí)好實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、以工程設(shè)計(jì)步驟為指導(dǎo)讓實(shí)踐創(chuàng)新變得可視化

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的核心目的是培養(yǎng)問題解決能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力，工程設(shè)計(jì)步驟是最好的抓手，讓目標(biāo)變得可視易落實(shí)。工程設(shè)計(jì)步驟包含有：①確定需求和條件限制;②調(diào)研-提出問題;③開發(fā)可實(shí)現(xiàn)的解決方案;④構(gòu)建模型;⑤測(cè)試和評(píng)估原型;⑥優(yōu)化改良。工程設(shè)計(jì)步驟的開始即是明確的用戶需求和條件標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)工程步驟有清晰的設(shè)計(jì)要求。通過一環(huán)一環(huán)的操作指引，讓實(shí)踐變得可視化，有助初中生在有限的能力中找到入手，在各種環(huán)節(jié)實(shí)踐中自然滲透實(shí)踐創(chuàng)新能力，可以說工程設(shè)計(jì)步驟指導(dǎo)的項(xiàng)目是實(shí)踐創(chuàng)新力培養(yǎng)的最好載體。

下面是“智能中國地圖”項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)和能力。（見表2）

“雙減”政策旨在于讓教育回歸本原，培養(yǎng)全面發(fā)展的人。作為教育一線教師，我們認(rèn)為樹立正確新課改的創(chuàng)新觀，營造融合共學(xué)的氛圍，誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望;激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，打下創(chuàng)新的基礎(chǔ);引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑實(shí)踐創(chuàng)新，是創(chuàng)新的重要手段;做到可持續(xù)發(fā)展，以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)改革，才能取得好的教學(xué)成果。

【注：本文系廣州市白云區(qū)2020年度教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于項(xiàng)目式的中學(xué)人工智能校本課程開發(fā)與實(shí)踐研究”研究成果，課題編號(hào)：2020QGH01】

責(zé)任編輯 龍建剛0F368E6D-94CC-4CEB-8DBD-5A85381660C8