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        “和AI 一起認(rèn)識負(fù)數(shù)”教學(xué)實(shí)踐與思考

        2023-09-01 08:33:56丁亞光
        關(guān)鍵詞:正數(shù)負(fù)數(shù)人工智能

        文|丁亞光

        【教學(xué)內(nèi)容】

        蘇教版五年級上冊第一單元。

        【課前思考】

        最近,聊天機(jī)器人ChatGPT火熱出圈。作為一款預(yù)訓(xùn)練生成式人工智能軟件,ChatGPT 可以就任何議題生成文本,完成包括回答問題、寫文章、做翻譯、寫代碼、出方案等工作。

        ChatGPT 的出現(xiàn)將給教育帶來什么樣的機(jī)遇與變化?ChatGPT可以作為一名“教師”進(jìn)行授課,即使目前它在知識以及能力方面還存在一些缺陷和不準(zhǔn)確之處,但是只需要對ChatGPT 進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)練,它一定能做得更好。

        可以說,教育與AI 的深度融合時(shí)代已經(jīng)到來。作為教師,如何調(diào)整自己的角色定位?如何借助新技術(shù)提升教育的深度和廣度?

        本節(jié)課利用某人工智能軟件和學(xué)生一起認(rèn)識負(fù)數(shù),對人工智能環(huán)境下的教學(xué)進(jìn)行了一定的探索。

        【教學(xué)重難點(diǎn)】

        利用人工智能探索問題的方法。對信息的理解和辨別。

        【教學(xué)準(zhǔn)備】

        某人工智能軟件、希沃易課堂、平板電腦。

        【教學(xué)過程】

        一、介紹語言處理模型

        師:同學(xué)們知道最近爆火的人工智能是什么嗎?

        生:ChatGPT。

        師:說一說你對它的了解。

        生:ChatGPT 是一個(gè)人工智能,你問它問題,它都可以回答。

        師:你真是一個(gè)科技小達(dá)人!下面通過一段短片,來進(jìn)一步了解它。

        (播放ChatGPT 的短視頻)

        師:今天,我們請來了某人工智能軟件,我們就叫它小A 吧!由它和我們一起來認(rèn)識負(fù)數(shù)。

        (揭示課題:和AI 一起認(rèn)識負(fù)數(shù))

        【思考:通過對ChatGPT 的介紹,讓學(xué)生了解當(dāng)前自然語言處理模型發(fā)展的水平,激發(fā)學(xué)生運(yùn)用人工智能探索新知的興趣?!?/p>

        二、了解學(xué)習(xí)方式

        師:我們通過什么方式跟人工智能打交道?

        生:可以打字。

        生:還可以用語音。

        師:也就是用這些方式跟AI進(jìn)行對話。那么,對話要注意什么?

        生:語言要清晰,意思要明確。

        【思考:引導(dǎo)學(xué)生明確,運(yùn)用人工智能首先要學(xué)會如何與它進(jìn)行對話。表達(dá)越清晰、明確,得到的反饋越精準(zhǔn)。】

        三、探究概念

        1.提出問題

        師:關(guān)于負(fù)數(shù),你想知道什么?課前已經(jīng)請同學(xué)們進(jìn)行了思考,下面請?jiān)趯W(xué)習(xí)小組內(nèi)交流,概括出最想知道的問題,待會兒和小文進(jìn)行對話。

        生:什么是負(fù)數(shù)?

        生:兩個(gè)負(fù)數(shù)的和大于零嗎?

        生:負(fù)數(shù)在生活中有什么應(yīng)用?

        生:負(fù)數(shù)是誰發(fā)明的?

        ……

        教師歸納:負(fù)數(shù)的意義、應(yīng)用、運(yùn)算、起源……

        【思考:研究從問題開始。圍繞“認(rèn)識負(fù)數(shù)”這一主題,學(xué)生討論并提出感興趣的問題,教師適當(dāng)進(jìn)行歸納,明確研究的方向,以便和某人工智能軟件對話交流。】

        2.角色定位

        師:既然有小A,是不是不需要老師了?為什么?

        生:說到深奧的東西,老師要給我們翻譯一下。

        生:我們在跟AI 對話的時(shí)候,有時(shí)需要老師的幫助。

        師:今天課堂的主角一定是你們和小A,老師就當(dāng)一個(gè)助手吧。

        【思考:《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》指出,有效的教學(xué)活動是學(xué)生學(xué)和教師教的統(tǒng)一,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者與合作者。有了人工智能的參與,學(xué)習(xí)過程中各對象的關(guān)系必然會作出相應(yīng)的調(diào)整。教師要弱化知識傳授的角色,同時(shí)又要發(fā)揮人工智能無法替代的作用。】

        3.負(fù)數(shù)的意義

        學(xué)生跟小A 對話,提問:“什么是負(fù)數(shù)?”

        師:說一說,你從小A 的回答中讀懂了什么?

        生:負(fù)數(shù)是比0 小的數(shù)。

        生:負(fù)數(shù)與正數(shù)表示的意義相反。

        生:正數(shù)前面加上負(fù)號便成了負(fù)數(shù)。

        師:那0 是正數(shù)還是負(fù)數(shù)呢?為什么?

        生:0 是正數(shù),因?yàn)樗那懊鏇]有負(fù)號。

        生:0 既不是正數(shù)也不是負(fù)數(shù),因?yàn)樗钦龜?shù)和負(fù)數(shù)的分界點(diǎn)。

        師:0 到底是正數(shù)還是負(fù)數(shù)呢?怎么辦?

        生:(齊)問小A。

        【思考:學(xué)生初次體驗(yàn)與人工智能軟件對話,感到很驚奇。教師指導(dǎo)他們學(xué)習(xí)的方法,對于人工智能的回答,從能讀懂的開始認(rèn)識。對于“0 是正數(shù)還是負(fù)數(shù)”的疑惑,學(xué)生自然而然想到了請教人工智能軟件?!?/p>

        4.負(fù)數(shù)的應(yīng)用

        師:有同學(xué)想知道,負(fù)數(shù)在生活中有什么應(yīng)用?也來問一問小A。

        師:誰來簡單介紹一下,負(fù)數(shù)在生活中的應(yīng)用?

        生:負(fù)數(shù)可以應(yīng)用在溫度、建筑、海拔、金融等方面。

        5.深入理解

        師:通過和小A 的對話,我們已經(jīng)初步知道什么是負(fù)數(shù)、負(fù)數(shù)的應(yīng)用。但是,這些負(fù)數(shù)在生活中究竟表示什么意義呢?還需要進(jìn)一步理解。畫圖是理解知識的好方法。小A 也可以畫圖,想不想讓它來畫一畫負(fù)數(shù)?

        師:和你想的一樣嗎?

        生:不一樣。

        師:看來,人工智能也不能完全滿足我們的要求,有時(shí)展示的信息可能不是我們所需要的。

        師:在課前預(yù)學(xué)中,老師已經(jīng)讓同學(xué)們自己嘗試用畫圖的方法解釋在生活中看到的負(fù)數(shù)。下面請將你的作品用平板拍照上傳,一起來分享。

        學(xué)生拍照上傳作品。教師挑選兩幅作品,請學(xué)生來解釋負(fù)數(shù)的意義。

        生:-1 表示地面以下第1 層,-2 表示地面以下第2 層,一般是地下停車場。

        師:那1 和2 表示的是什么?

        生:表示地面以上第1 層、第2 層。

        師:0 在哪里?

        生:(手指圖中的長線)0 指的是地面。

        生:-10℃指的是零下10℃,-20℃指的是零下20℃。

        師:10℃和-10℃里面都有10,這兩個(gè)10 有什么相同和不同?

        生:它們都表示和0℃相差10℃。但是10℃表示的是比0℃高10℃,-10℃表示的是比0℃低10℃。

        (教師介紹用正、負(fù)數(shù)表示海拔高度)

        小結(jié):正、負(fù)數(shù)可以用來表示一組具有相反意義的量。

        師:現(xiàn)在再來看一看小A 回答的“什么是負(fù)數(shù)”,是不是理解得更深一點(diǎn)?

        生:是的。

        生:我發(fā)現(xiàn)“如2,代表的就是2 的相反數(shù)”這句話是錯(cuò)誤的,應(yīng)該是“-2 代表的就是2 的相反數(shù)”。

        師:這說明什么?

        生:人工智能有時(shí)候也會出錯(cuò)。

        師:是的,所以一定要對信息進(jìn)行仔細(xì)地辨別,這個(gè)例子就是特別好的提醒。

        【思考:只有真正理解了人工智能的語言,才能將知識內(nèi)化。學(xué)生通過畫圖、展示交流,對負(fù)數(shù)意義的理解更清晰、更深入。在過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)人工智能不是萬能的,甚至?xí)峁╁e(cuò)誤的信息,所以需要進(jìn)行仔細(xì)辨別、修正。進(jìn)而,學(xué)生對人工智能有了更客觀的認(rèn)識?!?/p>

        6.負(fù)數(shù)的運(yùn)算

        師:剛才有一些同學(xué)想了解負(fù)數(shù)的運(yùn)算。負(fù)數(shù)的運(yùn)算并不是小學(xué)里需要掌握的技能。有這樣的想法很好!特別是有了小A,感興趣可以自己探索,包括剛才小A 的回答中提到的“絕對值”,都可以自己去了解。

        【思考:人工智能為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了有利條件。對于感興趣的問題,學(xué)生完全可以通過與人工智能對話,自己去探索?!?/p>

        7.負(fù)數(shù)的起源

        師:負(fù)數(shù)是如何產(chǎn)生的?繼續(xù)問一問小A。

        人工智能軟件回答。(略)

        四、鞏固練習(xí)

        師:小A 不僅可以帶我們?nèi)ヌ剿髦R,也可以檢測我們學(xué)習(xí)得怎么樣。

        人工智能軟件給出關(guān)于負(fù)數(shù)的練習(xí)題。(略)

        師:老師課前選擇了幾道題,大家來挑戰(zhàn)一下。

        (學(xué)生在平板上完成,大屏即時(shí)反饋練習(xí)情況,學(xué)生評講)

        【思考:人工智能軟件可以回答問題,也可以設(shè)計(jì)問題。這個(gè)環(huán)節(jié)一方面展示了人工智能的檢測功能,另一方面學(xué)生在平板上答題并對練習(xí)情況即時(shí)反饋,可以讓教師和學(xué)生更好地了解學(xué)習(xí)的效果?!?/p>

        五、拓展應(yīng)用

        師:今天小A 和同學(xué)們對話學(xué)習(xí)非常愉快,它準(zhǔn)備再給大家展示一個(gè)絕活——寫一首贊美負(fù)數(shù)的詩。

        小A 朗誦這首詩。

        【思考:通過“寫一首贊美負(fù)數(shù)的詩”,讓學(xué)生從不同的角度對負(fù)數(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識。同時(shí),學(xué)生也體驗(yàn)到大語言模型的重要功能——文本生成?!?/p>

        六、回顧總結(jié)

        師:通過今天的學(xué)習(xí),你有什么收獲?

        生:我知道了什么是負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)在生活中的應(yīng)用很廣泛。

        生:我還知道了負(fù)數(shù)的起源。

        師:今天我們通過和AI 對話,收獲了這些新知識。對于這樣一種新的學(xué)習(xí)方式,你有什么感受呢?

        生:小A 很厲害,問的問題都能答出來。

        生:我們中國的科技很強(qiáng)大。

        生:知道了AI 的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。

        生:時(shí)代在發(fā)展,教育方式也在改變,我們和AI 一起學(xué)習(xí),不僅認(rèn)識了負(fù)數(shù),也體驗(yàn)了人工智能帶來的幫助。

        師:今天,我們在和AI 一起探索新知識的過程中,知道了學(xué)會對話很重要,而且在對話中還要深入理解,同時(shí)對信息進(jìn)行仔細(xì)地辨別。我們發(fā)現(xiàn),人工智能在很多方面確實(shí)比人類要“能”。但是,人工智能終究是人類創(chuàng)造的,我們一定要運(yùn)用自己的智慧,和人工智能一起去創(chuàng)造更美好的未來。

        【思考:學(xué)生在“和AI 一起認(rèn)識負(fù)數(shù)”的過程中,不僅掌握了負(fù)數(shù)的相關(guān)知識,更重要的是對人工智能有了更深的體驗(yàn)和認(rèn)識。特別是通過和人工智能軟件的對話,學(xué)生內(nèi)心產(chǎn)生了人機(jī)交流的好奇心,也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生利用新技術(shù)探索、創(chuàng)新的愿望?!?/p>

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