【摘"" 要】思維能力是信息科技課程著力培養(yǎng)的能力之一。人工智能作為時代的產(chǎn)物，已經(jīng)滲透到了人們生產(chǎn)、生活的方方面面。在小學信息科技課堂中，教師可以人工智能知識的教授為抓手，培養(yǎng)學生的思維能力。具體而言，可實施“基于場景，深化體驗，有效激活思維；基于原理，引導感悟，促進思維生長；基于經(jīng)驗，組織交流，推動思維碰撞；基于應用，引導遷移，發(fā)展融通思維；基于系統(tǒng)，引導判斷，提升思辨能力”等策略。

【關鍵詞】思維生長；人工智能；信息科技；教學實踐

思維能力是信息科技課程著力培養(yǎng)的能力之一?！读x務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）在教學建議中指出：注重以科學原理指導實踐應用。強化信息科技學習的認知基礎，注重基本概念和基本原理學習。探索“場景分析—原理認知—應用遷移”的教學。教師應從生活中的信息科技場景入手，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，在已有的知識基礎上分析、探究現(xiàn)象背后的科學原理，并嘗試用科學原理解釋相關現(xiàn)象或解決相關問題，以此培養(yǎng)學生的思維能力。

隨著科技的發(fā)展，人工智能已經(jīng)覆蓋了日常生活、生產(chǎn)制造、安全防護等各個領域?！墩n程標準》將人工智能作為課程內(nèi)容的六條邏輯主線之一，單獨列出，體現(xiàn)了對人工智能的重視。小學生對人工智能有了一定了解，且興趣較濃，但對于人工智能背后科學原理的理解還處于懵懂的狀態(tài)，這需要教師根據(jù)學生的生活經(jīng)驗進行引導。然而，經(jīng)過觀察可以發(fā)現(xiàn)，當前小學信息科技學科的人工智能課堂教學存在著“重技能輕原理，重技術輕思維，重模仿輕創(chuàng)造”等問題。教師迫切需要對課堂作出改變，從信息科技的實踐應用出發(fā)，優(yōu)化課堂樣態(tài)，培養(yǎng)學生的思維能力。本文以蘇科版教材六年級第22課《初識人工智能》的教學為例，談一談指向思維生長的人工智能課堂實踐。

一、基于場景，深化體驗，有效激活思維

《課程標準》倡導真實性學習。在確定教學目標時，要注重人工智能教學與學生數(shù)字生活經(jīng)驗、現(xiàn)實社會信息科技應用場景之間的關聯(lián)。教師要根據(jù)生活中的人工智能應用場景，創(chuàng)設真實的情境，鼓勵學生在“用中學”。

在《初識人工智能》一課中，教師先借助相關數(shù)字化平臺，向手機發(fā)出“打開運動App”的語音指令。學生上臺體驗運動App中的跳繩游戲，討論分析該App右上角的即時數(shù)字統(tǒng)計是如何實現(xiàn)的。教師適時引出“動作識別”這一專業(yè)術語。接著，教師講解“動作識別”的原理：通過獲取人體關鍵點的數(shù)據(jù)信息，準確識別動作類型，精準定位動作發(fā)生的起止時間和重復數(shù)量。學生發(fā)現(xiàn)，動作識別和語音識別都用到了一個核心技術——人工智能。由此引出本課課題“初識人工智能”。

如上，教師通過現(xiàn)場手機投屏，以學生生活中常用的運動類App作為導入，真實場景的創(chuàng)設極大地吸引了學生的注意力。學生在情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，嘗試用所掌握的原理解釋相關現(xiàn)象。教師結合學生日常的數(shù)字生活經(jīng)驗以及課堂體驗，激發(fā)了學生對于學習人工智能知識的期待，也激活了學生的學習思維。

二、基于原理，引導感悟，促進思維生長

概念原理的提煉離不開一定的思維基礎，提煉過程又能促進思維的發(fā)展。課堂中，教師可以嘗試用多種形式進行教學，幫助學生感悟、理解較為深奧的技術概念，促進學生的思維生長。

《初識人工智能》一課的教學中，教師首先以文字形式介紹了人工智能這一概念，指出人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)，是一項新的技術。然后通過視頻短片的形式呈現(xiàn)圖靈測試，講述“人工智能是如何誕生的”。最后以時間發(fā)展流程圖的形式呈現(xiàn)1956年至今的人工智能發(fā)展史。

本課的認知目標在于引導學生了解人工智能的相關概念，為后期學習奠定基礎。但在課堂中，要讓學生真正弄明白這些概念并不容易，純專業(yè)術語的講解也較為無趣。教師通過呈現(xiàn)文字、視頻、流程圖等形式，帶領學生了解人工智能的概念、發(fā)展歷史。當概念通過視聽等多種形式展現(xiàn)時，信息從不同角度進入大腦，各類感官得到了調(diào)動，學生對概念的理解變得更加豐富和立體。這種多維度的學習體驗有利于學生實現(xiàn)深度學習，更好地把握概念的本質(zhì)，完成從具體到抽象、從感性認識到理性認識的跨越，獲得思維的發(fā)展。

三、基于經(jīng)驗，組織交流，推動思維碰撞

隨著科技的發(fā)展，學生已經(jīng)習慣于依托互聯(lián)網(wǎng)和一系列數(shù)字科技進行生活、學習。他們在現(xiàn)實生活中也已經(jīng)具備了一定的數(shù)字學習和數(shù)字生活經(jīng)驗。教師要引導學生將課堂學習的知識與自己的經(jīng)驗結合，并在討論中分享這些經(jīng)驗，由此深刻地理解抽象概念，知道知識的實際應用場景。這種結合實際的思考方式有助于知識的內(nèi)化和記憶。

課堂中，教師引導學生結合他們的生活體驗，交流身邊熟悉的場景中用到的除語音識別和動作識別外的人工智能技術。學生對這個問題十分感興趣，能夠說出一些常見的人工智能技術。如：植物識別、車牌識別、指紋識別等“圖像識別”；刷臉進站、刷臉支付、刷臉取快遞等讓身份認證更便捷的“動態(tài)人臉識別”；無人駕駛汽車等技術。學生結合身邊的場景討論人工智能技術，關聯(lián)現(xiàn)實生活，調(diào)動自身的知識儲備，踴躍發(fā)言，課堂氛圍十分熱烈。

在交流討論中，不同的生活經(jīng)驗和觀點產(chǎn)生碰撞。學生不僅要表達自己的看法，還要傾聽并分析他人的觀點。在評估信息、辨別真?zhèn)蔚倪^程中，學生學會從多個角度審視問題，逐漸形成批判性思維能力?；谏罱?jīng)驗，學生深入思考與交流多元的識別方式以及多渠道的技術支持，產(chǎn)生思維的碰撞，將課堂推向了高潮。

四、基于應用，引導遷移，發(fā)展融通思維

融通思維是一種能夠幫助學生跨越不同學科、領域、情境，整合各種知識和技能，從而有效解決問題的思維方式。《課程標準》明確要求五、六年級的學生要能在一定的活動情境中，對簡單問題進行抽象、分解、建模，制訂簡單的解決方案。教師應引導學生在真實的情境中，按照真實的任務需求，運用信息科技解決問題，并進行遷移創(chuàng)造。該過程能夠發(fā)展學生的融通思維，使學生腦海中的不同元素、知識、技能形成一個有機的整體。

課堂上，教師創(chuàng)設了種植綠植的情境，讓學生分組學習，運用電腦上的人工智能技術提出相關養(yǎng)護建議。同桌合作完成任務，先通過“拍照識花”網(wǎng)站體驗圖片識別技術，然后運用語音識別技術記錄養(yǎng)護建議或植物簡介，再進行匯報。操作任務完成后，教師及時小結：電腦能識別出植物的圖片，輸入的語音能轉換成文字，人工智能技術的背后是龐大的數(shù)據(jù)庫，它通過計算、比對、判斷、再出示結果，完成人們提出的需求。但人工智能技術也會出錯，需要用人類的智慧糾正。對于人工智能技術，既要看到其優(yōu)勢，又要糾正其錯誤。

本環(huán)節(jié)，學生通過自主學習，使用電腦體驗人工智能技術，合作完成語音識別、圖片識別任務。在對信息進行獲取、加工、表達的過程中，學生的信息篩選能力、信息再加工能力、合作學習能力及交流表達能力都得到了發(fā)展。

五、基于系統(tǒng)，引導判斷，提升思辨能力

認知系統(tǒng)的建構一般從知識、方法、價值觀三個層面入手。教師在帶領學生學習知識的同時，也在引導學生認識信息科技對人類社會的貢獻，以及與人工智能相關的倫理道德規(guī)范，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，使學生學會判斷價值，形成思辨能力。

人工智能讓人們的生活更便捷，但人工智能并不是萬能的。教師通過播放視頻，讓學生明白本課討論的只是弱人工智能。教師提問：當有自主意識的強人工智能出現(xiàn)后，人工智能會取代人類嗎？哪些職業(yè)可能會被人工智能替代？學生小組交流討論后進行匯報。經(jīng)過討論，學生發(fā)現(xiàn)：人工智能可從事重復性高、可預測、可編程的，甚至是危險的工作，而人類是有情感的，可以從事具有創(chuàng)造性的工作。最后，教師總結提煉——創(chuàng)造和愛，才是人類的特質(zhì)，以此引導學生好好學習，成為“會創(chuàng)造的人”。

對人工智能的價值判斷使本節(jié)課得到了升華。學生深入思考、分析與判斷，明確了人工智能的特點、優(yōu)勢和能力邊界，以及發(fā)展人工智能應遵循的倫理道德規(guī)范。可見，本環(huán)節(jié)有效滲透了正確價值觀，發(fā)揮了課程的育人功能，讓課堂有了靈魂。從知識層面、方法層面再到價值觀層面，教師潛移默化地引導學生建構認知，提升思維能力。

綜上所述，在指向學生思維發(fā)展的小學人工智能課堂上，可以嘗試通過以上五個環(huán)節(jié)進行教學。教師要在引導學生學習新知的同時，讓學生學會從多個方面分析問題，培養(yǎng)學生正確看待事物的能力。

（江蘇省常州市花園小學）