隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,人工智能教育逐漸成為小學(xué)教育的重要組成部分。然而,傳統(tǒng)的教學(xué)方法在小學(xué)人工智能教學(xué)中往往效果不佳。因此,探索一種適合小學(xué)生的人工智能教學(xué)模式至關(guān)重要。項目式學(xué)習(xí)作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法,強調(diào)學(xué)生在真實情境中通過完成項目來學(xué)習(xí)知識和技能。基于此,文章以“走進人工智能”為例,將項目式學(xué)習(xí)與“融·樂”課堂相結(jié)合,并應(yīng)用于小學(xué)人工智能教學(xué)中,以提高教學(xué)效果,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。
一、問題引入,創(chuàng)設(shè)情境
播放人工智能應(yīng)用視頻創(chuàng)設(shè)情境,引出人工智能話題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并提出探索人工智能的學(xué)習(xí)任務(wù)。
師:這段視頻中,我們發(fā)現(xiàn)人工智能已走入我們的生活中,什么是人工智能?人工智能和我們?nèi)祟悡碛械闹悄苡惺裁绰?lián)系?今天讓我們一起揭開它的神秘面紗。(出示課題)
二、分組活動,體驗感知
師:今天,來了一位特殊的朋友,它可以幫助我們一起學(xué)習(xí)人工智能???!這就是我的特殊朋友一一小愛音箱。小愛同學(xué),歡迎來到我們的課堂。
演示與智能音箱“小愛同學(xué)”的互動,讓“小愛同學(xué)”控制課室空調(diào)。提問學(xué)生:你想向“小愛同學(xué)”提什么問題?
1.分組討論探索項目,探索“小愛同學(xué)”技能(研學(xué)任務(wù)一)。了解體驗人工智能的語音識別、語言處理、數(shù)據(jù)分析技術(shù)。
生A:我們想問長頸鹿會不會跳?生B:我們想問小愛同學(xué)會不會學(xué)動物叫的聲音?生C:小愛同學(xué)會不會背圓周率?生D:我們想讓小愛同學(xué)背課文《望天門山》。
邀請學(xué)生體驗“小愛同學(xué)”技能,讓學(xué)生感受人工智能的魅力,激發(fā)對人工智能的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,并培養(yǎng)學(xué)生正確的科技價值觀。
師:小愛音箱就是人工智能的應(yīng)用,它能聽懂人類的話語,這是語音識別技術(shù)。按人類提出的要求完成任務(wù),理解問題,做出準(zhǔn)確回答,這是語言處理技術(shù)。
師:小愛音箱很聰明,但是它能看到我們嗎?
生:不能。
師:是的,它看不到,因為它沒有圖像識別技術(shù)。
2.探索“形色”APP圖像識別技能(研學(xué)任務(wù)二)。了解體驗人工智能的圖像識別技術(shù)。
師:細(xì)心的同學(xué)觀察到,今天我們的課室有點特別,每個小組桌面上都有一盆植物,你能說出這些植物的名字來嗎?
生:有些認(rèn)識,有些不認(rèn)識。
師:給同學(xué)們推薦一款識別植物的APP,它叫“形色”APP,能識別植物名稱。
小組探索“形色”APP功能,通過該APP搜索桌面植物的名稱、簡介、養(yǎng)護方法及價值
等信息。
師:這些植物叫什么?你是怎樣識別的?能找到養(yǎng)護植物的方法嗎?
小組匯報本組通過“形色”APP搜索的內(nèi)容。
師:“形色”APP是如何識別植物的?我們?nèi)祟愂窃趺醋R別植物的?那“形色”APP是對我們?nèi)祟愂裁茨芰Φ哪7潞脱由欤?/p>
師:“形色”APP是用了圖像識別技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析來辨認(rèn)植物。當(dāng)我們不清楚、不認(rèn)識某種植物的時候,可以借助它來幫助我們辨認(rèn)植物。而我們借用圖像識別技術(shù)來辨認(rèn)植物,就是人工智能應(yīng)用的一種場景。
小結(jié):將人類所擁有的智能賦予計算機設(shè)備,使計算機設(shè)備擁有模擬人類智力活動的能力,稱作人工智能。人工智能能聽懂人類的話語,按人類提出的要求完成任務(wù)。
師:“形色”APP是一個人工智能程序,能運用圖像識別技術(shù)識別植物,但能識別我們的人臉嗎?
三、初步認(rèn)識,實驗探究
1.實驗探究(研學(xué)任務(wù)三)。邀請一位學(xué)生體驗“人臉?biāo)阉鳌背绦?,通過程序掃臉識別學(xué)生,并能叫出該學(xué)生姓名,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)操作圖形化“人臉?biāo)阉鳌背绦虻呐d趣。以小組為單位開展項目式學(xué)習(xí):登陸廣州市中小學(xué)人工智能教學(xué)平臺,實驗操作圖形化“人臉?biāo)阉鳌背绦?,體驗通過人工智能程序圖像識別、數(shù)據(jù)分析對人臉識別。
師:探究“人臉?biāo)阉鳌背绦?,它有什么功能?運用了哪種人工智能技術(shù)?
生A:它能通過攝像頭識別我們!
生B:它擁有圖像識別、數(shù)據(jù)分析、語言處理技術(shù)。
2.小結(jié)。通過“人臉?biāo)阉鳌背绦?,了解圖像識別、數(shù)據(jù)分析、語言處理等人工智能技術(shù),鞏固對人工智能及技術(shù)的認(rèn)識。
四、分享應(yīng)用,拓寬視野
1.學(xué)生分享日常生活中的人工智能應(yīng)用。你能說說生活中用到了哪些人工智能技術(shù)?這些技術(shù)幫我們做了什么?(導(dǎo)航、輔助駕駛、智能停車、指紋開鎖、無人快遞車、翻譯機器人、客服機器人、掃地機器人等)
2.引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀。人工智能被賦予人類的智能,能按照人類為其編好的應(yīng)用程序運行。教師引導(dǎo)學(xué)生思考能不能編寫一些不友好的程序?學(xué)生紛紛回答不能。這可以引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)健康、陽光的道德品質(zhì),以及正確地進行人工智能的學(xué)習(xí)和體驗。
小結(jié):剛才所述的人工智能應(yīng)用,是人類賦予計算機設(shè)備的智能體現(xiàn)。這些智能設(shè)備為人類生活帶來諸多便利,不僅服務(wù)于人們的美好生活,更提升了我們的生活品質(zhì)。
五、及時反饋,精準(zhǔn)評價
通過雙課堂平臺進行課堂檢測。
師:剛才初步認(rèn)識了人工智能,請同學(xué)們完成以下小測。
1.判斷下面說法是否正確:
(1)人工智能具有模擬人類智力活動的能力。
(2)東東編寫了一個程序捆綁了惡意APP。
2.張阿姨在超市購物時使用刷臉支付,刷臉支付是運用了哪一種人工智能技術(shù)?
A.語音識別技術(shù) B.語言處理技術(shù)C.圖像識別技術(shù)
通過智慧學(xué)習(xí)卡答題平臺進行答題,人工智能輔助教學(xué),及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,改進學(xué)習(xí),從而優(yōu)化教學(xué)。
基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)人工智能“融·樂”課堂教學(xué)實踐,顯著激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。學(xué)生不僅能積極參與課堂活動、主動探究問題,其團隊合作能力、創(chuàng)新思維能力和實踐能力也得到了有效培養(yǎng)。該實踐初步打造了“樂研、樂學(xué)、樂教、樂動、樂思、樂創(chuàng)”的“六樂”教學(xué)新樣態(tài)。然而,在教學(xué)實踐中還存在一些問題需要解決,如教學(xué)資源、學(xué)生個體差異等,需要學(xué)校、教師和學(xué)生共同努力,不斷改進和完善教學(xué)模式,構(gòu)建高品質(zhì)的人工智能課堂。
參考文獻(xiàn):
[1]張加莎.項目式學(xué)習(xí)在中小學(xué)人工智能課程中的實踐——以“人臉識別智能門”為例[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2021(09).
[2]廣州市番禺區(qū)教育局關(guān)于印發(fā)廣州市番禺區(qū)升級“研學(xué)后教\"3.0課堂教學(xué)改革實施指導(dǎo)意見的通知[DB/0L].(2022-06-08)[2025-05-30].https://www.panyu.gov.cn/jgzy/qzfbm/fzqjyj/jyjgkml/bmwj/qtwj/content/post_8335501.html.
[*本文系廣州市番禺區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題《基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)人工智能“融·樂”課堂教學(xué)模式構(gòu)建與實踐研究》(課題編號:PY2024—JC120)的研究成果]