前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的思創人工智能課堂賦能信息素養探究,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
一、引言
隨著科技革命的深入推進,社會需要更多的高素質人才。2018年,在教育部印發的《教育信息化2.0行動計劃》中提出要加強學生信息素養培育,完善課程方案和課程標準,充實適應信息時代、智能時展需要的人工智能和編程課程內容。未來社會是人與人工智能并存協作的社會,信息素養是全球信息化需要人們具備的一種基本能力。作為廈門市人工智能試點校,人工智能課程已在我校落地。人工智能教育不僅是培養學生高階思維和創新能力的重要應用,也是提升學生信息素養的良好平臺。小學生的知識儲備有限,傳授高深的人工智能知識顯然不合適。在小學階段,人工智能教育應不局限于知識的傳授,更重要的是讓學生去感知和體驗人工智能,培養他們的思維和能力,如:批判性思維、創新能力、協作能力等等,幫助學生塑造信息素養,以適應未來智能社會的發展。在教學實踐中,我致力于構建培育學生思維和創新能力的“思創”人工智能課堂。
二、“思創”人工智能課堂內涵
“思”的第一層意思是教師思索將先進的教育思想和理念并能巧妙地應用在教學中,發展學生的核心素養;學生能在課堂中能積極主動思索,分析問題、尋找解決問題的方法。“思”的第二層意思是教師能深思自己教學的得與失;學生能反思自身的閃光點與不足之處。“創”第一層意思是教師創設條件、創新教學模式助力學生的發展;學生在教師的引導下進行創意設計與制作,提升創新能力。“創”的第二層意思是師生共享彼此的思考、經驗和知識,從而達到共識、共進,共創和諧課堂。
三、“思創”人工智能課堂實踐
(一)創設問題情境,增強信息意識
教學過程是一個不斷發現問題、分析問題、解決問題的動態變化過程。好的問題能誘發學生積極捕捉信息,啟迪思維,激發求知欲望,因此,精心創設問題情境是培養學生信息意識和創造性思維的重要途徑。我常常以學生喜聞樂見的身邊事物作為素材來創設問題情境,拉進學生與人工智能之間的距離,讓學生結合自己的實際生活去發現問題去思考,激起學生對教學內容、對人工智能的興趣。例如,在《人臉解鎖》一課中,我在課前以“人臉識別”的小游戲來導入,在向學生展示人臉識別奇妙性的同時提出問題“為什么悟空機器人能夠識別人臉呢?”學生帶著問題進行人臉識別技術的探究活動。然后,教師繼續提出問題“如何使用悟空的人臉識別功能做一個人臉解鎖智能手機?”讓學生自主獨立地對模擬手機解鎖活動進行探究。通過根據已有經驗和小組成員一起分析問題,思考解決問題的方法,用編程平臺和悟空機器人的互動方式模擬了手機解鎖的功能。問題情境的創建不僅能從多方位加深對相關知識的理解,而且有效地增強思維的廣闊性和深刻性。
(二)注重邏輯分析,培養計算思維
計算思維是指學習者運用計算機科學思想與方法,進行問題求解的一系列思維活動。計算思維是智能時代最重要的思維模式。在教學中,我注重提煉教學內容的邏輯關系以及人工智能中的基本算法,以此來培養學生的邏輯思維和計算思維。比如,在《智慧花園》一課中,需要模擬向日葵花盤的向日特點。借助流程圖,讓學生分析并填寫左右兩個亮度傳感器與花盤之間的關系。經過學生的小組討論,得出當亮度傳感器1比亮度傳感器2亮時,向日葵朝向亮度傳感器1。當亮度傳感器1比亮度傳感器2暗時,向日葵朝向亮度傳感器2。學生理清邏輯關系,填寫教師提供的流程圖,然后根據流程圖進行程序的編寫和向日葵的搭建,分析創傳感器和花盤之間的關系及編程過程等過程對學生邏輯思維和計算思維能力進行有效的鍛煉。
(三)精選開放活動,提升創新能力
創新意識和創新能力正成為一個國家國際競爭力的重要決定因素。而中小學階段是人的個性品格形成的重要階段,也是創新意識形成與創新能力培養的最佳時期。人工智能課程融合多學科知識,能增強學生的創新能力和綜合素養。在教學中,教師要基于學生的興趣和專長,選擇綜合性跨學科的活動內容,為學生的自主創作留出余地。我根據教學主題設計開放性的活動,鼓勵學生的不同意見和創造性思路,肯定多樣化的問題解決方式和方法。根據學生的能力差異、水平差異有針對性地實施分層次教學,讓學生展開想象的翅膀,創造性的動手實踐。例如,《AI在我家》一課中,我設計了難易不同的小組合作活動,小組可以從方案中任選一個來完成活動。方案1:可以結合居家生活場景,自行設計搭建模型并編程。模型可以是房子,也可以是家中的一種家具產,并通過編程實現其智能化。方案2:圍繞家居主題,從本學期學習搭建的“智能臺燈”、“智能風扇”、“智慧花園”等模型中至少選擇2種,創設情境組合創新使用,從而讓家人感受到AI給家帶來的便捷。在活動過程中,不同小組呈現出不同的創意,有的學生搭建聲控搖頭風扇,有的學生制作感應吊頂風扇。開放性的活動讓學生的創意紛紛呈現,在教師引導學生合理創新的鼓勵下,學生用自己的雙手把創意變成現實,促進學生的創新思維和創新能力。
(四)實施多元評價,促進反思能力
人工智能教學評價要以促進學生核心素養的發展為目的,弱化對學生的歸類與甄別,充分考慮學生的個別差異,鼓勵個性發展與發揮創造性,最大限度減輕學生壓力。在課程實施中,我以過程性評價為主體,以終結性評價為重要參考。我借助記錄卡和班級優化大師等方式對學生的動手操作能力、協作能力等學習過程進行評價,借助電子平臺和網絡問卷方式對作品的完成情況、科學性、技術應用程度等進行評價。比如,在《智能臺燈》一課中,學生完成作品搭建和編程后,我引導學生進行相互評價和自我反思。我請學生代表展示并介紹智能臺燈的智能性。然后大家再對作品進行評價。學生在原有認知的基礎上,在聆聽他人的介紹、欣賞他人作品后,對作品進行評價并提出改進意見。學生的思維再一次得到升華,思維的深度與廣度得以發展。
四、結語
人工智能教學在中小學尚處于起步階段,課程還不夠成熟,有著廣闊的發展前景。作為一線人工智能教師要逐步建立重思維、重創新的人工智能課堂,營造濃厚的人工智能教育氛圍,塑造學生的信息素養,提升學生的綜合素質,培養出未來信息化社會的接班人。
作者:張艷清 單位:廈門五緣實驗學校