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核心素养背景下的小学人工智能趣味教学策略
摘要:新时期的教学提倡素质教育,体现以生为本的教学理念,强调从学生的成长角度出发设计教学过程,更有利于培养学生的自主探索能力与学习实践意识。此外,传统的讲授制学习模式已经不适合快速变化的社会对人才的要求。因此,新时期的课堂不仅要注重传统文化知识的教学,更要注重互联网背景下各种前沿技术的引入,打开学生的思路。针对核心素养背景下的小学人工智能趣味教学现状与问题展开探究,并通过构建“场景分析—理论认知—迁移运用”的教学体系,使学生在个性化学习过程中深入了解人工智能的内涵与多元应用,从而提升其数字生活的适应能力与创新意识。
关键词:核心素养;信息科技;小学人工智能;趣味教学;数字生活
0引言
本文所论述的人工智能(AI)趣味教学主要分为两个部分。
一是改变传统教育的理念,将以往的填鸭式教学方式转变为由点及面的系统性学习过程,即针对单元学习的重难点进行纵深式学习,使学生拓展对重难点知识的了解面,然后利用单元学习框架进行整体梳理与知识运用,最终形成多维一体的单元整体认知,既做到注重单个知识点的深度,又做到兼顾单元整体知识点的广度[1]。
二是改变以往的教学场景。传统教学模式下教师一人在讲台上讲解知识点,学生在讲台下被动地接受知识,首先是学生的学习积极性得不到激发,其次是对于较为抽象的学习内容没有办法做到当堂学、当堂用,由于没有实践机会,经常是课上有印象、课后全忘完光。因此,教师需要针对学生的学情及时制定学习策略,形成其专属的学习内容,并形成课前预习、课中学习、课后巩固的完整闭环,采用直播、录播、游戏、圆桌会议等多种教学形式,将学习由“单口相声”转变为众人主动参与,真正做到因材施教,全面增强教学效果。
1核心素养背景下的小学人工智能趣味教学现状与问题
1.1现状
人工智能从提出到现在,经历了三个重要的发展阶段:
第一阶段是从基本的符号推理到系统性的逻辑运算;
第二阶段是语音识别、语音翻译、专家系统等层面的分化研究;
第三阶段是图像识别、深度学习、神经网络等先进技术在各个行业领域的运用。
这是一个逐渐递进的过程。加上算力算法和大数据的不断发展,如今的人工智能已经取得突破性的进展,成为教育等领域不可或缺的组成部分[2]。
2022年4月21日,具有里程碑意义的《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称新课标)发布,信息科技取得独立课程地位[3]。新课标围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能等六条逻辑主线组织课程内容,为小学阶段人工智能教学提供了重要支持。
1.2问题
义务教育阶段信息科技教学中存在的问题及影响见表1。
1.2.1未能完全做到因材施教
虽然人工智能课程教学在许多地区的小学中进行了试点,并且相较传统教学模式已经取得长足进步,但是仍然有些地区未能完全做到因材施教,原因主要在于教师对于人工智能的认知不足,只是将其作为缓解学生厌学情绪的添加剂,在进行教学时采用的仍然是传统的讲授法。此外,教师对于人工智能设备的任务设置过于单一,比如只是单纯地让学生利用人工智能完成基本的课堂作业,并没有根据学生的实际情况设计对应的任务,导致体系化学习和分层化学习成为一个空洞的口号。
1.2.2未能激励学生互动学习
人工智能为学生进行小组探究活动和课外学习实践提供了良好的机会与平台,学生可以利用人工智能的资源搜索功能,寻找与主题任务契合的案例,根据自己的兴趣与能力进行改编,与小组成员进行分工实践,一起完成任务。同时,学生可以利用人工智能浏览无法到达的地方,进行实地式的考察,比如利用虚拟现实(VR)设备进行虚拟现实体验,与遥远的博物馆或者科技馆进行连线,进行仿真式和即时面对面交流,这都是人工智能带给学生的良好学习体验。但是,在实际教学过程中,很少有教师花费心思拓展课外资源,构建多样化的学习任务,甚至教师自身也不太了解人工智能的运用。所以,不管是从技术资源层面,还是从教师意识层面,都需要进一步加强,从而为学生进行多元化的小组实践活动提供机会,锻炼学生的小组协作能力与学习实践意识。
1.2.3未能提供足够的教学资源
人工智能可以将资源以不同的学习形式提供给学生,虽然网络上的资源十分丰富,但是由于没有科学合理的筛选标准,导致实际能作为教学素材的资源类型较少,尤其是二、三线地区的学校,其连人工智能设备都很缺乏,更别说教学资源了。此外,教科书上的资源需要进行一定处理才能转化为人工智能教学的内容,但这个工作需要专业人员来进行,因为教师不具备专业技能,无法及时根据学生的学习动态进行调整更新,所以在一定程度上影响了人工智能对于学生学习进度的反馈与促进作用。因此,如何保证有效的学习资源的输入是一个值得思考的问题。
2核心素养背景下的小学人工智能趣味教学策略
2.1进行情景式编程,构建系统教学