淺談人工智能走進小學科學課堂

吳德友

關鍵詞：人工智能;課堂變革;平衡差異

一、趣味引入，了解概貌

對小學階段的學生來說，雖然人工智能所牽涉的科學知識相當有趣，但因其是實驗邏輯性較強的學科，理解時也存在一定難度。因此做好人工智能第一課的引入至關重要，要將學生真正地引入人工智能課堂學習的情境中去，而后再循序漸進。對理論性太強或學生理解有難度的部分知識，教師應盡量采取幽默活潑的語言為學生做介紹。在“初識人工智能”的教學過程中，教師不用對某一知識點展開深入講解。為了做好第一課的教學工作，最應該做的是通過趣味引入來讓學生把握即將學習的人工智能小學科學知識的輪廓，從外到內、由淺及深，至少要讓學生對人工智能有一個概論上的了解。那么在趣味導入的方式上，則需要教師結合具體的教學實際來進行一番探索。趣味引入可以利用多媒體素材來導入，而多媒體的應用本身就與人工智能技術有所關聯，有助于達到寓教于樂的效果。比如學生都對機器人感興趣，那么教師可以在網絡上搜索相關視頻，如科學研究機器人、有關機器人的影視片段等，打開小學生的科學視野，讓他們體會人工智能技術的先進與神奇。如展示機器人模仿人類說話、即時翻譯、做家務等，這些與小學生生活經驗密切相關的素材有助于課堂導入的順利進行。再如，教師也可以在課前組織學生開展模仿機器人的游戲。這時小學生可能會根據自己之前的閱覽經驗紛紛開始搞怪模仿。小學生思維活躍、行動力強，教師通過這種方式引入教學不僅活躍了課堂氣氛，而且有助于學生加深對接下來學習的知識的理解。在對人工智能整體概貌的認識上，小學科學教師要讓學生認識以下幾點：一方面，人工智能優勢顯著，具有服務性、智能性的突出特點。人工智能以先進的信息整合搜索技術為導向，知識覆蓋面廣、容量龐大，且成體系化，便于對課堂知識進行梳理歸納，對學生記憶知識來說極其方便。另一方面，人工智能一直在向個性服務化方向發展，它是科學的系統，同樣能和人進行情感和心理上的交互，能提高課堂教學的趣味性和可操作性。

二、教學應用，實踐展示

為了更好地幫助學生理解有關人工智能方面的小學科學知識，在教學條件允許的情況下，教師可以將人工智能技術引入課堂，以實踐教學的方式讓學生近距離感受人工智能小學科學的便捷與高效。不過，人工智能技術漸漸走入課堂，對教師來說也是一種考驗。教師若不能跟緊現代人工智能教學科技的潮流，那么教學能力則會在智能化教學上難以施展。人工智能教學對小學科學教師的素質要求普遍較高，教師需要掌握一定的信息操作技能。而且在智能化教學上，還要考慮好如何將知識和信息有效傳遞給學生，以及智能設備是否可以更好地促進學生的知識吸收等問題。針對現階段課堂教學中的問題，教師應該從技術、應用個體等方面綜合考慮，吸取以往課堂教學中的有益成果，深入淺出地將人工智能技術引入課堂，才能真正從信息化、智能化的方向提高課堂教學效率，保證教師、學生和智能技術的多方協調共進，促成新時期的個性化課堂變革。通過這種實踐教學的方式，教師能激發學生學習小學科學的熱情和主動性，營造濃厚的課堂氛圍，使學生對人工智能技術有更深的了解。

三、重視提問，加強管理

作為一門應用科學知識，人工智能小學科學課的第一課只能是幫助學生了解有關人工智能知識的概覽。對于接下來的學習，需要學生有著持之以恒的學習毅力和濃厚的學習興趣才能不斷地堅持下去。因而在第一課上教師就應當把打好學生基礎作為重要的教學目標。教師要注重提問教學，考慮學生的學習實際，把問題與學生的日常生活、學生之前所學習的內容關聯在一起。教師在展示機器實驗的過程中，每進行一個實驗步驟，都應當提出問題來啟發學生的思維。如教師可以通過視頻向學生展示傳送帶上貨物運輸的實驗，一般安全檢查、行李托運時都會用到傳送帶，學生對這種機器的工作方式比較熟悉，但是對傳送帶運轉的規則比較陌生。因此教師通過播放實驗視頻，讓學生了解日常生活中見到的傳送帶實際上是以鏈轉動的方式來運轉的。繼而啟發學生：“生活中還有哪些常見的事物也是通過鏈轉動的方式來運轉的呢？”通過啟發式的提問教學，一方面可以活躍課堂氛圍，另一方面也可以幫助學生展開思考、聯系實際，鍛煉多角度思考問題的科學思維能力。有的學生可能就會想起來，生活中的自行車、鐘表等事物都是以鏈轉動的方式來運行的。由此不僅讓學生理解了機器的工作原理，同時也加深了學生對實際生活中科學現象的理解與感悟。

結束語：

學生從生活實際經驗出發去認識人工智能，有助于達成對這一前沿小學科學的初步認識，并且能夠在今后的本學科學習甚至是其他學科學習中運用這一技術來解決問題。這樣才真正體現了人工智能“第一課”的教學意義，更好地達到了教學目標，同時提高了學生的知識應用能力。

參考文獻：

[1]朱立民.探討中小學生機器人小學信息技術教學之涇渭[J].中國新通信，2018，20（19）：204.