基于生活，強化自主

顧筱玲 毛煒

《江蘇省義務(wù)教育信息技術(shù)課程綱要（2017年修訂）》中新增了人工智能模塊，共4課內(nèi)容，明確指出“通過此模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)初步了解人工智能的基本概念及發(fā)展歷程，通過體驗及剖析生活中常見的人工智能系統(tǒng)應(yīng)用案例，感知人工智能技術(shù)的特點，初步了解人工智能的基本工作原理與過程，嘗試設(shè)計與實現(xiàn)簡單的人工智能系統(tǒng)”。教材的教學(xué)對象為六年級學(xué)生。許佳潔老師執(zhí)教的《人工智能初體驗》一課面向的是四年級學(xué)生，是自選整合的教學(xué)內(nèi)容。該課雖不是小學(xué)信息技術(shù)教材中的標(biāo)準(zhǔn)課時，使用的也不是標(biāo)準(zhǔn)教材要求的xDing軟件，但教學(xué)目標(biāo)仍是立足于“人工智能初步”模塊，以初步了解人工智能的概念、了解人工智能在生活中的應(yīng)用和體驗機器學(xué)習(xí)為重點，實現(xiàn)編寫簡易人工智能的程序，并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)，暢想未來生活。在本課的教學(xué)實施過程中，授課教師注重引導(dǎo)，學(xué)生深入體驗，呈現(xiàn)了多維度的教學(xué)實踐。

● 基于生活情境，“導(dǎo)”串一線

1.從生活中來，導(dǎo)開頭

許老師的本節(jié)課教學(xué)設(shè)計是從鬧鐘、計算器等學(xué)生熟悉的生活物品導(dǎo)入，學(xué)生直觀獲取信息，借助語言，勾起學(xué)習(xí)興趣，接著，教師引導(dǎo)學(xué)生對物品進(jìn)化后的樣子進(jìn)行聯(lián)想，最后，學(xué)生通過“小愛同學(xué)”宣傳視頻的觀看和親身體驗“小愛同學(xué)”學(xué)習(xí)知識概念。學(xué)生在多感官接收信息后，求知探索的欲望被激發(fā)了出來。良好的開端是成功的一半，本節(jié)課的問題從生活中來，教師順勢導(dǎo)入人工智能的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.生活點滴，串中間

課堂的推進(jìn)需要不斷地引導(dǎo)和針對性的指導(dǎo)。在“機器學(xué)習(xí)”教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師通過游戲?qū)F(xiàn)實生活與虛擬世界串聯(lián)起來。從人人對戰(zhàn)到人機對戰(zhàn)，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和對比，從而發(fā)現(xiàn)問題，并不斷思考和分析問題，最后，學(xué)生在教師一步步的引導(dǎo)下解決了問題。整節(jié)課的中間部分，通過教師及時和恰當(dāng)?shù)摹皩?dǎo)”，學(xué)生將知識建立起了千絲萬縷的聯(lián)系，從而形成了穩(wěn)固的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。教師在教學(xué)過程中設(shè)置了一個個問題引導(dǎo)，在解決完一個知識的同時引出下一個問題，銜接恰到好處，使學(xué)生的思維串成一線。每一個引導(dǎo)的問題都來自生活中的點滴，能夠與課堂學(xué)習(xí)深度融合。

3.到生活中去，應(yīng)結(jié)尾

學(xué)習(xí)知識與技能不是目標(biāo)，讓所學(xué)知識與技能能夠真正發(fā)揮作用才是學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)。本節(jié)課教學(xué)的最后，與開始部分相呼應(yīng)，教師再次強化人工智能的基本概念，引導(dǎo)學(xué)生思考人工智能在校園中、社會上可實現(xiàn)的應(yīng)用，延伸了相關(guān)學(xué)習(xí)點，使知識技能得到升華。教師完整的“導(dǎo)”將課堂織成了多維度的網(wǎng)，知識點在這張網(wǎng)中不斷流動，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的匯總。

● 提供豐富體驗，寓教于樂，學(xué)以致用

科爾布認(rèn)為學(xué)習(xí)是通過經(jīng)驗的轉(zhuǎn)換從而創(chuàng)造知識的過程，他用學(xué)習(xí)循環(huán)模型來描述體驗式學(xué)習(xí)：①實際經(jīng)歷和體驗;②觀察和反思;③抽象概念和歸納的形成;④在新環(huán)境中測試新概念的含義。對四年級的學(xué)生來說，運用體驗式學(xué)習(xí)，將“玩”和“學(xué)”結(jié)合，讓他們和老師玩，和同學(xué)玩，還和機器玩，寓教于樂，能激發(fā)他們求知的動力，學(xué)以致用，促使他們思考、分析解決辦法。

1.教師與學(xué)生

玩猜拳游戲，師生互動。教師要將已有知識和將要學(xué)習(xí)的知識結(jié)合起來，產(chǎn)生新的探究點，引發(fā)師生有效互動。在設(shè)想校園人工智能應(yīng)用時，教師及時與學(xué)生互動，引發(fā)更多有趣的創(chuàng)想。當(dāng)有學(xué)生回答精彩時，教師帶領(lǐng)全班同學(xué)為他點贊，及時肯定，同時，調(diào)動不同層面的學(xué)生參與互動，保持學(xué)生積極性。另外，教師要注意及時關(guān)注學(xué)生的反饋信息，并根據(jù)學(xué)生的反映調(diào)整教學(xué)。

2.學(xué)生與學(xué)生

不管是樣本的學(xué)習(xí)還是檢驗甚至是應(yīng)用，都需要學(xué)生的共同參與。兩人一組，是最小單位的學(xué)生團(tuán)體，每個學(xué)生的體驗也能保證最大空間。盡管在開始上課前，學(xué)生彼此不熟，但在不斷交流、合作溝通后，他們建立了不一樣的學(xué)習(xí)關(guān)系，彼此既是學(xué)伴又是競爭對手，邊合作玩邊暗暗比拼，玩出新高度。學(xué)生從單純的個體學(xué)習(xí)走向了協(xié)同創(chuàng)作，協(xié)作能力得到了有效提升。

3.學(xué)生與機器

人工智能的體驗也是教學(xué)目標(biāo)的一塊，與機器玩，既符合本課主題，又給了學(xué)生不一樣的體驗。學(xué)生在與機器的溝通互動過程中，對機器學(xué)習(xí)等也更為了解。由于硬件設(shè)備的配置問題，學(xué)生在為機器“治病”的過程中，與機器建立友誼，潛移默化地產(chǎn)生愛護(hù)設(shè)備的念頭。

同時，學(xué)生在“玩中學(xué)”，自由、快樂地學(xué)習(xí)和探索，提升能力。他們完全投入到了實際體驗的活動中，并且從多個角度觀察和思考，得到一些合乎邏輯的結(jié)論，接著運用這些結(jié)論繼續(xù)去解決問題，驗證成功后形成自己的最終的定論，甚至是概念文字。

● 由扶到放，學(xué)成一體

瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰的學(xué)習(xí)理論觀點認(rèn)為，認(rèn)知結(jié)構(gòu)不是事先就在頭腦中的，也不是外部世界所賦予的，而是學(xué)習(xí)者通過同化和順應(yīng)發(fā)展變化的。當(dāng)學(xué)習(xí)者從外部獲得的信息能夠被原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)所接受時，學(xué)習(xí)者就將這些知識同化;當(dāng)外部信息和學(xué)習(xí)者原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突時，學(xué)習(xí)者就會調(diào)整自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以達(dá)到順應(yīng)。學(xué)習(xí)者就是經(jīng)過同化—順應(yīng)—同化—順應(yīng)……如此反復(fù)這樣一個“平衡化的過程”而不斷建構(gòu)知識的。

1.由扶到放，走向自主學(xué)習(xí)

“扶”之有效。在指導(dǎo)學(xué)生體驗猜拳游戲時，教師要引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察界面，學(xué)生發(fā)現(xiàn)識別窗口的錯誤顯示，從而聯(lián)想到機器不認(rèn)識“布”的手勢，再深入思考，想到要教會機器認(rèn)識“布”，自然引出“模型訓(xùn)練”的學(xué)習(xí)。此時，教師講解模型訓(xùn)練的操作，幫助學(xué)生掃清技術(shù)障礙，學(xué)生很快就能完成作品的完善。

“放”之到位。猜拳游戲是教師帶著學(xué)生體驗的，識別口罩佩戴就是讓學(xué)生自主探究。學(xué)生利用已有生活經(jīng)驗，結(jié)合課堂學(xué)習(xí)，能很快實現(xiàn)知識遷移。而自學(xué)教材的使用，又為學(xué)生提供了有效工具，為自主探究和合作學(xué)習(xí)助力，讓學(xué)生充分享受到成功的樂趣。人工智能教學(xué)不單要培養(yǎng)人工智能工程師，更要激發(fā)起學(xué)生對人工智能的興趣，透過人工智能學(xué)習(xí)而提升思維品質(zhì)，因此，自主學(xué)習(xí)既是手段也是目標(biāo)。

2.由扶到放，由課內(nèi)向課外拓展

任何內(nèi)容都不是為了學(xué)而學(xué)習(xí)的，而是為了用而學(xué)習(xí)的。人工智能學(xué)習(xí)要跟真實問題聯(lián)系起來才有價值，人工智能課上學(xué)習(xí)的知識要用于解決生活中的實際問題。本節(jié)課人工智能的應(yīng)用聯(lián)系首先圍繞校園展開，再擴展到生活的方方面面，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下逐漸理解相關(guān)問題，進(jìn)而實現(xiàn)知識的建構(gòu)，在一系列的連鎖活動中，有效地培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息的能力，提高學(xué)生的觀察力和思維能力。

人工智能課程是未來信息技術(shù)課程發(fā)展的方向，人工智能教育要從娃娃抓起，但人工智能教育不能拔苗助長，不能脫離學(xué)生原有的認(rèn)知規(guī)律而強行灌輸。人工智能的學(xué)習(xí)應(yīng)該是由淺入深的過程，從體驗感知到動手實踐，不斷地嘗試、積累、創(chuàng)造。同時，在人工智能教學(xué)中，教師要滲透計算思維，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的綜合能力，全面提高學(xué)生信息素養(yǎng)。