基于ITtools的人工智能微項目學習流程設計
——以“智能語音燈”項目為例

盧傳奇 福建省福州教育研究院

ITtools是一個將學生、教師、課堂教學等多種模塊集于一體的免費、開源的數字化學習平臺，它面向信息技術教學，有三十多項獨立的模塊，并具備七大功能（資源呈現、課堂檢測、提交展示、多元評價、協作學習、互助交流、監控記錄）。利用ITtools平臺，教師們能夠較好地設計與開展基于微項目的教學，且有利于學生積極主動地參與課堂。基于ITtools的人工智能微項目學習流程，體現了項目式學習的特點，但又略有不同，筆者認為，微項目學習是項目式學習的微型化，相對于項目式學習而言，其開展項目學習的主題項目相對小型，因此微項目可在若干個課時的微周期內完成。筆者基于ITtools平臺的功能，結合人工智能微項目，以課時為單位，設計了如圖1所示的五個基本流程，下面以“智能語音燈”項目為例進行說明。

● 項目導入

在項目導入環節，學生需知道微項目的背景情境，并通過驅動性問題自覺主動參與到微項目學習當中。基于ITtools提供的頁面功能，教師可將“智能語音燈”微項目的背景情境及驅動性問題，以文字、圖片、視頻等方式進行呈現，便于學生開啟微項目學習。

圖1 人工智能微項目學習流程

1.背景情境設計

背景情境的設計，需結合微項目主題及學生所在的學段進行創設，并注重真實性。在“智能語音燈”項目中，結合七年級學生的特點，筆者創設了如下的情境：同學們，當冬天在家時，因為忘記關閉客廳的燈光，你是不是特別不愿意從溫暖的被窩里爬起來，然后再到客廳里去把燈關了呢？此外，每當離家前，你是否需要走遍家中所有的房間，去檢查是否忘記關閉電源呢？

2.驅動性問題的設計

在背景情境下，通過設置相應的驅動性問題，引發學生探究微項目的好奇心，并讓其主動參與到微項目學習中。在“智能語音燈”項目中，結合人工智能主題，可設計如下驅動性問題：小小的燈光，能夠智能控制嗎？如果用人工智能技術，要如何解決呢?

● 項目分析

項目分析，需要學生能針對項目本身進行分析。基于ITtools提供的頁面功能，教師可以“活動+任務”的呈現方式，設計一定的思維支架，讓學生在參與活動中明確在項目初期，要做什么，怎么做，以達到最終的目的。

1.活動與任務設計

活動與任務的設計，要能指引學生針對項目本身進行分析，并關注學生在參與微項目學習活動中的思維變化過程。教師通過設計系列有針對性的活動與任務，能讓學生進一步明確項目學習的下一階段、要做什么及為什么要這么做。在“智能語音燈”項目中，筆者設計了如下的活動與任務。

活動：人工智能“魔法”燈的分析與設計。在現實情境中，我們所看到的和使用的絕大多數燈是通過開關進行控制的普通燈，要將普通燈“變身”為智能燈，就要讓普通燈擁有一些魔法。

任務一：魔法燈的分析設計。結合人工智能的（看、說，動、想、聽）魔法功能，設計你認為可實現的人工智能燈的類型。

任務二：智能語音燈的功能分析。結合項目背景及可實現的難易程度考慮，試著設計智能語音燈的功能模塊。

任務三：了解智能語音燈的計算機實現。結合智能語音燈的功能分析，分析其利用計算機來實現的主要環節。

2.思維支架的設計

結合“活動+任務”，教師需要為學生提供一定的思維支架，以幫助學生在項目分析活動中理清思路并完成任務，對照上述的任務活動，教師可設計下列的思維支架。任務一的思維支架如表1所示，任務二的思維支架如圖2所示，任務三的思維支架如表2所示。

圖2 智能語音燈的功能模塊

表1 智能燈的實現形式

表2 任務三的思維支架

● 項目實施

項目實施，是學生能否順利完成微項目成果作品的重要環節。經過前期的分析，學生已初步具備了微項目實施的基本思路，但在項目實施過程中或許還會遇到一些問題，教師需要進一步引導學生掌握發現問題和解決問題的方法。基于ITtools的頁面的小組協作、資源包等功能，教師可提供豐富的結構化的項目資源，通過活動設計，結合小組團隊的力量來幫助學生完成微項目作品的創作。

1.項目實施活動指導

在項目實施指導中，教師要幫助學生建立起項目思維，同時要結合項目在計算機中的實現過程，針對每個環節可能出現的問題，提供具體的項目實施幫助。例如智能語音燈項目，在硬件準備環節，提供對麥克風進行測試的方法；在軟件準備環節，提供kittenblock添加BaiduAI模塊的方法，提供涉及關鍵指令或模塊說明使用的方法；在編程設計環節，提供變量創建的方法等。

2.項目實施案例參考

考慮學生的個體差異性，教師可提供項目成果的半成品、簡單的范例及相關操作的視頻等，以便為學生的項目實施提供參考，并啟發學生創造新的成果作品。

● 項目展示與評價

項目展示與評價，是學生表達微項目作品的創作過程，同時也是對作品及參與微項目的小組成員的評價和自我評價的過程。為了避免項目的展示與評價流于形式，教師應指導學生做好項目的展示與評價準備，讓學生明確在項目展示時的具體要求，并為學生提供相應的評價量表及評價工具。利用ITtools平臺的作品提交、課堂調查及作品互評等功能，可實現項目展示與評價。

1.前期的準備

教師可以采用開展活動的方式，要求學生制作項目展示時輔助演示的文稿或思維導圖作品，并給出評價參考量規，重點讓學生圍繞項目的設計思路、項目的功能實現、項目的創新與改進、體會與收獲等進行，并通過ITtools提交輔助演示的作品，做好學生項目展示與評價活動的前期準備。

2.展示與評價

項目展示可采取組內推薦小組代表等方式，結合輔助演示的文稿或思維導圖作品進行。在項目成果展示中，學生還可通過ITtools平臺瀏覽相應的成果作品，促進同學間的交流。項目評價包括自評和互評等，教師可結合項目學習的全過程，設計圍繞全程的評價。通過設計作品評價量規，指導學生圍繞項目作品進行創作、評價，并通過作品互評功能，讓學生參與項目成果作品評價。此外，還可基于ITtools的課堂調查功能，設計學生參與項目全過程的自我評價，通過小組協作功能，讓組長對成員項目實施的全過程進行評價等。

● 項目總結

項目總結，是對項目學習整體過程的總結與反思，教師和學生可利用ITtools平臺的頁面功能或思維導圖等工具，實現對整個項目的總結、拓展，并引發學生迎接新的挑戰。例如，在“智能語音燈”項目中，可設計如下的挑戰問題：如何提高智能語音燈的識別效率？如何升級智能語音燈的功能，實現語音調控亮、暗的功能？

● 結束語

人工智能微項目學習的流程，可根據學生所在學段的特點、微項目主題的難易程度等以課時為基本單位，參照項目式學習的六個維度（核心知識、驅動問題、高階認知、學習實踐、公開成果、全程評價），在教學中以“活動+任務”的方式進行設計。基于ITtools的人工智能微項目學習流程設計，為教師提供了一種以課時為基本單位的微項目學習的實施思路，也為微項目學習的實施提供了可供參考的技術支撐與框架。通過形成ITtools的課程資源包，教師還可以進行課程資源的交流與分享，并根據實際情況對課程進行二次開發，使得微項目學習的實施具有可遷移性，也有助于相關人工智能教育工作的開展。