小學(xué)人工智能課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究

姜鵬

摘要：近年來(lái)，人工智能技術(shù)提供的各種線(xiàn)上教學(xué)資源的學(xué)習(xí)平臺(tái)正在深刻影響著小學(xué)科學(xué)教學(xué)的發(fā)展。人工智能在小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用探索將會(huì)給小學(xué)教育帶來(lái)全新的變革和沖擊，從而促進(jìn)教育的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);人工智能;教學(xué)模式

人工智能對(duì)教學(xué)活動(dòng)的影響十分深刻，涉及學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)模式等方面的變革，滿(mǎn)足不同學(xué)習(xí)者多樣化的學(xué)習(xí)需求。通過(guò)小學(xué)科學(xué)教育特點(diǎn)和人工智能在小學(xué)科學(xué)課程中的應(yīng)用，筆者構(gòu)建了基于人工智能平臺(tái)的科學(xué)課程教學(xué)模式。該模式集“知識(shí)學(xué)習(xí)階段”“探究實(shí)踐階段”“評(píng)價(jià)反饋階段”和“總結(jié)反思階段”于一體，以學(xué)生全面發(fā)展為核心，旨在促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維水平的發(fā)展、創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升。該教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，注重學(xué)生的參與。教學(xué)模式的設(shè)計(jì)是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)后，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到人工智能平臺(tái)上。通過(guò)這種教學(xué)模式，學(xué)生可以在參與科學(xué)探索和實(shí)踐活動(dòng)的過(guò)程中，虛擬地形成和拓展自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。完成任務(wù)的過(guò)程，不僅是他們實(shí)驗(yàn)、論證、修正思想的過(guò)程，也是他們建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。新構(gòu)建的知識(shí)可以使學(xué)生探索并建立更為復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而形成學(xué)習(xí)知識(shí)和積累知識(shí)的良性循環(huán)。下面將詳細(xì)分析模式的每個(gè)階段。

一、知識(shí)學(xué)習(xí)階段

在人工智能時(shí)代，以教師、知識(shí)和書(shū)本為中心的傳統(tǒng)課堂模式將被拋棄，轉(zhuǎn)向個(gè)性化教學(xué)模式。首先，學(xué)習(xí)由被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)變，自主學(xué)習(xí)意識(shí)增強(qiáng)。每個(gè)人都是一個(gè)獨(dú)特的個(gè)體生命，每個(gè)人在學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)偏好和學(xué)習(xí)方法上都有很大的差異。根據(jù)學(xué)生愛(ài)好以及個(gè)性進(jìn)行因材施教，以學(xué)生的需要為根本，智能化學(xué)習(xí)平臺(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)者的需求推送所求信息資源，包括微課程的制作、教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)等。微視頻內(nèi)容是相關(guān)科學(xué)概念、原理等。教師組織學(xué)生觀看微課程，大致了解所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生思考，提出問(wèn)題。教師答疑解惑，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)。

二、探究實(shí)踐階段

在此階段，在上一階段完成的基礎(chǔ)上，確定探究的問(wèn)題。教師規(guī)定探究要求，及其要完成的任務(wù)，提供人工智能平臺(tái)。教師給出主題，并不規(guī)定完成的形式，將探究的設(shè)計(jì)權(quán)與選擇權(quán)交給學(xué)生。在教師對(duì)各項(xiàng)要點(diǎn)、注意事項(xiàng)進(jìn)行講解后，學(xué)生分小組分析問(wèn)題、商量對(duì)策、設(shè)計(jì)探究計(jì)劃。學(xué)生協(xié)作確定實(shí)施方案，確定小組分工。在明確分工后，我們開(kāi)始探索和實(shí)踐。教師引導(dǎo)學(xué)生傳授所學(xué)知識(shí)，從創(chuàng)造性的冒險(xiǎn)性、挑戰(zhàn)性、好奇性、想象力四個(gè)外顯特征來(lái)激發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。在這一過(guò)程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)和探究活動(dòng)的主體，決定如何進(jìn)行探究和實(shí)踐，掌握探究和實(shí)踐的過(guò)程。這個(gè)階段可以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。教師是整個(gè)探究實(shí)踐階段的引導(dǎo)者，學(xué)生是探究實(shí)踐的領(lǐng)導(dǎo)者。學(xué)生親身體驗(yàn)探究實(shí)踐的全過(guò)程，小組合作完成探究方案的規(guī)劃設(shè)計(jì)和探究方案的實(shí)施開(kāi)發(fā)。通過(guò)小組合作和積極實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)毅力，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生應(yīng)用遷移和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

三、評(píng)價(jià)反饋階段

教學(xué)評(píng)價(jià)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的全過(guò)程中起著調(diào)節(jié)和反饋的作用，可以促使教師獲取教學(xué)效果、改進(jìn)教學(xué)方式、完善教學(xué)設(shè)計(jì)的有效手段，教師根據(jù)教學(xué)模式特點(diǎn)和科學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)，在分析構(gòu)建原則和評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，列出了教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建，主要包括四部分原則。第一，強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)內(nèi)容的全面性。綜合利用各種手段全面、全員、全程地對(duì)學(xué)生進(jìn)行多方面的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)貫穿于教學(xué)的四個(gè)階段，形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)有效結(jié)合，最大限度地發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷與激勵(lì)等功能;第二，在評(píng)價(jià)過(guò)程中，教師應(yīng)堅(jiān)持客觀評(píng)價(jià)的科學(xué)性與可行性相統(tǒng)一的原則。無(wú)論評(píng)價(jià)者的態(tài)度、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，還是對(duì)最終結(jié)果的評(píng)價(jià)，都應(yīng)確保符合客觀事實(shí)，不能添加個(gè)人情感或主觀判斷;第三，在評(píng)價(jià)過(guò)程中注重學(xué)生的發(fā)展。評(píng)價(jià)應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)，關(guān)注學(xué)生在不同時(shí)期的發(fā)展變化。我們不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生所獲得的知識(shí)，還要從整體上評(píng)價(jià)學(xué)生的思維水平、認(rèn)知能力、實(shí)踐技能和社會(huì)發(fā)展，尤其要注意學(xué)生原有水平的變化和提高;第四，評(píng)價(jià)過(guò)程中也應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的差異性，做到因材施教。教學(xué)評(píng)價(jià)的最終目的是通過(guò)評(píng)價(jià)使得每個(gè)學(xué)生都能得到提高和發(fā)展。在評(píng)估過(guò)程中，評(píng)估結(jié)果以學(xué)生可接受的形式呈現(xiàn)。努力幫助和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)、自我分析和自我調(diào)整。

綜上所述，人工智能可以為小學(xué)科學(xué)課程帶來(lái)深刻的影響，讓課堂更加智能化和個(gè)性化，甚至出現(xiàn)了自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式。小學(xué)科學(xué)教育和新技術(shù)的相互融合，必然會(huì)給小學(xué)科學(xué)教育帶來(lái)鮮明的變化，尤其是人工智能將會(huì)關(guān)注教學(xué)中更多的細(xì)節(jié)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越于以經(jīng)驗(yàn)為主的教育。人工智能正在潛移默化地影響著小學(xué)科學(xué)教育的發(fā)展。因此，探索應(yīng)用型教學(xué)改革也十分重要。隨著人工智能對(duì)教學(xué)模式產(chǎn)生越來(lái)越深刻的影響，教師在教育方面的傳統(tǒng)思維將被改變，越來(lái)越支持基于人工智能下的教學(xué)應(yīng)用探究。

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