基于AI游戲化課程優化幼兒園數學活動*

陳玉萍 葉 華

(蕪湖市東湖幼兒園 安徽蕪湖 241100)

引言

在幼兒園課程的開展過程中,利用AI技術的教學手段越來越受到重視,并承擔著不可或缺的作用。基于AI技術的游戲化教學情境及交互式數學操作材料具有形音兼備、數圖結合、動靜交替,以及可操作性和互動性等特點,是目前非常理想的數學教學手段,它能使幼兒數學活動中抽象的問題具體化、枯燥的問題趣味化、靜止的問題動態化,使幼兒對數學產生濃厚的學習興趣,充分調動幼兒學習的積極性,并在數學教學的過程中潛移默化地培養幼兒良好的學習品質。

一、優化教學情境,激發幼兒興趣

激發學習興趣,調動學習積極性是開展數學活動的前提。幼兒思維的發展還處在一個較低的水平,主要是直觀具體思維,因此他們主要是通過游戲體驗和教師的引導來獲得新知識與能力。AI游戲化課程中的游戲情境,既聯系了幼兒已有的生活經驗,也架構了新知識與舊有經驗之間的橋梁,促進幼兒實現有意義學習,有利于幼兒建構自己的知識框架,方便幼兒對信息的再提取和遷移運用,持續推進幼兒發展。

AI環境下,游戲化教學情境能夠通過顏色鮮艷并且生動有趣的畫面、直觀動態的演示吸引幼兒,從而充分調動幼兒多種感覺器官,使得數學活動充滿趣味。例如,小班數學活動“動物巴士”,重點學習5以內的數。傳統的學習方式是先出示掛圖,之后依次出示幾個動物圖片,讓幼兒數。機械化的活動過程,使幼兒缺乏學習興趣,幼兒在活動中經常左顧右盼,無法專心學習,活動目標達成效果較差。運用AI人工智能技術進行教學,展現在幼兒面前的是動畫故事情境中動態的巴士和可愛的小動物們,以及歡快的背景音樂,幼兒置身于一個輕松的游戲情境之中。每人一個AI交互機器人——小豆,隨著親自動手操作機器人帶動畫面變化,每個幼兒都能感受到活動中的樂趣,激發在活動中動手、動腦、動口的興趣。

二、優化學習資源,使學習活動生活化

過去的幼兒數學活動,教師往往要花很多精力搜尋與主題相關的教學資源,通常需要同事間互相溝通、大量搜索,不僅費時費力,還受時間和空間的限制。隨著AI技術的普及,教師可以獲得更加豐富的信息與資源,如文字、圖像、聲音、動畫、視頻,甚至三維虛擬現實等多方面內容。

AI游戲化教學環境,不僅教學內容豐富多彩,可聽、可視、易感知,而且貼近幼兒生活。例如:“小小修理工——圖形分割”是一個運用AI游戲化教學情境及交互式數學操作材料的中班集體數學活動,本次活動設置了非常受幼兒喜歡的修理工的人物角色,創編了故事情節,以“圖形分割”為任務創設游戲闖關情境。過去的幼兒數學活動,對于圖形的學習經常是以直接傳授的方式,告訴小朋友圖形的名稱,扼殺了幼兒對數學天然的興趣,也不利于激發幼兒的內部動機。而AI游戲化數學活動貼近幼兒生活選材,真實地展現生活中物品是由哪些圖形組成,過程中交互式小豆機器人和小朋友一起互動,深化學生對于圖形的理解。與生活相關的物品更能激發幼兒的探索欲望,使幼兒產生親近感,拉近新知識與生活的關系。

三、優化理解過程,突破活動中的重難點

數學知識邏輯性較強,知識之間有著內在的聯系。3—6歲幼兒以具體形象思維為主,逐漸向抽象邏輯思維過渡。AI游戲化數學活動重在培養幼兒的抽象邏輯思維,發展幼兒的比較、分析、判斷等思維能力。根據幼兒的思維特點,AI環境下的交互式數學操作材料有效地實現了在游戲過程中化抽象為具體,再由具體過渡到抽象。

AI環境下,可根據新舊知識的聯系與區別設計出圖文并茂、聲像結合的故事動畫,引導幼兒自己觀察動腦總結規律,輕松地獲取知識。再利用交互式機器人小豆的生動性和可操作性,最大限度地讓幼兒活躍起來,進入到游戲角色中去,積極主動地參與學習。通過小豆驗證的方式實現數學思維的有效鍛煉,形成積極的學習態度,探索問題。例如,在“鐵道救援”活動中呈現給幼兒的是一道道具有挑戰性的“關卡”,帶著闖關的愿望,學生積極思考,反復推理、猜測,嘗試判斷。這一過程中生動的機器人小豆形象、有趣的故事情節,把幼兒引入情境中,充分調動了幼兒的視覺、聽覺、感知覺,滿足了幼兒的學習需求。幼兒和機器人小豆以“同伴”的方式相處,幫助小豆機器人解決困難,完成一個個小任務,輕松突破活動重難點,不僅完成活動目標,還提升自我效能感,增強主動性。

再如,在數學活動“小豆裝修記”中,看到小動物們著急的樣子,幼兒迫不及待地想幫助小豆找到他的裝修材料,從而逐步學習高矮排序,進而實現感知序列的可逆性、傳遞性和雙重性的目標,潛移默化地達到了鍛煉幼兒數學思維的目的,真正做到了在玩中學。

四、優化操作過程,從靜態觀察到動態參與

AI游戲化教學情境活動的整合點在操作環節,它充分利用了AI交互機器人及交互式操作材料的可參與性,使得幼兒從靜態觀察轉變為動態參與。如AI游戲化數學活動“餅干工廠”,通過創設“餅干工廠”圖形搜捕情境,使幼兒和小豆機器人互動,在找尋生活中熟悉的物品蘊含的圖形來加深對圖形的理解,抓住圖形特點,在游戲中積累關鍵經驗,完善認知結構。當問題回答正確時,AI交互機器人小豆會發出“答對啦”的聲音,且大屏會迅速顯示獲得一枚小紅花的提示。這激發了幼兒參與數學活動的積極性,促使幼兒在活動中興致高漲,思維靈敏,情緒愉悅,充滿自信,同時也使活動的評價更方便、更直接、更快捷,提高課堂學習效率。AI環境下的交互式操作材料不再是幫助教師傳授知識的手段、方法,而被用來創設情境、進行協作學習和會話交流,即成為幼兒主動學習、協作式探索的認知工具。

集成性和交互性是AI游戲化教學情境中最突出的兩大特征,其顯示出的強大功能和優勢是一些傳統的教學手段和方法所無法比擬的。AI環境下的游戲化教學情境及交互式操作材料的應用優化了整個數學活動過程,摒棄單向傳輸的教學方式,讓幼兒“親自去感受、去發現、去體驗、去創造,并從中獲得樂趣、獲得信心、獲得成功、受到教育”,大大提高了教學效果和教學質量,讓幼兒有目的、有意義地參與學習活動。