人工智能賦能課堂變革，項目聚焦素養(yǎng)提升

【摘 要】項目式學習是一種深化課程改革、培育學生核心素養(yǎng)的新型教學模式。但在實踐過程中往往遇到學生學習淺層化、問題探究形式化、評價主體單一化等實踐困境。借助人工智能技術輔助創(chuàng)設學習場景，活用智能工具開展多元評價可以突破以上困境，引領學生改進解決問題的方法和評價的方式。項目式學習在智能技術的助力下推動課程改革落地，有效提升學生的核心素養(yǎng)。

【關鍵詞】 技術賦能 人工智能 項目式學習

項目式學習是以解決實際問題為主的學習方式，它有效培育了學生的核心素養(yǎng)，但項目式學習在推進過程中還存在著不少困境。首先，項目式學習需要花費師生大量的時間，但學生學習的動力和深度不足，問題探究形式化；其次，一些信息技術工具助力學生提高學習效率，但礙于師生的技術水平有限無法展開；最后，項目式學習強調過程表現(xiàn)性評價，但師生卻更關注學習成果，忽略了學生在過程中的發(fā)展。為解決以上困境，我校引入人工智能（英文簡稱AI）輔助項目化學習。人工智能可以推動教育向更加高效化、智能化、個性化的方向發(fā)展。本文將結合項目式學習課程“小小采購員”探討基于人工智能輔助的小學數(shù)學項目化學習實踐研究。

一、項目概述

“小小采購員”項目是一個結合數(shù)學、信息技術等學科內容的跨學科活動，源于人教版五上“小數(shù)乘法”單元用估算解決問題。該項目的問題情境及驅動性問題：新學期學校給每個班級分發(fā)了200元獎勵金，教師計劃用該獎勵金購買文具獎勵給表現(xiàn)優(yōu)秀的同學。老師需要準備數(shù)量充足的不同獎品，為了用最優(yōu)惠的價格購買到同學們最喜愛的獎品，大家能為老師提出一個最佳的購物方案嗎？預期成果：學生自主選取合適的獎品，并制定購物方案，完成采購。

在入項課上，學生通過人工智能工具創(chuàng)設的虛擬情境發(fā)現(xiàn)問題，集體推演出解決問題的問題鏈：如何調查全班同學的喜好？怎么確定要購買哪些物品？如何制訂購物方案？如何優(yōu)化購物方案？如何評選最終方案？在項目活動中，借助生成式人工智能，并整合多種技術平臺功能讓學生開展探究，其中包括調查全班同學對文具品種的喜好、調研各種文具的價格、制訂小組購物方案等。在進行項目匯報后，全班學生投票評選最優(yōu)方案，由獲勝小組開展購物活動，為同學分發(fā)獎品。在過程中借助人工智能進行過程性評價，幫助學生對這個項目的學習情況進行反思，也便于教師對學習活動進行動態(tài)監(jiān)控，及時指導。

在項目實踐中，學生學會根據(jù)搜集的數(shù)據(jù)做出分析判斷，體會數(shù)據(jù)中蘊含的信息，發(fā)展了數(shù)據(jù)意識。學生初步掌握統(tǒng)籌規(guī)劃的方法以實現(xiàn)購物方案的最優(yōu)化。每一次購物方案的調整是對商品價格、數(shù)量、質量、種類等各種因素綜合分析得出的結果，方案的優(yōu)化過程培養(yǎng)了學生數(shù)感、運算能力和推理意識，學生對商品的價格和價值也有了更深入的感悟，發(fā)展了金融素養(yǎng)。同時，用人工智能貫穿項目探究的始末，學生由此還感受到了新技術的獨特魅力，使綜合能力得到了提升。

二、技術賦能

1.創(chuàng)設場景，營造沉浸式體驗，推動深度學習。

項目式學習來源于生活，驅動性問題是其關鍵。利用視頻還原項目任務的問題場景，比起只用文字描述問題更能有效激發(fā)學生的探究興趣。學生在模擬場景中發(fā)現(xiàn)問題，聯(lián)系生活常識和經(jīng)驗有效活躍思維，從而沉浸式地參與后續(xù)學習任務，大膽表達自己的看法和觀點，推動深度學習，構建高效課堂。原先制作動畫視頻是一線教師難以勝任的，但借助生成式人工智能工具，只要教師給出簡要的文字描述，人工智能工具就能完善視頻腳本，并進一步生成短視頻。由此，教師可以將精力投注于設計項目和提供學習支架，成為更好的引導者，成就學生的主動學習、深度學習。

例如，利用人工智能制作本次項目的場景。教師將項目的任務情境描述輸入生成式人工智能工具，如文心一言、生成短視頻腳本。根據(jù)人工智能的回答，教師可以提出修正要求繼續(xù)追問，或者轉換不同的人工智能模型得出不同的腳本，再進行綜合編輯確定腳本。最后將短視頻腳本輸入到人工智能視頻生成軟件，只需幾分鐘便可完成。課堂上展示虛擬場景，大大激發(fā)了學生的探究興趣。教師還可以繼續(xù)營造模擬商店的場景，學生有了沉浸式的購物體驗，使互動更積極、探究更深入。

2.借助人工智能，賦能探究式學習，提升學習能力。

項目式學習顛覆了“教師教—學生學”的知識單向流動方式，是落實核心素養(yǎng)的重要方法和手段。它更強調教師的組織、引導和學生的發(fā)現(xiàn)、探究。借助生成式人工智能及多種技術平臺，豐富學生獨立思考、同伴合作探究的方式，有助于引導學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最終形成項目成果。在本次項目探究中，教師引導學生利用問卷星調查同學喜好；借助大眾點評、比價網(wǎng)、高德導航等應用程序，拓展價格調研范圍，提升生活實踐技能；利用生成式人工智能，如文心一言、訊飛星火等輔助進行方案優(yōu)化，提高學生的學習效率，提升了綜合素養(yǎng)。

在方案優(yōu)化的過程中，學生不斷調整目標是培育學生對調整策略的思考能力和估算能力，但是大量計算讓學生望而生畏，這時教師再拋出新的學習支架，借助人工智能編寫小程序，幫助減少計算失誤導致的問題，聚焦對學生估算能力的培養(yǎng)。該小程序可以實現(xiàn)學生在購物頁面輸入相應的商品單價和數(shù)量，點擊加入購物車后自動計算總價。在添加新的商品時，就需學生思考：“剩下的錢還夠買什么？”利用估算考慮可購買的商品種類和數(shù)量，通過不斷思考調整，優(yōu)化出符合要求的方案。借助人工智能構建支架，引導學生專注于用估算解決問題，提升學生探究的主動性，發(fā)展了數(shù)感和運算能力。人工智能工具為學生解決問題提供新的方法，大家感受到人工智能算力的強大，但同時也體會到它并不能完全替代人，最終仍然要由人來做決策。

3.運用人工智能執(zhí)行評價，促進學生全面發(fā)展。

項目式學習的有效性需要通過評價來評估。在傳統(tǒng)課堂中，考試是檢驗學習成果的重要標準，但項目式學習更重視學生的學習過程，需要多元的評價方式。例如，在完成采購方案的初步測算后，可以借助智能學習平臺，開展小組評價。各小組在平臺上互相瀏覽作品，對本組與他組的方案進行評價與反思，并進一步優(yōu)化小組方案。

探究過程中可以引導學生自評、互評，幫助他們更好地認識自己和他人。合理的評價量規(guī)和評價結果反饋是自評、互評的重要環(huán)節(jié)，教師可以確定評價方向，借助人工智能制定評價量規(guī)，并自動給出評語，彌補實踐中教師無法關注到每一份評價結果，導致部分學生參與感不足的遺憾。教師也可以根據(jù)人工智能的評價反饋指導教學。

例如，針對“購物方案的制訂”這個環(huán)節(jié)設計評價量規(guī)，教師與釘釘助教對話：“制定一份學生自我評價的過程性評價量規(guī)，包含解題策略、方案準確性和清晰度、合作精神、自我反思等維度。在學生完成評價后，釘釘助教還能根據(jù)結果自動給出每個學生專屬的個性化評語。

在項目探究結束后，還可將學習過程中的各評價表匯總在學習平臺，并自動匯總評價數(shù)據(jù)。教師可以實時了解任務進度，發(fā)現(xiàn)問題及時干預，進行指導。

總而言之，智能工具助力課堂教學變革。教師可利用智能場景設計激發(fā)學生學習興趣，促進深度學習；通過人工智能工具使用，打破課堂時空壁壘，實現(xiàn)個性化學習；運用人工智能進行分析評價，覆蓋過程與結果，促進學生的全面發(fā)展。人工智能賦能了課堂改革的發(fā)生，項目式學習實現(xiàn)了核心素養(yǎng)的發(fā)展，將二者結合培養(yǎng)了當代學生的必備品格和關鍵能力。

（作者單位：福建省廈門市松柏第二小學 責任編輯：宋曉穎）