指向核心素養的小學人工智能單元整體教學探索

張嚴明 劉千坤

學科核心素養是學科教育在落實立德樹人根本任務、發展素質教育中的重要體現。而單元整體教學的課堂會更有一致性、全面性和系統性，從而更好地指向學生的核心素養。因此，以素養為目標，探索單元整體教學的有效策略，是小學信息科技教師值得探索的問題。

一、指向核心素養的單元整體教學策略

第一，提取單元大概念。大概念是搭建學科知識結構體系的邏輯起點，或由課標中提取，或由教材分析中提取，或通過概念派生產生，或從學習目標中提取，或從學習重難點中提取。

第二，確定單元學習目標。通過研讀課程標準、進行學段課標分析，找到課標中與教材關聯的內容，掌握知識之間的內在聯系，根據學情確定適切的學習目標。

第三，設計單元整體評價。結合單元學習目標、學習情境，可確定單元的評價任務。不同維度的目標應該設計不同的評價任務，真實開放的評價任務利于學生去探索發現。

第四，進行單元教學設計。單元教學設計包含六個要素，分別是名稱與課時、單元目標、評價任務、學習過程、作業與檢測、學后反思。

二、指向核心素養的單元整體教學實例

筆者以學校人工智能課程中的《圖像識別》單元內容為例進行設計實踐。

（一）提取單元大概念

1.課標相關內容。了解人工智能對信息社會發展的作用，具備自主動手解決問題、掌握核心技術的意識。通過體驗人工智能應用場景，了解人工智能帶來的倫理與安全挑戰，合理地與人工智能開展互動，增強自我判斷意識和責任感。

2.教材分析。本單元講解了手勢識別的方法、物體識別的過程和影響人體識別的因素，搭建了簡單的圖像識別程序，從不同方面介紹了圖像識別的應用場景，讓學生感受圖像識別技術為人帶來的便利和影響。

3.學情分析。小學五六年級學生正從具體的形象思維過渡到抽象的邏輯思維，這為文字識別內容的實施提供了可能性。教學要按照學生實際情況和計算機教室情況調整設置，保證教學的順利實施。

4.大概念生成。本單元的核心目標是人體識別、手勢識別、物體識別，本質上來講利用的都是圖像識別技術，所以本單元的大概念是：圖像識別是人體識別、手勢識別、物體識別的本質技術。

（二）確定單元學習目標

1.了解人體識別、物體識別、手勢識別對社會發展的作用，具有運用圖像識別技術解決問題的意識。

2.通過案例分析，理解人體識別、物體識別、手勢識別等人工智能概念；應用圖像識別技術解決生活中的實際問題。

3.通過體驗圖像識別技術的應用場景，了解人工智能帶來的倫理與安全挑戰，合理地與人工智能開展互動，增強自主可控意識。

（三）設計單元整體評價

1.認識到圖像識別技術對社會發展的作用，能夠有意識地使用圖像識別技術解決問題。

2.能夠描述出人體識別、物體識別、手勢識別的內容。

3.能夠運用人體識別、物體識別、手勢識別技術搭建程序，解決生活中的問題。

4.在應用圖像識別的過程中，合理地使用人工智能技術，增強自主可控意識。

（四）進行單元教學設計

《圖像識別》單元模塊共分為三個課時，通過創設真實情境，為學生提供了通過初識物體識別技術→了解手勢識別的過程→了解人體識別的概念。

1.第1課時

活動1激趣。以路口圖像識別行為導入，引出本節課任務是寫一個識別物體的程序。教師講授新積木“圖像識別”“圖像識別結果”和圖像識別原理、類別說明，讓學生討論交流。

活動2探究。任務一：編寫程序給阿寶，讓阿寶可以識別植物，說出識別結果。教師可以請一個學生演示程序，修正錯誤。大家再一起討論識別物體時要做哪些準備。

任務二：修改程序，讓阿寶可以識別商標，說出識別結果。小組合作完成，并選出一個小組進行演示，大家評價操作過程。

2.第2課時

活動1激趣。以用手勢拍照的視頻導入，引出本節課任務是編寫一個識別手勢做相應動作的程序。現場做一些常見手勢，讓同學們說出手勢名稱，選出幾種常見的手勢用作任務。

活動2探究。讓學生找出識別手勢的積木“手勢識別”“手勢識別結果”。出示任務一：阿寶成功朗讀出識別到的手勢名稱。讓學生找出相對應的積木，探索用法。教師隨機挑選一位同學的作品展示，修正錯誤，講解避免干擾的操作方法。

出示任務二：當識別到的手勢為“拳頭”時，阿寶要在舞臺上跑起來。當識別到的手勢為“單手比心”時，阿寶要切換到手拿鮮花的造型，并朗讀“我們是最好的朋友”。同桌可以相互檢測作品效果，并在班里評選出優秀作品。

3.第3課時

活動1激趣。以防流感病毒為題導入，引出本節課任務是編寫識別是否戴口罩的程序。請學生提前預習，找一個學生作為“小老師”，講解新積木和用法。

活動2探究。出示任務一：識別人員性別并朗讀。學生自主完成，“小老師”巡視，幫助同學解決問題。請兩位同學到教師電腦處識別，讓大家感受識別效果。程序出錯的及時改正。

出示任務二：識別到未戴口罩，重復朗讀提醒戴好口罩，直到識別戴上口罩，停止全部腳本。教師引導學生先繪制程序制作思路圖，再到講臺上按照自己的理解貼流程圖。接著，小組合作解決問題，成員之間相互驗證效果。

綜上所述，依托單元整體教學的小學人工智能課程的實施，可以讓學生在大任務、大概念、真情境中體驗人工智能技術解決問題的應用，感受人工智能技術對人類學習、生活的重要作用，以此來培養學生獨立思考和創新的能力，為核心素養的形成提供可行路徑。

（本文系2023年度河南省基礎教育教學研究項目“依托單元整體教學的小學人工智能課程開發與實踐研究”的研究成果之一，項目編號：JCJYC2323010064）

（責 編 莫 荻）