
摘要:本文從認知發展的視角出發,深入探討了人工智能體驗課程的內容設計思路,強調課程設計應以學生為中心,著重強調體驗與實踐的重要性,并致力于構建一個系統化的課程體系,最后通過體驗式學習,讓學生能夠親自動手操作智能設備,參與AI圖像識別、人臉識別、語音合成等豐富多彩的實踐活動。
關鍵詞:人工智能;體驗式學習;課程設計;具身體驗;結構化教學
中圖分類號:G434" 文獻標識碼:A" 論文編號:1674-2117(2025)06-0023-04
當前,人工智能(AI)正以前所未有的速度改變著我們的生活、工作和學習方式。二年級的學生正處于認知發展的關鍵時期,對外界充滿好奇,熱衷于通過動手操作和親身體驗來探索世界。AI教育具有直觀性、互動性和趣味性特點,能夠很好地契合二年級學生的認知特點和學習需求。通過AI體驗課程,學生可以親自操作智能設備、參與互動游戲、解決實際問題,從而在輕松愉快的氛圍中感知智能技術的魅力。
價值體現:讓學生具身體驗AI技術
1.體驗式學習重視個體經驗,促進知識建構
體驗式學習首先強調對體驗主體的重視,學生通過參與AI圖像識別、人臉識別等實踐活動,能夠將自己的生活經驗與新知識相結合,形成對AI技術的個性化理解。
2.體驗式學習凸顯個性化特征,尊重個體差異
每個學生都是獨一無二的個體,他們擁有不同的生活經歷、情感需求和認知結構。體驗式學習通過多樣化的實踐活動,充分滿足學生的個性化需求。
3.體驗式學習強化情感體驗,培養積極態度
學生在體驗過程中會投入全部的情感和精力,通過參與AI語音合成、智能助手等實踐活動,能夠深切感受到AI技術的魅力和實用性,從而增強對AI技術的認同感和興趣。
4.體驗式學習促進主客體交互,增強實踐能力
體驗式學習強調主客體之間的交互作用,學生通過參與AI垃圾分類、智能健身等實踐活動,能夠與AI技術進行深入的交互,深刻理解AI技術的應用場景和價值。
5.體驗式學習實現生命超越,提升精神境界
體驗式學習不僅是一種認知活動,更是一種生命活動。學生通過參與AI藝術創作、智能助手等實踐活動,能夠體驗到AI技術的創造力和應用價值,從而實現對自我生命的超越和成長。
結構化教學:引領學生系統掌握AI知識
AI體驗課程不斷拓展學生的認知邊界,讓人不禁好奇:AI究竟是如何實現這些神奇功能的?因此,筆者在AI體驗課程中設計了五個單元(如下頁表),旨在深入探索AI的奧秘,讓學生在感受智能技術帶來的變革與樂趣的同時,系統學習AI知識。
1.視覺感知的啟蒙:AI看見你
在這個單元,學生將了解AI能識別植物、地標、果蔬等多種圖像,從而更精確地認識世界。通過人臉檢測和人臉比對,讓學生體驗到“看臉時代”的便捷。此外,AI還充當著圖像設計師的角色,讓學生輕松編輯圖像,更改圖像效果,享受智能修圖的樂趣。那么,AI是如何像人一樣擁有敏銳的“眼睛”,能夠清晰地“看”呢?通過本單元的學習,學生將深入了解圖像識別與人臉識別的基本原理與流程,體驗AI在身份認證、安全監控等方面的實際應用,感受智能技術在視覺感知領域的強大能力。
2.語言理解的深化:AI懂你
在本單元中,學生將基于自然語言處理技術,學習AI如何分析文本的詞法和情感,從而建立與人類的溝通基礎,甚至創作出富有創意的對聯。同時,AI語音技術的運用讓學生體驗到與機器無障礙對話的便捷,這得益于語音識別和語音合成的完美結合。通過本單元的學習,學生將深刻感受智能技術在語言理解與交互方面的卓越能力,學會如何與AI進行高效對話,并體驗AI在智能客服、語音助手等領域的廣泛應用。
3.學習助手的角色:AI學習助手
本單元將揭示大數據作為AI進行機器學習的基礎的重要性。學生將學習如何掌握關鍵字搜索、以圖搜圖等技巧,以便更高效地查閱所需資源,提升學習效率。此外,依托大數據,AI能在不同語種間進行翻譯,學生將學會如何使用翻譯工具,成為一名小小翻譯家。通過本單元的學習,學生將掌握利用智能技術獲取資源與信息的方法,深刻感受到AI在學習助手角色中的巨大價值。
4.生活伙伴的陪伴:AI生活伙伴
在這個單元中,學生將結合智能家居、智能助手等實際應用場景,親身體驗AI在日常生活中的應用價值。從設置鬧鐘、操控電器到咨詢天氣,AI幫助學生提高生活品質與效率。AI智能助手無處不在,它不僅能進行知識問答、教授垃圾分類知識,還能通過AR技術輔助健身,成為學生生活中不可或缺的好伙伴。通過本單元的學習,學生將更加深入地了解AI在日常生活中的應用場景和潛力。
5.藝術創作的靈感:AI藝術
本單元學生將驚喜地發現,人工智能不僅會作詩、作畫,還能在藝術創作領域展現出獨特的魅力。通過體驗AI詩歌創作、繪畫等藝術形式,學生將激發對科技與藝術融合創新的興趣與思考。其中,“詞袋子模型”作為AI詩歌創作的基礎,將讓學生掌握AI詩詞創作工具,輕松創作出絕句、藏頭詩等作品。而“你畫我猜”游戲則讓學生進一步體驗AI創作的樂趣,了解AI的思維方式,發揮想象力和創造力,探索成為一名數字畫家的潛力。
體驗式學習:讓學生在動態生成中掌握AI技能
1.主題情境:激發學習興趣與動力
在AI課程中,主題化教學作為一種教學模式,通過一條貼近學生生活或激發學生興趣的主線,將各個學習任務緊密地串聯起來,并貫穿于整個學習過程之中。
例如,在“AI體驗”課程中,通過主題化教學的方式,將圖像識別、人臉識別等人工智能知識巧妙地融入到一系列富有趣味的任務中。課程從“AI看見你”這一主題切入,引導學生深入了解圖像識別的流程和AI識圖的方法,讓學生通過實踐活動,熟練掌握基本的圖像識別技能。隨后,課程進一步深入到“AI懂你”這一主題,通過播報會、朗誦會等多樣化的任務形式,讓學生親身體驗語音技術的強大功能。此外,“AI藝術”等主題也讓學生充分感受到人工智能的無限魅力和創新力量。
2.探究交流:促進自主體驗與深度學習
深度學習強調學生的主體體驗,通過引導學生自主嘗試、小組合作解決問題的方式,幫助學生在課堂學習中完成知識的建構。在教學過程中,教師通過設計的問題來激發學生的思維活力,使他們的探究活動充滿趣味性和挑戰性。這種問題教學的方式將教學情境主線分解為一個個具體問題,圍繞這些問題層層深入展開探討,引導學生在自主嘗試或小組合作中尋求問題的解決方案。在小組合作中,教師關注不同層次學生的需求和發展情況,把問題拋給全體學生共同探討并明確分工合作。這種合作方式不僅能夠有效解決問題,還能教會學生如何分享以及當他人與自己的見解不同時如何耐心傾聽和尊重他人。
以“AI體驗”課程的“詩詞創作會”為例,首先,通過探究交流的方式,學生對AI詩人在詩歌創作中的應用有了更加深入的了解。他們不僅掌握了AI詩人的基本原理和創作流程,還通過親身實踐感受了AI詩人在創作絕句、藏頭詩等詩歌類型時的獨特魅力和無限可能性。這種探究交流的方式不僅讓學生對AI詩人有了更加全面深入的認識,還進一步激發了他們探索詩歌創作的熱情和動力。其次,學生通過探究交流深入理解了詞袋子模型在詩歌創作中的重要作用。他們通過討論和探究逐漸掌握了詞袋子模型的工作原理,并嘗試運用這一模型進行詩歌創作實踐。這種自主體驗的方式不僅讓學生更加深入地理解了詞袋子模型的原理和方法,還培養了他們的實踐能力和創新思維。此外,學生還通過“九歌”絕句和藏頭詩的創作方法進一步提升了詩歌創作能力。他們通過輸入關鍵字、選擇絕句類型和詩歌創作類型等步驟生成了獨具特色的絕句和藏頭詩作品。同時,學生還觀察圖片提煉關鍵詞并嘗試根據關鍵詞進行詩歌創作實踐,這種方式讓其創作更加貼近生活和實際需求。最后,通過交流創作成果,學生不僅能夠了解不同人的創作思路和風格特點,還能在互相評價中不斷提升自己的審美能力和批判性思維。這種探究交流的方式不僅促進了學生之間的知識共享和思維碰撞,還讓他們更加深入地理解了詩歌創作的多元性和復雜性特點。
3.創意拓展:促進遷移應用
在創意拓展的實踐環節中,筆者基于學生已牢固掌握的人工智能知識技能,引導他們聯系生活實際,發揮無限的想象力,共同探索智能設備的新傳感器或創新功能。這一過程促使學生將舊知識巧妙地應用到新的問題情境中,從而顯著提升他們遷移應用知識的能力。
以“詩詞創作會”教學為例,教師設計了遷移應用的實踐環節。學生嘗試將AI寫詩的算法應用到AI繪畫中,通過輸入關鍵詞或生動的描述,讓AI生成與主題緊密相關的畫作。在實踐探索的過程中,學生逐漸發現AI繪畫與AI寫詩在算法原理上的共通之處,如兩者都需要對輸入的信息進行精準處理、深入分析及創造性生成。這一發現促使學生對AI技術的通用性有了更為深刻的理解,并進一步增強了他們遷移應用知識的能力。為了鞏固遷移應用的效果,教師策劃了一系列與AI繪畫緊密相關的任務,如舉辦四季主題的AI詩詞大會等。學生需分組協作,充分利用AI寫詩與AI繪畫的技術,創作出與季節緊密相關的詩詞與畫作。這一任務不僅要求學生能夠熟練駕馭AI技術,還鼓勵他們發揮豐富的想象力和創造力,將技術與藝術巧妙融合,創作出獨具匠心的作品。
4.總結延伸:構建知識體系
在總結與拓展階段,教師帶領學生重溫本課時的人工智能核心知識點與技能,通過全面整合學習內容,將各個知識點緊密串聯起來,并運用思維導圖、流程圖等直觀、高效的工具來搭建本課的人工智能知識體系。這一做法讓學生養成了勤于總結與反思的良好習慣。
總之,體驗式學習作為AI課程的核心理念,讓學生在動手實踐中深化了對AI技術的理解,實現了知識與技能的動態生成與升華。同時,通過實施體驗式學習,結合豐富多彩的實踐活動與多元化的教學策略,能夠有效激發學生對人工智能技術的濃厚興趣與熱愛,培養其創新思維與問題解決能力。展望未來,人工智能將繼續以其獨特的方式不斷拓展我們的認知邊界,深刻改變我們的生活、工作乃至學習方式。作為教育者,應當積極擁抱這一歷史性的變革,將AI技術巧妙融入日常教學之中,為學生提供更多元、更開放的學習體驗,培養他們的信息素養與創新能力。
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基金項目:2025年度廣東省中小學教師教育科研能力提升計劃重點項目“五育融合視域下跨學科學習課程群的構建與實施”(課題編號:2025ZQJK276)。