“教一學-評”一體化下小學人工智能“一鏈雙線”教學模式的構建

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674-2117（2025）14—0034-04

人工智能技術正深刻變革社會生產生活方式，成為國家創新發展的核心驅動力。在此背景下，中小學人工智能教育承擔著培養創新型人才、夯實新質生產力基礎的重要使命。在政策層面，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標\"）首次將人工智能納入課程邏輯主線，《教育部辦公廳關于加強中小學人工智能教育的通知》2進一步強調任務式、項目式與問題式學習的實踐路徑；在實踐層面，廣州等地區已開展全學段課程實踐，為全國提供范本。然而，當前小學人工智能教育仍面臨諸多挑戰： ① 師資結構性失衡，教師專業素養不足；② 教材內容與學生認知水平失配，導致學生興趣不足； ③ 教學方式固化與評價體系滯后，制約學生創新能力發展。盡管已有研究引入項目式學習、游戲化教學等模式，但如何系統整合“教-學-評”一體化理念，構建適配小學階段的完整教學框架仍是關鍵瓶頸。為此，本研究提出基于“教-學-評”一體化理念的“一鏈雙線”教學模式，以問題導向（PBL）為核心，通過問題驅動、雙線并進與評價互融，促進學生思維發展與人工智能素養提升。

同類研究綜述

當前，對小學人工智能教學模式探索的研究呈現出多樣化的趨勢。李強倡導案例教學法（CBL）3，借助案例解析來輔助學生掌握復雜原理；王芳創設了一種融合線上與線下資源的AI教學法，旨在增強教學的適應性。項目式學習及問題導向式教學（PBL）被廣泛采納與應用，游戲化學習、翻轉課堂等方法也被引入小學人工智能教育中，顯著增強了教學成效并激發了學生的求知熱情。但在課程問題設計及“教-學-評”一體化實施領域的探討相對匱乏。

“教-學-評”一體化下小學人工智能“一鏈雙線”教學模式的構建

本研究以政策導向與理論成果為支撐，構建了\"教-學-評”一體化下以問題導向（PBL）為核心的“一鏈雙線”小學人工智能教學模式（如下頁圖1），其中“一鏈”指課程問題鏈，“雙線”則指教師主導線與學生主體線，前者側重于教師的引導作用，后者關注學生的自主探究，以此促進教學、學習與評價的高效融合。該模式堅持“問題驅動、雙線并進、評價互融”的原則，有效促進教學目標的精準達成與學生核心素養的全面提升。

1.模式關鍵要素解讀

（1）一鏈為核心—問題鏈構建

① 三維定位。

問題鏈的設計遵循“基于學情、圍繞課程標準、以目標為導向的三維架構，旨在構建科學合理的問題鏈，有效引導學生開展深度學習活動。所以，教師在設計問題鏈時，應先基于前期調研全面了解學生的認知基礎與學習訴求，以確保設計的問題鏈符合學生實際需求；同時，結合新課標規定的學生在不同學習階段應達到的知識和技能水平，將大綱總體教育目標細化為課程具體學習目標，確保問題與目標的一致性。

② 四維原則。

一是目標導向性。教師結合學生學習的實際情況及人工智能教育核心素養要求，靈活調整教材內容，確立清晰的教學目標，進而圍繞課程目標與教學內容，設計若干“主干問題”，每個主干問題又可以輔以系列“子問題”，以此細化主題。

二是問題關聯性。教師基于學生的認知反饋，確保前一問題的解決能為后續問題提供知識鋪墊，形成連貫的問題鏈。而子問題既承擔分解主干問題難點的功能，又為高階認知任務提供基礎支撐。

三是認知遞進性。教師應抓住學生潛在的認知發展特點，通過設計從具體到抽象、簡單到復雜、低階到高階思維的課堂問題鏈，引導學生逐步跨越最近發展區。

四是思維開放性。問題設計應避免單一化，教師需摒棄過于簡單或封閉的問題，適當引入開放性問題，以激發學生的探究興趣與創造性思維。

（2）雙線并進——教師活動線與學生活動線協同作用

在小學人工智能課堂中，教師主導活動線與學生主體活動線通過“雙線交互”實現協同共生（如下表），共同推動教學目標的達成與核心素養的培育。

① 教師主導活動線。教師從“知識傳遞者”轉變為“學習指導者”，并通過明確的目標引導、循序漸進的環節設計和互動式的教學方式有效實施問題驅動的教學活動。

② 學生主體活動線。學生圍繞自主探索、合作學習及實踐操作開展活動，培養創新思維與科技興趣。

（3）評價互融——“教一學-評”一體化實施

“教-學-評”一體化強調以“教”為起點，通過“評”優化教學與學習，實現三者的有機統一。學習評價應側重于學生在解決問題過程中的表現，教師利用課程觀察、在線互動及操作評價等多種手段實時評價學生的學習情況，進而調整教學進度、優化學習質量。

2.模式關鍵要素間的運作關聯

問題鏈構建、教師主導活動線、學生主體活動線與“教一學一評”一體化四要素彼此關聯、相互促進，共同為達成教學目標而協作運作。問題鏈是師生雙線設計的基礎，而“教-學-評”一體化則為教學過程提供保障。在教師活動線中，教師通過引導與啟發，激發學生參與，促進學生活動線的有效展開；在學生活動線中，學生的積極參與與創造性發揮又推動教師優化教學策略。同時，“教-學-評”一體化理念通過及時反饋，幫助師生調整教學與學習方法。四要素緊密圍繞教學目標，共同推動教學活動的有效開展，最終實現教學目標的達成，培養學生的核心素養。

教學案例

1.案例介紹

本案例選自四年級上冊人工智能第4課《和電腦下棋》，本課理論性強、內容廣而深，涉及深度學習、蒙特卡洛樹搜索及強化學習等復雜技術原理。為適應小學生的認知特點，筆者重構教學內容，圍繞教學目標設計核心問題鏈，采用理論與實踐相結合的教學策略：以“人下井字棋”的思考過程為切入點，遂步過渡至“AlphaGo下圍棋”的技術原理，通過動畫演示、角色扮演等手段解析核心技術；同時，結合實體機器人下棋體驗與生活應用場景分析，引導學生直觀感受人工智能技術的魅力，并理性思考其社會影響。本課的問題鏈設計、師生活動線設計及學習評價框架如圖2所示。

2.教學過程設計

（1）課堂導入環節

教師從“井字棋”對弈切入，引導學生推演棋局、總結人類下棋的思考過程，通過“做中學”建構知識。利用問卷星實時反饋學情數據，并提出“機器是否會下棋”的探究問題，自然引出課題。

（2）實踐探究環節

學生通過與下棋機器人及計算機進行五子棋對弈，直觀感受人工智能技術的應用。圍繞“電腦下棋又是怎么思考的”主干問題，教師以AlphaGo案例為切入點，借助微課、教材等資源，采取問題導向、動畫演示與角色扮演等策略，引導學生從人類決策邏輯出發逐漸遷移至對機器原理的理解，讓學生充分理解蒙特卡洛樹搜索、深度學習及強化學習等復雜概念，對比人機差異并歸納技術優勢，深化對人工智能技術本質的理解。

（3）辯證思維環節

教師提出“在下棋領域中，機器的高智商是福還是禍”的倫理議題，指導學生與生成式人工智能大模型協作，形成辯證觀點。學生以小組辯論、學習單撰寫、匯報等形式，探討技術應用的雙面性，培養批判性思維與社會責任感。

（4）總結提升環節

教師通過課堂小結引導學生梳理知識脈絡，并結合形成性評價實時診斷學習效果，為教學策略調整提供依據。

教學案例數據分析

本研究以筆者所在學校四年級5班（45名學生）為對象，依據新課標的評價指引，通過前后測問卷課堂觀察與學生訪談，驗證“一鏈雙線”教學模式在小學人工智能課程中的有效性。

1.量化評價

本研究采用鐘柏昌等人提出的人工智能素養量表，從知識、情感、思維三個維度評估學生的人工智能素養。根據小學生特點與本課教學內容，筆者對該量表進行修訂，采用問卷星對教學班學生進行前后測。前后測共發放問卷90份，回收問卷90份，有效率 100% 。前后測數據顯示，學生在技術原理認知、技術應用能力及倫理意識等方面均有顯著提升，驗證了“一鏈雙線”教學模式在知識建構與實踐能力培養方面的顯著效果。

2.質性評價

除了量化評價，本研究還采用了教師聽評課與學生訪談等質性研究方法，深入了解該教學模式的實施效果、學生的學習態度及課堂滿意度等難以量化的方面。

教師聽評課采用崔充濠提出的四維度課堂觀察法，選取關鍵觀察點記錄“一鏈雙線”教學模式的有效性。觀察表明，在學生學習方面，學生在下棋體驗、原理探索和辯證思考等環節表現出濃厚興趣，能夠主動運用數字化工具開展自主學習和協作學習，學習目標達成度較高；在教師教學方面，教學環節設計緊湊有序，教學資源豐富且運用靈活，有效支持了教學目標的實現；在課程性質方面，教學內容根據目標進行重組，邏輯層次清晰，教師通過問卷星將實時評價與師生互評相結合，實現了“教-學一評”的一致性；在課堂文化方面，問題驅動的學習方法促進學生通過一系列問題逐步構建知識，整體課程設計具有顯著特點。

此外，本研究通過隨機抽樣的方法選取了15位學生參與課后訪談。調研結果表明，學生對課程內容展現出高度的興趣，普遍認為課程設計生動、易于理解，并且偏好于探究式及合作性的學習模式，對教師的指導方法表示認同。

結論

本研究基于“教-學-評”一體化理念，構建了以問題導向（PBL）為核心的小學人工智能“一鏈雙線”教學模式，旨在促進學生思維發展，提升其問題解決能力與人工智能素養。通過教學實施與評估，得出以下結論： ① 該模式可操作性強，在小學人工智能教學中具有較好的適用性； ② 該模式通過問題鏈的引導和實時評價，有效豐富了學習體驗，提高了學生團隊協作與問題解決能力，同時，該教學模式在培養人工智能素養方面展現出了顯著效果。

未來研究將進一步探討該模式在不同教育環境與年齡段中的適用性，并結合教材內容與學情，與其他教學方法如游戲化學習、STEM教育等融合，進行個性化調整，以進一步優化教學效果。

參考文獻：

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