小学人工智能普及课程培植与实施_人工智能_教师
对付所有学生来说,节制在人工智能驱动的天下中行走所需的基本知识是必不可少的。
2017年,***印发的《新一代人工智能发展方案》中明确指出“人工智能成为国际竞争的新焦点”,我国应“履行全民智能教诲项目,在中小学阶段设置人工智能干系课程,逐步推广编程教诲”“培植人工智能学科”。
2018年,教诲部印发《教诲信息化2.0行动操持》,明确哀求要完善课程方案和课程标准,使中小学人工智能和编程课程内容能充分适应信息时期、智能时期发展须要 。
那么,人工智能大班额传授教化面临什么样的问题?现有教材在哪些方面须要改进?人工智能课程该如何遍及和落地履行?
一、破解人工智能大班额传授教化难题-寻求变革之路
目前,许多学校都在人工智能装备方面投入了大量资源,但在全面铺开人工智能课程方面,仍旧面临着许多实际问题。
1.师资力量不敷
目前,教授人工智能课程的西席紧张为信息技能或综合实践西席,但这两类西席都各自承担着本学科的传授教化任务,要再担起人工智能课程传授教化,不仅韶光和精力上存在困难,更有诸多新的专业知识须要进一步学习。因此,学校须要建立起专门的人工智能西席团队,才能推动人工智能遍及课程的顺利开展。
2.教室组织混乱
由于人工智能课程的动手实践环节相对繁芜,动手实践韶光较长,一位西席要组织大班传授教化,带领五十余逻辑学生同时动手实践,具有很大的寻衅。一旦组织和管理不利,就会直接影响课程的传授教化效率。
因此,学校要建立起人工智能遍及课程的教室组织机制,才能更好地推动课程的深入开展。
3.课程设计零散
现有人工智能教材存在的紧张问题:一因此技能目标为主线进行设计,弱化了情绪与道德品质的培养;二因此多个单一小任务为学习主题,缺少项目整体设计;三因此信息技能学科为主,缺少对学生多学科领悟运用能力的培养;四是课程以案例呈现为主,缺少运用迁移与创新的培养。
因此,学校要确定好每个年级的人工智能研究项目,才能推动人工智能遍及课程的系列化开展。
4.学生差异较大
人工智能遍及课程的开展面临的最大问题便是学生间的差异。由于学生家庭背景和学习根本不同,对人工智能的理解与学习存在很大的差异。如何让存在认知差异的学生在每节课中都能有所收成、携手进步是西席面临的一项巨大磨练。因此,西席要探索人工智能遍及课程传授教化模式,才能促进其良好开展。
5.作品分享形式化
在学生制作作品的过程中,西席一样平常都忙于办理学生的各种问题,没精力用照片或***记录每组学生制作的过程。制作完成后,受韶光和设备的限定,教室上也无法让每组学生都上台分享,一样平常最多只有一至两组学生可以展示,其他学生只能在不舍中拆掉作品。
此外,有时候还会由于学生准备不充分而导致分享的质量和效率不佳,过程性评价落实不到位。因此,西席要优化教室评价模式,探索全员分享的路子,才能推动人工智能遍及课程长久开展。
面对以上问题,笔者迎难而上,探索推动人工智能遍及课程深入开展的有效策略,在教材根本上,结合校情学情,重构优化课程,开拓出适宜大班额传授教化的项目式学习人工智能遍及课程。笔者带领学生放慢研究的脚步,加快实践的节奏,开展了基于学科核心素养培养的人工智能课程培植与履行。
二、小学人工智能遍及课程设计
1.找准课程目标 提升学科核心素养
笔者所在学校开设了AI课程•爱生活课程,其目标定位为:通过主题探究活动,培养学生做智能社会的合格公民。课程旨在提高学生的创新能力、综合设计能力和实践动手能力,强调学生在直接履历和亲自经历的根本上,通过直接体验人工智能技能的运用得到丰富的学习体验,培养学生能够在生活中创造问题、在实践中办理问题、在活动中得到知识的能力。
2.重整课程内容 建立项目主题
笔者基于华东师范大学出版的“AI大将来智造者”丛书进行了人工智能课程项目的整合改进,设置了每个学期开展的项目,融入了主题探究与生活运用,办理了原有教材重技能、轻研究的问题,兼顾了学科领悟与人文素养,并进行了“长程”设计,丰富了课程内容。
以第一册《AI上神奇动物》为例,在主题方面,将教材中原有的18个主题,压缩为3个,将12种动物的搭建和探究浓缩成3种,分别是鳄鱼的大嘴巴、大象的长鼻子、小鸟的翅膀;在技能方面,设计传授教化从设备的熟习到舵机的深入探究再到传感器的运用,逐步推进;在打算思维方面,从单一程序到条件程序再到办理问题的综合编程,循规蹈矩。
此外,主题活动还结合了动物仿生学知识的学习、科学事理的探究、家乡动物的稽核等实践体验活动,丰富了项目式学习的内容,整合了语、数、英、音、体、美等学科知识的运用,实现了项目式学习的有效落实。
三、小学人工智能遍及课程的履行
1.组建“同心圆”智能团队-增强师资力量
西席团队是人工智能遍及课程顺利履行的主要条件,笔者以“同心圆”的办法建立了我校人工智能西席军队。
以信息技能和综合实践两学科的西席为圆心;以数学、科学两学科的骨干西席以及人工智能干系企业的助教团队为第二环,通力协作;以语文、音乐、美术、道德与法治、生理康健等学科的年轻西席为第三环,定期开展互换,研究如何运用学科知识办理人工智能学习中碰着的问题,这是课程师资力量的主要补充,能有效推动项目式学习的顺利开展。
2.巧设连堂课 保障探究韶光
课时安排是人工智能遍及课程顺利履行的有力保障。
开学初,我校教务处优先考虑人工智能遍及课程的课时,安排为每周两节连堂课,为学生深入探究供应了充足的韶光,保障学生的项目实践能深入开展,而不是“走过场”。连堂课安排在上午的第三、四节,方便学生完成学习后,有充分的韶光整理设备,并让没有完成的学生可以利用放学韶光改进,促进学习效率的提升。
3.开展项目式学习 促进深入探究
项目式学习是人工智能遍及课程顺利履行的催化剂。笔者采取了以学生为中央、项目式、能发挥学生主动性、创造性和互助精神的学习方法。笔者设计的人工智能遍及课程通过项目式活动开展,以项目的确定、创造问题、提出问题、订定办理方案、实践验证、再提出问题、改进方案、再实践验证、办理问题等为环节,全过程培养学生的工程思维,促进实践探究的深入开展。
以动物仿生学探究大项目为例,开展了“神奇的大象”和“与鸟交朋友”两个项目推进学习。学生从大象和鸟的仿生学知识起步,从大象和身边的鸟类入手,将大象的鼻子和鸟的翅膀作为重点,在构造和功能改进上进行探究,通过搭建和编程实现创意归天。
4.探索同课同构传授教化法 推动互助互助
同课同构是人工智能遍及课程履行的有效模式,即两名(或两名以上)西席共同备一节课,并在同一个班级同台上课,发挥各自特长。
我校的人工智能教室上最常见的便是信息技能和综合实践两个学科西席的同课同构。这一办法很特殊,在连堂课中,西席会根据自身特长分工组织教室传授教化;当创造学生在实践中涌现问题须要及时反馈时,就直接上台组织大家谈论。
信息、综合、数学、科学四个学科的西席以及企业的助教团队每周会环绕一个主题开展研讨活动,根据项目式学习的推进,确定相应主题环节的任课西席。任课西席则针对同一个传授教化内容共同备课,并根据各自特长确定同课同构的详细组合。
5.建立“5EX”传授教化模型 踏实教室履行
华南师范大学教授李克东提出的“基于项目的跨学科学习活动设计模型 — 5EX模型”,为人工智能学习办法变革供应了方向和指引。
笔者将其所涉及的知识通过创设真实运用处景引入教室传授教化,通过小项目的办法勾引学生进行体验与探究。如在“神奇的大象”项目中,项目组西席带领学生经历了5个环节、10个任务,详细为:
进入情境与提出问题(EQ) — 探求校园中的智能设备,提出设计智能大象模型中可能碰着的问题;探究学习与数学运用(EM) — 探究学习大象模型的搭建和编程,运用数学知识深入学习舵机角度的问题;工程设计与技能制作(ET)——学生在实践中梳理建立工程模型,为“大象”添加传感器,运用技能实现智能大象的功能;创意设计与创新考试测验(EC)——鼓励学生在大象模型功能设计上进行创新,添加声音、眼灯等实行器,创新输出效果,添加红外、声音等传感器,实现多样功能;多元评价与学习反思(ER)——鼓励学生将自己的制作过程通过“大家通”空间先容分享,并记录改进设想。6.设计“行动者”学生手册 供应学习支架
“行动者”学习手册为人工智能学习供应了学习支架,笔者根据项目进行设计手册,学生根据手册任务开展活动和学习,记录过程。学习手册的设计填补了原有人工智能教材主题零散、目标单一等问题,为项目式学习供应了学习支架。笔者在学生手册中建立的学习支架紧张包括10个项目:主题分解、课外探究、搭建实践、编程探究、问题办理、学科探究、运用创新、拍摄分享、展示评价、收成拓展。
7.借助“大家通”网络空间 落实形成性评价
国家教诲资源公共做事平台为人工智能课程资源分享与学生评价供应了有力支撑。平台可为学生推送学习资源,方便学生在家预习,在教室上开展个性化学习。可利用“大家通”空间中的学生评价模块进行活动积分评价记录,让学生拍摄分享制作过程照片和作品***。此举可以使得每一份作品在拆卸前都能得到充分展示和记录,学生和家长随时随地可以查看全班学生的分享***,相互学习和点评。
网络空间中记录着学生人工智能学习的过程照片和***,以及每个小组活动的积分情形,缓解了由于韶光不敷而使人工智能遍及课程中的形成性评价无法落实的征象。
学生智能素养的提升,人工智能遍及课程的培植和发展,成为新时期中小学校和西席面临的寻衅,人工智能遍及课程培植应更具有普遍性和前瞻性。教诲主管部门和学校应对人工智能遍及课程的落地与履行供应保障与支持,新时期西席应努力带领学生在人工智能浪潮中奋勇向前。
来源丨《中国当代教诲装备》
作者丨郑雅芬,福建省厦门市思明区西席学习学校
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