顧筱玲 毛煒

《江蘇省義務教育信息技術課程綱要（2017年修訂）》中新增了人工智能模塊，共4課內(nèi)容，明確指出“通過此模塊的學習，學生應初步了解人工智能的基本概念及發(fā)展歷程，通過體驗及剖析生活中常見的人工智能系統(tǒng)應用案例，感知人工智能技術的特點，初步了解人工智能的基本工作原理與過程，嘗試設計與實現(xiàn)簡單的人工智能系統(tǒng)”。教材的教學對象為六年級學生。許佳潔老師執(zhí)教的《人工智能初體驗》一課面向的是四年級學生，是自選整合的教學內(nèi)容。該課雖不是小學信息技術教材中的標準課時，使用的也不是標準教材要求的xDing軟件，但教學目標仍是立足于“人工智能初步”模塊，以初步了解人工智能的概念、了解人工智能在生活中的應用和體驗機器學習為重點，實現(xiàn)編寫簡易人工智能的程序，并引導學生結合所學，暢想未來生活。在本課的教學實施過程中，授課教師注重引導，學生深入體驗，呈現(xiàn)了多維度的教學實踐。

● 基于生活情境，“導”串一線

1.從生活中來，導開頭

許老師的本節(jié)課教學設計是從鬧鐘、計算器等學生熟悉的生活物品導入，學生直觀獲取信息，借助語言，勾起學習興趣，接著，教師引導學生對物品進化后的樣子進行聯(lián)想，最后，學生通過“小愛同學”宣傳視頻的觀看和親身體驗“小愛同學”學習知識概念。學生在多感官接收信息后，求知探索的欲望被激發(fā)了出來。良好的開端是成功的一半，本節(jié)課的問題從生活中來，教師順勢導入人工智能的學習內(nèi)容。

2.生活點滴，串中間

課堂的推進需要不斷地引導和針對性的指導。在“機器學習”教學環(huán)節(jié)中，教師通過游戲將現(xiàn)實生活與虛擬世界串聯(lián)起來。從人人對戰(zhàn)到人機對戰(zhàn)，教師引導學生進行觀察和對比，從而發(fā)現(xiàn)問題，并不斷思考和分析問題，最后，學生在教師一步步的引導下解決了問題。整節(jié)課的中間部分，通過教師及時和恰當?shù)摹皩А保瑢W生將知識建立起了千絲萬縷的聯(lián)系，從而形成了穩(wěn)固的認知結構。教師在教學過程中設置了一個個問題引導，在解決完一個知識的同時引出下一個問題，銜接恰到好處，使學生的思維串成一線。每一個引導的問題都來自生活中的點滴，能夠與課堂學習深度融合。

3.到生活中去，應結尾

學習知識與技能不是目標，讓所學知識與技能能夠真正發(fā)揮作用才是學習的終極目標。本節(jié)課教學的最后，與開始部分相呼應，教師再次強化人工智能的基本概念，引導學生思考人工智能在校園中、社會上可實現(xiàn)的應用，延伸了相關學習點，使知識技能得到升華。教師完整的“導”將課堂織成了多維度的網(wǎng)，知識點在這張網(wǎng)中不斷流動，實現(xiàn)教學目標的匯總。

● 提供豐富體驗，寓教于樂，學以致用

科爾布認為學習是通過經(jīng)驗的轉換從而創(chuàng)造知識的過程，他用學習循環(huán)模型來描述體驗式學習：①實際經(jīng)歷和體驗;②觀察和反思;③抽象概念和歸納的形成;④在新環(huán)境中測試新概念的含義。對四年級的學生來說，運用體驗式學習，將“玩”和“學”結合，讓他們和老師玩，和同學玩，還和機器玩，寓教于樂，能激發(fā)他們求知的動力，學以致用，促使他們思考、分析解決辦法。

1.教師與學生

玩猜拳游戲，師生互動。教師要將已有知識和將要學習的知識結合起來，產(chǎn)生新的探究點，引發(fā)師生有效互動。在設想校園人工智能應用時，教師及時與學生互動，引發(fā)更多有趣的創(chuàng)想。當有學生回答精彩時，教師帶領全班同學為他點贊，及時肯定，同時，調動不同層面的學生參與互動，保持學生積極性。另外，教師要注意及時關注學生的反饋信息，并根據(jù)學生的反映調整教學。

2.學生與學生

不管是樣本的學習還是檢驗甚至是應用，都需要學生的共同參與。兩人一組，是最小單位的學生團體，每個學生的體驗也能保證最大空間。盡管在開始上課前，學生彼此不熟，但在不斷交流、合作溝通后，他們建立了不一樣的學習關系，彼此既是學伴又是競爭對手，邊合作玩邊暗暗比拼，玩出新高度。學生從單純的個體學習走向了協(xié)同創(chuàng)作，協(xié)作能力得到了有效提升。

3.學生與機器

人工智能的體驗也是教學目標的一塊，與機器玩，既符合本課主題，又給了學生不一樣的體驗。學生在與機器的溝通互動過程中，對機器學習等也更為了解。由于硬件設備的配置問題，學生在為機器“治病”的過程中，與機器建立友誼，潛移默化地產(chǎn)生愛護設備的念頭。

同時，學生在“玩中學”，自由、快樂地學習和探索，提升能力。他們完全投入到了實際體驗的活動中，并且從多個角度觀察和思考，得到一些合乎邏輯的結論，接著運用這些結論繼續(xù)去解決問題，驗證成功后形成自己的最終的定論，甚至是概念文字。

● 由扶到放，學成一體

瑞士著名心理學家皮亞杰的學習理論觀點認為，認知結構不是事先就在頭腦中的，也不是外部世界所賦予的，而是學習者通過同化和順應發(fā)展變化的。當學習者從外部獲得的信息能夠被原有認知結構所接受時，學習者就將這些知識同化;當外部信息和學習者原有認知結構發(fā)生沖突時，學習者就會調整自己的認知結構，建立新的認知結構以達到順應。學習者就是經(jīng)過同化—順應—同化—順應……如此反復這樣一個“平衡化的過程”而不斷建構知識的。

1.由扶到放，走向自主學習

“扶”之有效。在指導學生體驗猜拳游戲時，教師要引導學生細致觀察界面，學生發(fā)現(xiàn)識別窗口的錯誤顯示，從而聯(lián)想到機器不認識“布”的手勢，再深入思考，想到要教會機器認識“布”，自然引出“模型訓練”的學習。此時，教師講解模型訓練的操作，幫助學生掃清技術障礙，學生很快就能完成作品的完善。

“放”之到位。猜拳游戲是教師帶著學生體驗的，識別口罩佩戴就是讓學生自主探究。學生利用已有生活經(jīng)驗，結合課堂學習，能很快實現(xiàn)知識遷移。而自學教材的使用，又為學生提供了有效工具，為自主探究和合作學習助力，讓學生充分享受到成功的樂趣。人工智能教學不單要培養(yǎng)人工智能工程師，更要激發(fā)起學生對人工智能的興趣，透過人工智能學習而提升思維品質，因此，自主學習既是手段也是目標。

2.由扶到放，由課內(nèi)向課外拓展

任何內(nèi)容都不是為了學而學習的，而是為了用而學習的。人工智能學習要跟真實問題聯(lián)系起來才有價值，人工智能課上學習的知識要用于解決生活中的實際問題。本節(jié)課人工智能的應用聯(lián)系首先圍繞校園展開，再擴展到生活的方方面面，學生在教師的引導下逐漸理解相關問題，進而實現(xiàn)知識的建構，在一系列的連鎖活動中，有效地培養(yǎng)學生搜集信息、處理信息的能力，提高學生的觀察力和思維能力。

人工智能課程是未來信息技術課程發(fā)展的方向，人工智能教育要從娃娃抓起，但人工智能教育不能拔苗助長，不能脫離學生原有的認知規(guī)律而強行灌輸。人工智能的學習應該是由淺入深的過程，從體驗感知到動手實踐，不斷地嘗試、積累、創(chuàng)造。同時，在人工智能教學中，教師要滲透計算思維，培養(yǎng)學生解決問題的綜合能力，全面提高學生信息素養(yǎng)。