施珍丹

摘要：隨著社會(huì)科學(xué)的發(fā)展，人們已經(jīng)進(jìn)入到人工智能時(shí)代，人工信息智能技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)小學(xué)科學(xué)教育產(chǎn)生了歷史性變革。本文通過(guò)對(duì)人工智能時(shí)代背景下小學(xué)科學(xué)教育變革研究，探討信息智能化對(duì)小學(xué)科學(xué)教育變革的重要意義，從而為指導(dǎo)教師如何展開培養(yǎng)綜合素質(zhì)人才工作指明方向。

關(guān)鍵詞：人工智能;小學(xué)科學(xué);教育;變革

引言：

近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和突飛猛進(jìn)，智能信息化已經(jīng)滲透到生活的各個(gè)方面，尤其是在學(xué)校教學(xué)中的應(yīng)用，給中國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展指明了新的發(fā)展道路。因此，為了實(shí)現(xiàn)智能時(shí)代下新型教育模式的廣泛應(yīng)用，教師應(yīng)更加明確教育責(zé)任和教學(xué)目標(biāo)，對(duì)人工智能技術(shù)持開放包容態(tài)度，為今后的素質(zhì)教育發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

一、人工智能時(shí)代小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)變革必要性

隨著數(shù)字化時(shí)代發(fā)展，信息智能化技術(shù)對(duì)課堂教學(xué)的產(chǎn)生了非常大的影響。為了持續(xù)深化小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)改革，就需要教師將小學(xué)課堂從單向教育變?yōu)殡p向教育，不斷增加學(xué)生學(xué)習(xí)空間、拓展應(yīng)用范圍，以此來(lái)提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和探索科學(xué)目標(biāo)能力。所以說(shuō)，數(shù)字化信息技術(shù)融入到小學(xué)科學(xué)課程的過(guò)程中是實(shí)現(xiàn)課程價(jià)值的體現(xiàn)，是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)變革的必然。

二、人工智能時(shí)代小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)變革的對(duì)策

1.從認(rèn)識(shí)到行為的自然轉(zhuǎn)變

在人工智能時(shí)代的小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中，教師首先要熟悉人工智能的本身特征，既要改變自己的教學(xué)觀念，又要將人工智能化應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。由于教師是改革的主要力量隊(duì)伍，教師在不同變革時(shí)代是起著改革教育對(duì)象的作用，因此，就需要小學(xué)科學(xué)教師有意識(shí)的消除傳統(tǒng)教育課堂觀念和人工智能時(shí)代教育所要求的二者之間的矛盾，嘗試著逐步將相關(guān)的信息化技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐中來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)教師從主觀教學(xué)觀念到客觀教學(xué)行為的必然轉(zhuǎn)變。例如：教師可以根據(jù)教學(xué)需要，及時(shí)將人工智能技術(shù)引入課堂。為了給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)更加真實(shí)的森林環(huán)境體驗(yàn)，教師可以使用攝像機(jī)拍攝各種林場(chǎng)、拍攝大自然以及一些特殊的動(dòng)物和植物，制作具有身臨其境感受的VR視頻，讓學(xué)生獲得在常規(guī)教學(xué)中得不到的體驗(yàn)。從中我們可以看出，知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化讓學(xué)習(xí)內(nèi)容和信息接收變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，這也是人工智能時(shí)代教師主觀教育觀念變革的重要體現(xiàn)。

2.一元至多元的發(fā)展

傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式是基于教師和學(xué)生之間的溝通交流，而人工智能時(shí)代下的小學(xué)科學(xué)教育模式是通過(guò)數(shù)字化設(shè)備和多媒體資源整合，將知識(shí)教授給學(xué)生。從中，我們看出，數(shù)字化教學(xué)的多樣性決定了傳授知識(shí)的主體已經(jīng)不是單一的教師，而是由教師和多媒體共同教學(xué)，因此，作為學(xué)生這個(gè)傳授客體接收到的信息由原本的紙質(zhì)教材拓展至更豐富更多樣的數(shù)字化影像教材。例如：小學(xué)三年級(jí)科學(xué)例文《天氣與植物》中，教師可以通過(guò)收集影像和圖片文字資料，將春夏秋冬的天氣狀況的用動(dòng)態(tài)小視頻進(jìn)行演繹，并且將春天要生長(zhǎng)的一些植物圖片保存做好相關(guān)的影視資料，聲情并茂的講述天氣和植物之間的關(guān)系，引發(fā)學(xué)生對(duì)大自然的熱愛(ài)和探討。通過(guò)在課堂加入數(shù)字化信息技術(shù)，使小學(xué)科學(xué)課堂發(fā)生了一元至多元的發(fā)展性變化。

3.物理化和智能化同時(shí)展現(xiàn)

隨著人工智能時(shí)代的變化，學(xué)校的教學(xué)也逐步由二維向三維轉(zhuǎn)變。教學(xué)實(shí)現(xiàn)了由書面教材與電子教材相互融合甚至替代的重要改變，使得新的教學(xué)內(nèi)容的更加豐富多樣。在小學(xué)科學(xué)實(shí)際教學(xué)中，教育模式除了替代紙質(zhì)教材的數(shù)字教材、有趣模擬聲音、高清教學(xué)圖片、動(dòng)態(tài)視頻等媒體資源外，還利用AR、VR、3D等技術(shù)構(gòu)建模型。例如，當(dāng)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)宇宙世界時(shí)，有些教師就可以使用虛擬數(shù)字信息化技術(shù)，將宇宙的形態(tài)、宇宙和地球的關(guān)系及其位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等等相關(guān)的宇宙知識(shí)用視頻播放出來(lái)，生動(dòng)有趣的演繹宇宙，這樣，學(xué)生不僅很容易看到人類和宇宙之間的巨大差異，還身臨其境的感受宇宙的浩瀚無(wú)邊，這對(duì)大大提高教學(xué)的有效性和教學(xué)的目標(biāo)性有一定指導(dǎo)意義。

4.個(gè)性評(píng)價(jià)分析已成趨勢(shì)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師經(jīng)常通過(guò)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)水平的了解和對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握解程度來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生的綜合能力水平，由于受學(xué)生的人數(shù)、師資隊(duì)伍、信息技術(shù)的限制等諸多因素影響，因此，對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。而大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)可以全方位、全過(guò)程地收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，既能做到對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，又可以全面觀測(cè)學(xué)生個(gè)體的發(fā)展。這就為教師在教學(xué)中及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)策略提供依據(jù)。例如，利用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)對(duì)每個(gè)學(xué)生手中的問(wèn)題進(jìn)行定量回答，一對(duì)一的講解，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià);對(duì)整個(gè)課堂教師的授課情況進(jìn)行記錄和分析，同時(shí)觀察課堂上學(xué)生的學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)。這樣，不僅可以了解教師在教學(xué)過(guò)程是否存在問(wèn)題，也可以使教師清楚地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐的改進(jìn)起到積極作用。

總結(jié)：

人工智能時(shí)代下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的信息技術(shù)應(yīng)用，而是需要教師綜合性的考量。通過(guò)智能信息化在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用的研究，使我們清楚的認(rèn)識(shí)到科學(xué)教育變革的重要意義，要想重構(gòu)教育體制和突破以往的教育模式，就需要教師不斷的強(qiáng)化信息化技術(shù)、創(chuàng)新教育體制、緊跟智能時(shí)代的發(fā)展，為完善小學(xué)科學(xué)教育的發(fā)展變革作出更大的努力。

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