張迪　孫坦坦

[摘 要] 在信息化高速發(fā)展的時代背景下，人工智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了各行各業(yè)中，為人們的生活、學(xué)習(xí)和工作帶來了極大的便利。在小學(xué)課堂教學(xué)中，也隨處可見人工智能的影子，它推動了課堂教學(xué)的創(chuàng)新。作為課堂教學(xué)的組織者，教師要充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的強(qiáng)大作用，創(chuàng)新課堂教學(xué)形式，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，打造線上線下一體的新型課堂結(jié)構(gòu)形態(tài)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 人工智能；課堂教學(xué)；課程資源

課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主要場所。一直以來，我國小學(xué)課堂教學(xué)都是以教師的講解為主，教學(xué)形式單一，且教學(xué)內(nèi)容以書本知識為主，缺少拓展和延伸，這在一定程度上限制了學(xué)生的思維與視野，阻礙了學(xué)生的個性發(fā)展。人工智能的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)教學(xué)的桎梏，不僅給學(xué)生帶來了更為豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也創(chuàng)新了學(xué)習(xí)的方式，為學(xué)生提供了更為廣闊的學(xué)習(xí)空間，有效地激發(fā)了學(xué)生的積極性與主動性。教師要巧用、多用、活用人工智能，打造數(shù)字化的小學(xué)課堂，開創(chuàng)小學(xué)課堂教學(xué)的新局面。

一、人工智能在小學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）學(xué)習(xí)環(huán)境智能化

在傳統(tǒng)課堂上，教師和一支粉筆、一本教科書、一塊黑板就支撐起了整堂課，教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容比較單調(diào)，缺乏新穎性和趣味性，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，影響學(xué)生課堂參與的積極性。人工智能的應(yīng)用使教學(xué)環(huán)境變得智能化，教師可以利用智能設(shè)備對學(xué)生進(jìn)行一對一教學(xué)，從而根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際，利用人工智能技術(shù)選擇適合學(xué)生的教學(xué)方法與教學(xué)策略，提高教學(xué)的針對性。教師引導(dǎo)學(xué)生利用人工智能應(yīng)用自主搜索、探究自己想要了解的學(xué)科知識，可以拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。

（二）教學(xué)過程智能化

人工智能在課堂教學(xué)過程中具有重要的輔助作用，能為教師提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。教師可以利用大數(shù)據(jù)應(yīng)用對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、能力水平、性格特征等進(jìn)行分析，從而客觀全面地了解每個學(xué)生的具體情況，以便教學(xué)時根據(jù)學(xué)生的個體差異采取個性化的教學(xué)策略?；趯W(xué)生個體差異的教學(xué)有助于學(xué)生的整體進(jìn)步。例如，教師可以根據(jù)學(xué)生的具體差異，利用人工智能為不同的學(xué)生推送不同的學(xué)習(xí)資源，使每個學(xué)生都能處于自己的最近發(fā)展區(qū)。另外，人工智能還可以為學(xué)生提供仿真學(xué)習(xí)空間，將一些在現(xiàn)實(shí)生活中無法實(shí)現(xiàn)的場景通過虛擬的形式呈現(xiàn)出來。

（三）教學(xué)評價智能化

傳統(tǒng)的教學(xué)評價過于依賴學(xué)生的考試成績，往往成績好的學(xué)生就是教師眼中的“好”學(xué)生；同時，學(xué)校對教師的評價也與學(xué)生成績掛鉤，教師所帶的學(xué)生成績好，則是學(xué)校眼中的“好”教師。顯然，此種評價模式只看到了結(jié)果，沒有看到過程，很容易打擊學(xué)生和教師的積極性。人工智能的應(yīng)用加強(qiáng)了教學(xué)評價的科學(xué)性和有效性，教師可以利用人工智能應(yīng)用對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行量化表示、記錄，并通過人工智能系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動生成評價報告。人工智能還可以輔助教師批改作業(yè)和試卷，為教師和學(xué)生提供真實(shí)的反饋。顯然，人工智能參與下的教學(xué)評價有助于消除教師主觀因素的影響，減輕教師的工作量，提高評價反饋的及時性、真實(shí)性，從而助力教師改進(jìn)教學(xué)，助力學(xué)生自我提升。

二、人工智能助推小學(xué)課堂教學(xué)創(chuàng)新的策略

（一）巧借智慧課程資源，吸引學(xué)生參與興趣

興趣是學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力之一，對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣后，學(xué)生就會積極主動地思考與探究。所以，在課堂教學(xué)中，教師要拓寬教學(xué)視野，既要立足于教材，又要超越教材，巧妙地將各種智慧課程資源應(yīng)用到教學(xué)中，為學(xué)生營造圖文并茂、動靜結(jié)合、生動有趣的課堂環(huán)境，用豐富的視聽刺激和多彩的教學(xué)內(nèi)容吸引學(xué)生的注意力。

在具體的教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)充分利用各種智慧課程資源，比如交互式電子白板自帶的資源庫，其中有各個學(xué)科的教學(xué)資料。教師可以根據(jù)教學(xué)需要，將這些智能化的課程資源靈活地應(yīng)用到課堂教學(xué)中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動的教學(xué)情境，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生自主地學(xué)習(xí)、理解、應(yīng)用學(xué)科知識，進(jìn)而從根本上改變傳統(tǒng)的灌輸式課堂。這樣，教師不再花費(fèi)大量的時間進(jìn)行講授，而是給學(xué)生留出了更多自主思考、自主探究的空間，大大優(yōu)化了課堂教學(xué)。

人工智能已經(jīng)應(yīng)用于生活的很多方面，教師要善于利用相關(guān)設(shè)備從生活中提煉素材，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)需要用相應(yīng)的方式記錄下來，特別是那些不被注意的生活細(xì)節(jié)。利用智能化的教學(xué)軟件將這些生活素材制作成多媒體課件，或者作為背景材料或輔助材料穿插到授課過程中，可以使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生熟悉感與親切感，有利于學(xué)生主動地學(xué)習(xí)、探究。另外，教師還可以利用人工智能整合國內(nèi)優(yōu)質(zhì)課程資源，包括優(yōu)質(zhì)的視頻課程、教學(xué)案例、教學(xué)設(shè)計等，從中汲取精華，為己所用，不斷創(chuàng)新課堂教學(xué)形式，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生帶去更為豐富的課堂體驗，從而提高課堂教學(xué)效率。

（二）巧借智能學(xué)習(xí)活動，鍛煉學(xué)生思維能力

當(dāng)前的教育現(xiàn)實(shí)更注重學(xué)生的想法，鼓勵他們在玩中學(xué)、學(xué)中玩。因此，課堂教學(xué)不能再以“講”為主，而是要讓學(xué)生在有趣的學(xué)習(xí)活動中自覺、自主地建構(gòu)知識。教師可以借助人工智能開展教學(xué)活動，為學(xué)生營造富于趣味性的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生帶著輕松愉悅的心情投入學(xué)習(xí)活動。

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師習(xí)慣讓學(xué)生用刷題或死記硬背的方式鞏固知識點(diǎn)，學(xué)生對于這種機(jī)械、枯燥的學(xué)習(xí)方式往往抵觸。在教育信息化的大背景下，教師引入一些智能化教學(xué)手段，可以讓學(xué)生在玩的過程中不知不覺地學(xué)到知識、提升能力。教師可以根據(jù)“以游戲練基礎(chǔ)，以游戲促提高，以游戲養(yǎng)興趣”的目標(biāo)，圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計闖關(guān)小游戲，讓學(xué)生在游戲過程中獲得思維的發(fā)展，深化學(xué)習(xí)層次。教師要做的，就是制定游戲規(guī)則，由易到難地設(shè)置關(guān)卡?？紤]到小學(xué)生正處于思維發(fā)展的黃金時期，教師可以聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容和生活實(shí)際，引入一些益智類的游戲，讓學(xué)生根據(jù)游戲設(shè)定的背景，尋找線索，完成游戲任務(wù)，從而鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力。教師還可以利用人工智能開展有趣的課堂練習(xí)活動，在一堂課結(jié)束后，利用動畫、圖像等為學(xué)生設(shè)計練習(xí)題目，將傳統(tǒng)的書本練習(xí)搬上大屏幕，并讓學(xué)生走到講臺上用拖拽、智能手寫等方式完成練習(xí)，當(dāng)學(xué)生作答后，再由智能系統(tǒng)自動評價。答對就獎勵一朵“小紅花”或為學(xué)生熱烈“鼓掌”，答錯則給學(xué)生一個“哭臉”或“鼓勵”。在這樣輕松、愉悅的氛圍中完成知識的鞏固和思維的訓(xùn)練，學(xué)生課堂參與的主動性就能充分調(diào)動起來。

（三）巧借智能數(shù)據(jù)分析，推動學(xué)生個性學(xué)習(xí)

課堂分析有助于教學(xué)質(zhì)量的提升。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師對教學(xué)的分析大多依賴于考試成績和學(xué)生的課堂表現(xiàn)。在人工智能創(chuàng)新課堂上，教學(xué)環(huán)境日趨智能化，教師要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)對課堂教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的采集與分析，分析學(xué)生的實(shí)際情況，分析他們之間的差異，引導(dǎo)學(xué)生找到適合自己的方法。

新一代人工智能攝像頭可以自動發(fā)現(xiàn)、識別和跟蹤對象，并且可以快速地處理圖像中的各種信息，為課堂教學(xué)信息的收集和處理提供了便利。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以利用教室中的人工智能攝像頭進(jìn)行無感知的數(shù)據(jù)采集，獲取學(xué)生的課堂出勤率、課堂行為、姿態(tài)及表情等數(shù)據(jù)，通過智能化的分析，形成可視化的報告，從而了解學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的興趣、專注程度、理解接受程度等。這樣，教師就可以更加直觀地認(rèn)識到教學(xué)中的不足，進(jìn)而對接下來的教學(xué)進(jìn)行及時的調(diào)整與優(yōu)化。教師要借助課堂提問了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，并以數(shù)據(jù)的形式記錄下來，再綜合學(xué)生的年齡、愛好、性別等，對學(xué)生進(jìn)行全面的分析，總結(jié)每個學(xué)生的特點(diǎn)。這樣，教師就可以為不同的學(xué)生進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)，如設(shè)計不同難度的作業(yè)，與學(xué)生進(jìn)行一對一互動等。

（四）巧借智能學(xué)習(xí)平臺，創(chuàng)建仿真學(xué)習(xí)環(huán)境

人工智能為課堂教學(xué)提供了可視化的交互體驗，可以豐富知識點(diǎn)的呈現(xiàn)方式，降低知識的理解難度。教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR），為學(xué)生創(chuàng)設(shè)高仿真、沉浸式的教學(xué)情境，指導(dǎo)學(xué)生通過計算機(jī)操作完成探究，化抽象為形象，提高課堂教學(xué)效率。

小學(xué)生抽象思維能力尚在發(fā)展中，一般以形象思維為主。在課堂教學(xué)中經(jīng)常會遇到一些抽象的知識點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來頗有困難，此時教師就可以借助智能學(xué)習(xí)平臺，利用AR技術(shù)為學(xué)生進(jìn)行動態(tài)演示，讓學(xué)生從不同的角度進(jìn)行觀察與思考，加深學(xué)生的直觀印象。有了豐富的感性認(rèn)識支持，學(xué)生在理解知識點(diǎn)時就會變得更加容易，學(xué)習(xí)積極性也會提高。小學(xué)階段的教學(xué)內(nèi)容雖然都是基礎(chǔ)知識，但是教師在教學(xué)過程中如果只是單純告訴學(xué)生“是什么”“怎么樣”，就會使他們的認(rèn)知表面化，知其然而不知其所以然。因此，教師可以利用人工智能應(yīng)用為學(xué)生制作相應(yīng)的動畫，為學(xué)生推導(dǎo)知識的形成過程，展示前人的探究過程和事物本身的發(fā)展規(guī)律，等等。靜態(tài)、抽象的思想變成立體、生動的具體形象，可以使學(xué)生更好地掌握知識。學(xué)生學(xué)得更加容易，教師教得也更加輕松。新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)要讓學(xué)生在真實(shí)情境中學(xué)習(xí)，教師要根據(jù)新課標(biāo)的要求，借助人工智能為學(xué)生搭建仿真學(xué)習(xí)空間，為學(xué)生提供豐富的知識遷移應(yīng)用場景，引導(dǎo)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)。

（五）巧借智能評價方式，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)

教學(xué)評價是小學(xué)課堂教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié)，科學(xué)有效的評價可以提高學(xué)生的自信心，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，對提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果具有重要的作用。教師利用人工智能靈活性、互動性強(qiáng)的特點(diǎn)，引入智能化的評價方式，可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出客觀、真實(shí)的反饋，有助于提高學(xué)生的自我認(rèn)知，幫助他們找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。

在課堂上，教師可以直接錄制教學(xué)過程，在進(jìn)行教學(xué)評價時給學(xué)生播放并引導(dǎo)學(xué)生反思，從而促進(jìn)他們調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方式。教師還要發(fā)揮學(xué)生的主體性，組織學(xué)生進(jìn)行互相評價，結(jié)合視頻指出對方的優(yōu)點(diǎn)與不足。顯然，這比教師的單一主體評價更有效果。紙筆考試作為一種傳統(tǒng)的評價方式，在當(dāng)今時代仍有其價值。為提高試卷批改和反饋的效率，教師可以利用智能批改系統(tǒng)對學(xué)生的試卷進(jìn)行評分、核分，生成個性化的學(xué)習(xí)報告，為學(xué)生改錯和自我鞏固提供方向。另外，智能系統(tǒng)還可以對班級的整體卷面情況進(jìn)行分析，使教師可以更為直觀地看到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而對課堂教學(xué)做出整體性的評價。教師還可以為學(xué)生推薦相應(yīng)的學(xué)習(xí)軟件，鼓勵學(xué)生課后自練、自評，并根據(jù)智能系統(tǒng)的評分和分析，進(jìn)行鞏固和提高。也就是說，利用人工智能應(yīng)用還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我教育、自我提升，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)是一項復(fù)雜的活動，教師不僅要根據(jù)結(jié)果對學(xué)生進(jìn)行評價，還要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。教師可以利用人工智能為每個學(xué)生建立智能化的成長檔案，并定期進(jìn)行智能化的分析，讓學(xué)生看到自己的成長與進(jìn)步。

三、結(jié)語

總之，利用人工智能輔助課堂教學(xué)是智慧教育發(fā)展的趨勢。教師要主動把握這一趨勢，不斷提升自身的信息化素養(yǎng)，將人工智能應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中，充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，解決傳統(tǒng)教學(xué)中的突出問題，提升課堂教學(xué)效率，助推課堂教學(xué)創(chuàng)新。

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[作者簡介]張迪（1987—? ? ），女，山東寧陽人，淄博市張店區(qū)鐵路小學(xué)，一級教師，研究方向為小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)；孫坦坦（1987—? ? ），女，山東任城人，淄博市張店區(qū)科苑小學(xué)，一級教師，研究方向為小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)。