摘要：在科技迅速發(fā)展的新時代，如何基于真實應(yīng)用情境設(shè)計信息科技學習活動提高初中生信息素養(yǎng)和科技能力，促進學生更好地掌握信息科技知識和技能，以貼近新時代初中學生的培養(yǎng)要求，成為信息科技學科教學中亟待解決的問題。本文從觀課的視角出發(fā)，結(jié)合具體的信息科技教學課例，探究真實應(yīng)用場景在初中信息科技“人工智能與智慧社會”模塊教學中的作用，闡述基于真實應(yīng)用場景的初中信息科技學習活動設(shè)計的策略。

關(guān)鍵詞：真實應(yīng)用場景；初中信息科技；學習活動設(shè)計

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）18-0057-03

《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》提出，在“人工智能與智慧社會”模塊教學中應(yīng)“通過分析典型的人工智能應(yīng)用場景，初步了解人工智能的基本特征”。[1]這一要求的提出使得基于真實應(yīng)用場景的信息科技學習活動設(shè)計成為備受關(guān)注的問題。因此，筆者對真實應(yīng)用場景在信息科技學科“人工智能與智慧社會”模塊中的作用進行了分析探討，提出了具體的設(shè)計與策略。

真實應(yīng)用場景在學習活動設(shè)計中的作用

1.激發(fā)學生參與興趣

真實的應(yīng)用場景可以讓學生更直觀地理解信息科技的實際應(yīng)用，感受信息科技的魅力和實用性，從而激發(fā)他們的學習興趣。源于真實場景中的任務(wù)和挑戰(zhàn)，能夠促使學生更加積極地投入到探究活動中，提高學習參與度。例如，通過“AI智慧農(nóng)貿(mào)”項目學習，學生對線上展示、宣傳、銷售農(nóng)貿(mào)商品，如何利用購物車和支付等信息化手段輔助農(nóng)貿(mào)市場的經(jīng)營與管理有了更深入的研究。

2.增強學生實踐應(yīng)用

真實的應(yīng)用場景為學生提供更多動手操作的機會，讓他們能夠在實際操作中更加熟練地運用各種軟件和工具，通過真實的應(yīng)用場景，將所學的信息科技知識遷移到其他領(lǐng)域或情境中，實現(xiàn)知識的遷移與應(yīng)用。學生實踐操作應(yīng)用能力的提升對未來的學習和工作具有重要意義。例如，在智能識圖認果蔬環(huán)節(jié)，學生可以在多次識別的過程中，深入學習圖像識別、獲取和處理數(shù)據(jù)技術(shù)，甚至延伸到如何設(shè)計和實現(xiàn)用戶界面等。

3.培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維

基于真實的應(yīng)用場景的學習活動設(shè)計，有利于學生在學習過程中多方位思考如何有效地獲取、傳遞、評估、使用信息，在學習活動任務(wù)的驅(qū)動下思考如何利用信息科技手段提高效率，運用創(chuàng)新的思維來解決實際問題，以此培養(yǎng)創(chuàng)新思維。此外，在真實的應(yīng)用場景的學習活動中，面對復雜的問題情境和多元的問題解決策略，學生需要與同伴合作共同完成任務(wù)，這有助于培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力。例如，在“AI智慧農(nóng)貿(mào)”項目學習中，學生需要分工合作，共同完成項目的設(shè)計、編程和測試等工作。

4.促進真實問題解決

在真實的應(yīng)用場景中，往往涉及真實生活中的復雜問題，需要學生運用自身具備的信息素養(yǎng)和計算思維，以及所學的信息科技知識和技能來解決這些實際問題。例如，解決圖像識別精準度問題的過程，不僅有助于鞏固學生的知識，還能將此類解決問題的邏輯思維、創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作能力應(yīng)用到實際生活中。

基于真實應(yīng)用場景的信息科技學習活動設(shè)計策略

下面，筆者以“AI智慧農(nóng)貿(mào)”項目中的《圖像識別技術(shù)—AI智慧農(nóng)貿(mào)之果蔬識別系統(tǒng)》一課為例，分析如何基于真實場景構(gòu)建具體的學習活動策略。本教學課例的教學實施框架如右圖所示。本節(jié)課的學習活動設(shè)計旨在通過智慧農(nóng)貿(mào)真實場景中的果蔬識別，引導學生經(jīng)歷猜想、探究、驗證，利用智能識圖識物APP去實驗觀察、比對、記錄，在感知圖像識別的內(nèi)涵中逐步歸納出圖像識別技術(shù)的過程。在教學中，教師借助真實場景應(yīng)用中不斷出現(xiàn)的問題，引導學生層層深入探究，從而突破本課教學的重點“圖像識別技術(shù)特征的提取”和難點“圖像模型學習”。本課例基于真實應(yīng)用場景的初中信息科技學習活動設(shè)計策略如下。

1.緊扣問題情境性

設(shè)計與現(xiàn)實生活情境緊密聯(lián)系的學習活動，確定一個與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的真實問題，且問題應(yīng)具一定的價值性、復雜性和挑戰(zhàn)性，能夠引發(fā)學生的學習興趣，可促進學生在解決實際問題的過程中掌握信息科技知識技能。如下圖所示，四個學生分角色模擬真實的場景，模擬農(nóng)貿(mào)市場水果買賣中攤主提出新功能需求—在AI智慧農(nóng)貿(mào)成品中加入果蔬識別功能，以攤主提出的新需求作為問題切入點激發(fā)學生學習興趣及探究整個項目的欲望。

2.把握要素互動性

在學習活動中，設(shè)置小組討論、團隊項目等環(huán)節(jié)，使學生、教師、學習內(nèi)容、學習環(huán)境各要素之間保持高度互動，提高學生的參與度、理解度和記憶度，讓學生在互動中取長補短，共同成長。例如，在探究與完善AI智慧農(nóng)貿(mào)項目果蔬識別器時，學生合作猜想、探究圖像識別過程，合作觀察記錄識別結(jié)果，合作探究圖像識別技術(shù)在生活中的其他領(lǐng)域的應(yīng)用，并互動評價小組合作探究情況。通過互動探究活動，引導學生梳理出圖像識別的過程，在構(gòu)建原理的同時啟發(fā)學生深度學習。

同時，在設(shè)計基于真實應(yīng)用場景的學習活動時，教師應(yīng)充分考慮學生的實際情況和需求，合理安排學習內(nèi)容和學習方式。教師可以從以下幾個方面增強學習活動中各要素之間的互動性：

①學生與教師之間的互動。在互動活動中，教師不僅可以通過創(chuàng)設(shè)情境、引導學生角色扮演、設(shè)計學習探究項目實施框架等方式引導學生學習，還可以設(shè)計提問、討論、反饋等環(huán)節(jié)了解學生的學習狀況。

②學生與學生之間的互動。為加強學生之間的互動，在學習活動設(shè)計過程中教師可選擇有利于學生進行團隊合作的項目主題，通過小組討論、合作探究、小組評價、同伴互助等方式促進學生之間的互動合作，培養(yǎng)學生的協(xié)作學習能力。[2]

③學習內(nèi)容與真實場景的互動。將學習內(nèi)容與學生熟悉的真實生活場景相關(guān)聯(lián)，增強學習的體驗感。讓學生在學習活動中體驗到真實的應(yīng)用氛圍，引導學生從真實情境中探尋解決問題的方式與方法，經(jīng)歷從具體到抽象的問題解決過程，推動學習走向深入。

3.增強任務(wù)實踐性

教師在設(shè)計基于真實應(yīng)用場景的學習活動時應(yīng)注重學生的實踐操作和體驗，在學習活動設(shè)計中，合理安排實踐環(huán)節(jié)和任務(wù)，以增強學習活動的實踐性，促進學生在實踐中參與真實應(yīng)用場景的情境分析、問題探究、角色扮演、實踐操作等，提高自身實踐操作能力和問題解決能力。

例如，在“人工智能與智慧社會”模塊學習過程中，教師可以從與學生學習生活息息相關(guān)的衣食住行、學校和社區(qū)存在的問題或變化中尋找合適的切入點設(shè)計學習活動，安排學生進行角色扮演，對真實場景進行模擬。學生通過角色扮演更加深入地了解知識的應(yīng)用場景，增強學習的體驗感。同時，在實踐操作環(huán)節(jié)，設(shè)計一些實驗、制作、模擬等具體的任務(wù)，幫助學生通過實踐操作更加深入地理解學科知識技能，提高學生的實際操作能力。

4.凸顯思維創(chuàng)新性

基于真實應(yīng)用場景的學習活動設(shè)計要求教師在學習內(nèi)容、學習方式、評價方式和環(huán)境等方面進行創(chuàng)新，在滿足學生9ae67742f7931f5b660762c0b778e5f0的學習需求和發(fā)展需要的基礎(chǔ)上，可以設(shè)計一些開放性的學習任務(wù)，讓學生自主探索并找到解決方案，激發(fā)學生在學習活動中不斷探索和創(chuàng)新的欲望，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

例如，在完成利用圖像識別技術(shù)滿足AI智慧農(nóng)貿(mào)之果蔬識別系統(tǒng)的問題需求的基礎(chǔ)上，針對目前果蔬識別系統(tǒng)在實際應(yīng)用中仍然存在的準確度不高、受光照和角度影響、果蔬品質(zhì)評估有誤差、流通過程隱私保護等問題，引導學生探索圖像識別技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過深入分析真實情境中的問題需求，針對智慧農(nóng)業(yè)開發(fā)更高效、準確、可靠的果蔬識別系統(tǒng)，并對隱私保護、成本和可擴展性等方面的問題進一步研究，能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力。

結(jié)語

在信息科技學科“人工智能與智慧社會”模塊的學習過程中，基于真實應(yīng)用場景的學習活動設(shè)計能起到增強學習體驗、激發(fā)思維創(chuàng)新、促進團隊協(xié)作、推動問題解決等作用。在今后的學科教學中，教師可以“進一步挖掘生活中的真實應(yīng)用場景所蘊含的教學價值，確保學習活動設(shè)計與學科最新發(fā)展保持同步，滿足新時代學生的個性化發(fā)展與創(chuàng)新學習需求”。[3]

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]葉東燕.圍繞素養(yǎng)定目標，聚焦單元做設(shè)計——信息科技課程目標的理解與實踐.[J].中國信息技術(shù)教育，2023（22）：16-18.

[3]朱皓斌.指向深度學習的初中人工智能教學——以“馬爾科夫vs習慣思維”為例[J].上海課程教學研究，2023，99（11）：65-70.