崔子千

我國學生發(fā)展核心素養(yǎng)為“學生應具備的、能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力”。信息技術學科核心素養(yǎng)包含：信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任。新課程標準強調構建具有時代特征的學習內容，在解決問題的過程中，讓學生參與到信息技術的溝通、共享、合作與協(xié)商中，體驗知識的社會性建構，成為具有較高信息素養(yǎng)的中國公民。從國家育人層面到學科核心素養(yǎng)范圍，從技術教育軟硬件建設發(fā)展到教學內容的多樣化，無不看出國家對于信息技術課程的重視與其發(fā)展規(guī)律的尊重，我國的技術教育正逐步向更個性化的創(chuàng)新轉變中。

2019年《新一代人工智能教育基礎與科普叢書》面世，叢書中《小學人工智能基礎》是由北京市東城區(qū)教師研修中心組織市區(qū)級骨干教師在專家和技術公司的指導下完成編寫，圍繞人工智能知識點展開，突出思維素養(yǎng)的培養(yǎng)，重視學生的認知能力。以《小學人工智能基礎（上冊）》為例，共有四個單元：走近人工智能、知識表示與推理、機器理解、機器感知。其中，本課“走近人工智能”屬于學科起始課。教材中從前言起，就用吸引學生的故事講明了“人工智能”并非新鮮事物，已出現(xiàn)在我們生活的方方面面。走近、了解與應用為本單元指出了學習的方向。

作為一名信息技術教師，在以往的信息技術教學中，面對學生對于學科起始課的興趣與思維程度不高，在小學基礎教育人工智能領域推出新教材的重要節(jié)點，我基于學習科學“友善用腦”理念開展了“樂學實踐”信息技術課堂實踐研究，聚焦對“人”的關注，關注“人”怎么學。大膽嘗試通過團隊為基礎的學習方式，設計貼近兒童生活的學習目標，創(chuàng)意嵌入目標兼具趣味性與挑戰(zhàn)性的多感官學習活動、打造友善的學習環(huán)境等，激發(fā)學生的好奇心與創(chuàng)造力，提升學生的信息素養(yǎng)。

學情分析與教學目標

教材中第一單元第一課共有三個教學目標：（1）了解智能及什么是人工智能;（2）了解人工智能在生活中的實際應用;（3）體驗典型的人工智能產(chǎn)品。

本課大多采用概念講解結合應用體驗方式授課，為教師結合教材探索更創(chuàng)新的授課形式提供了嘗試的可能性。學校六年級的學生已經(jīng)歷了兩年的信息技術學習，面對本單元全新的人工智能學習內容，學生存在“接觸過”“好像懂”的現(xiàn)實情況。現(xiàn)狀是學生在生活中聽說過人工智能的部分內容;學生在生活中，接觸過部分人工智能應用或設備;學生并不缺乏生活中的發(fā)現(xiàn)，而是相對隨意、需要對學習活動進行設計，幫助學生簡化概念、嘗試使用信息技術的“眼光”分析生活中的典型案例、了解人工智能的特點。

在與專家進行多輪研討溝通后，結合多種概念，小學階段人工智能可以看作“使用機器代替人類實現(xiàn)認知、識別、分析、決策等功能，其本質是對人的意識與思維的信息過程的模擬”。

基于國家學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標，學科核心素養(yǎng)定義與教材設計思路，結合學生的學情進行分析之后，我將本課的學習內容進行教材處理，本課的學習目標設定為：（1）啟發(fā)人工智能學習意識;（2）了解人工智能是對人的意識與思維的信息過程的模擬;（3）能夠通過案例對比、解讀目標（2）。學習重點為了解人工智能是對人的意識與思維的信息過程的模擬。學習難點為能夠通過案例對比、解讀教學重點。

教學策略與方法

要了解人工智能是對人的意識與思維的信息過程的模擬，如何突破對這種“模擬”的理解是最困難的，不同的學生有著個性化的思考方式和情感體驗。本課嘗試將學習科學的理論與教學策略運用于信息技術學科活動課，基于“友善用腦”學習科學理念對學生學習方式進行大膽變革。設計“以學生為主體的，嵌入教材目標兼具趣味性與挑戰(zhàn)性的團隊學習活動”，為學生創(chuàng)設有利于不同學習風格的工作環(huán)境、活動任務與規(guī)則。在這節(jié)人工智能起始課中，一節(jié)傳統(tǒng)的概念學習課中，走出機房，離開硬件的束縛，點燃思維的律動，鼓勵學生通過自己獨一無二的大腦來完成學習，從而培育學生的信息素養(yǎng)。

課例實踐

本課，采用學生“團隊學習”的方式，針對三個學習目標，通過三個體驗活動完成，分別是“對比吧，圖片”、“反想”大挑戰(zhàn)與“未來設計師”。

1.活動一：對比吧，圖片

規(guī)則：各團隊要根據(jù)隨機出示的組圖，嘗試提取信息進行對比，思考并說出它解決了什么問題。能準確說出解決什么問題的團隊將獲得加分。答題順序由隨機抽牌產(chǎn)生。組圖素材共5組，涉及問題特定型智能，涵蓋遠程交互、大數(shù)據(jù)、圖像識別、語音識別等人工智能生活應用。

本活動聚焦學習目標“啟發(fā)人工智能學習意識”;學生通過圖片對比，分析、發(fā)現(xiàn)人工智能已解決的問題，并在各組的發(fā)言中彼此傾聽質疑、補充、歸納，形成學習素養(yǎng)。此活動也是一個破冰活動，團隊基礎熱身、熔煉的過程，學生們體驗分工有序;感受課堂自由、民主、合作的氛圍。

2.活動二：“反想”大挑戰(zhàn)

材料：朝陽門橋環(huán)形路口為傳統(tǒng)紅綠燈，日常非高峰時段，該環(huán)形路口為東二環(huán)主要交通要道。早晚高峰時常年擁堵，如有熱心市民報警，會有交警到達臨時指揮和手控紅綠燈疏導交通。路口附近有眾多中小學幼兒園、醫(yī)院等機構。團隊研究：目前的紅綠燈系統(tǒng)有哪些“不智能”的體現(xiàn)？

任務為根據(jù)真實案例，各團隊抽取任務密函，從不同角度研究問題。規(guī)則為抽取任務密函，解析材料，填寫任務單。人人參與、合作完成（對應評價），有時間限制。

以往課堂多從智能角度分層次講解、體驗。本課嘗試從逆向思維入手，引導學生分析生活實際中問題成因的“不智能”體現(xiàn)，從而認識到學習人工智能領域的重要性與必要性，體會人工智能是對人的意識與思維的信息過程的模擬。任務單共有三種。第一種基于非高峰時段情景進行預設分析;第二種為高峰時段;第三種基于特殊人群、特種車輛角度進行分析。各團隊匯總現(xiàn)象，歸納分析原因，嘗試結合活動一組圖技術發(fā)展的智能共同點，基于活動二材料“不智能”問題，可梳理得出人工智能技術有可能解決目前存在的真實問題。

3.活動三：未來設計師

信息技術學科核心素養(yǎng)中“創(chuàng)新與信息社會責任”是重要一項，也是最難“教”的一項。通過活動二的小結自然引出本活動，針對任務二各團隊發(fā)現(xiàn)的“不智能”問題，以自己喜歡的方式（如文字、繪畫、表演等）進行體現(xiàn)人工智能本質（是對人的意識與思維的信息過程的模擬）的設計。

本活動聚焦學習目標三，并將目標（1）（2）（3）進行串聯(lián)理解。這個情景更接近于真實信息化問題解決的思維過程，考查各個團隊把幾年來所學的技術和本課了解的知識結合生活經(jīng)驗在團隊合作的環(huán)境下綜合應用，有一定難度，但是學習內容與學生生活經(jīng)驗相連接，學生有著自己獨特的學習方式和表達角度，學活了并體驗應用了新授概念。

課堂結尾，師生共同回顧學習過程與學習目標的達成情況，結合最新鮮的王府井智能十字路口紅綠燈改造，小結普及人工智能相關概念的同時也應該關注信息時代的道德倫理。

教學反思與分析

整節(jié)課基于以學生為中心的團隊學習，教師的評價導向和語言不僅關注學生們對概念逐步理解，也注重團隊的全員參與、關鍵癥結的研究，以及團隊內外的傾聽、規(guī)則、合作等;在注重課堂組織教學的同時更關注學生的學習體驗感，引導學生感受團隊的概念，有統(tǒng)一目標、緊密合作、相互負責，努力做到最好。

1.學生為中心——樂學實踐的金鑰匙

在課題研究過程中，通過學情測試（思維類型&認知傾向）分析出，有的學生偏向于“視覺型”，這類學生看課件PPT和板書時比別人記憶更清晰;有的學生偏向于“聽覺型”，老師或同伴在講授、分享時，他們的記憶時間更長;還有的學生屬于“動覺型”，摸摸學具、設備，表演，都是讓他們印象最深的學習方式。面對不同類型的學習者，教師在國家核心素養(yǎng)的培養(yǎng)背景下，課程標準的指導下，教材編寫目標的理解中，如何在實際信息技術課堂教學中穿插更貼合學習者的教材處理與學習活動設計，成為改善學習者體驗感、精準聚焦學習目標、提升學習效率的關鍵“智能鑰匙”。

2.多感官學習——教育公平的課堂文化

敢于變化課堂教學方式是教師自身理念變化后的體現(xiàn)，這種表達需要有具體的操作路徑和操作方法。在我的樂學課堂實踐中，有一個工具箱“T+6M+C”（T團隊學習+M多感官教學、M思維導圖、M音樂、M冥想、M健腦操、M適應學生自己的學習方法+C穿越）學習科學課堂教學策略。

基點的轉變、工具的選取讓我的信息技術課堂大大改變了傳統(tǒng)的課堂“講授+操作練習”為主線的教學模式。其中，視覺型學習方式包括圖片、海報、表格、卡通形象、豐富的色彩;聽覺型的學習方式包括節(jié)奏、音樂、演講、辯論、討論;動覺型的學習方式包括表演、肢體語言、角色扮演;走出教室，在教學中這幾種教學方式彼此交互、聯(lián)合，帶著孩子們“玩”起來。

課堂上，學生從“排排坐”轉變?yōu)椤皥F團坐”，基于面對任務與教師的團隊評價，共同解決他們感興趣的問題。在這樣的學習中，孩子們通過討論、畫圖、演示等方法有更多機會表達自己的觀點;在這樣的學習中，沒有了老師焦急地催促，反而多了些學生個性的思考和學生間相互的交流，每一位學生在融洽的環(huán)境中更加從容的學習。有學生表現(xiàn)出比日常學習狀態(tài)或表達交流有明顯進步時，組內的隊友和組間的觀眾都會報以真正的贊許和喝彩。因為在合作中他們體驗著用自己的方式解決質疑的同頻快樂。這不斷鼓勵學生思考、形成學生知識遷移的活動，允許學生充分表達與展示、不斷傾聽與分享提升思維的深度與品質，從掌握知識要點到真正形成察知力、學習力。

3.小小摩擦——課堂社會性的價值體現(xiàn)

在這樣的課堂中也會出現(xiàn)廣大教師們比較擔心的“小沖突”，如團隊內意見不同，甚至會有小的爭吵，關于這種小的摩擦，我認為也很有價值。于是這樣的課就會出現(xiàn)孩子們相互的辯論甚至爭論。前文說過有些兒童通過聽覺學習效果更好，有些要看，有些要運動，本身這種真實的學習過程就調動了孩子們的多感官激發(fā)學習的活力。更為可貴的是這樣的過程也是兒童社會化意識體驗的過程、社會適應的培養(yǎng)過程。課堂有組織、有順序、有規(guī)則，這就是社會的縮影。團隊在進行分享時，各團隊互動的學生有時候還有一些小的不滿意，要表達出來，如補充和質疑。學生們開始反思“我們?yōu)槭裁磩偛疟憩F(xiàn)不是很好？”“我們覺得可能是說串了？說少了？”下次學生就記住了。

基于人本主義的課堂本質是民主的，削弱了老師在課堂里的“知識權威”。而這樣環(huán)境中的孩子得到的是信息素養(yǎng)、民主素養(yǎng)與法制觀念。21世紀，在異質群體中的問題解決能力、合作共贏的能力將是這些孩子們未來必備素養(yǎng)。學生是活生生的生命，那么我們的信息技術課堂也應該是活生生的。

作者單位：北京市東城區(qū)新鮮胡同小學