人工智能賦能課堂變革，項目聚焦素養(yǎng)提升

【摘 要】項目式學(xué)習(xí)是一種深化課程改革、培育學(xué)生核心素養(yǎng)的新型教學(xué)模式。但在實踐過程中往往遇到學(xué)生學(xué)習(xí)淺層化、問題探究形式化、評價主體單一化等實踐困境。借助人工智能技術(shù)輔助創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)場景，活用智能工具開展多元評價可以突破以上困境，引領(lǐng)學(xué)生改進(jìn)解決問題的方法和評價的方式。項目式學(xué)習(xí)在智能技術(shù)的助力下推動課程改革落地，有效提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 技術(shù)賦能 人工智能 項目式學(xué)習(xí)

項目式學(xué)習(xí)是以解決實際問題為主的學(xué)習(xí)方式，它有效培育了學(xué)生的核心素養(yǎng)，但項目式學(xué)習(xí)在推進(jìn)過程中還存在著不少困境。首先，項目式學(xué)習(xí)需要花費師生大量的時間，但學(xué)生學(xué)習(xí)的動力和深度不足，問題探究形式化；其次，一些信息技術(shù)工具助力學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，但礙于師生的技術(shù)水平有限無法展開；最后，項目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)過程表現(xiàn)性評價，但師生卻更關(guān)注學(xué)習(xí)成果，忽略了學(xué)生在過程中的發(fā)展。為解決以上困境，我校引入人工智能（英文簡稱AI）輔助項目化學(xué)習(xí)。人工智能可以推動教育向更加高效化、智能化、個性化的方向發(fā)展。本文將結(jié)合項目式學(xué)習(xí)課程“小小采購員”探討基于人工智能輔助的小學(xué)數(shù)學(xué)項目化學(xué)習(xí)實踐研究。

一、項目概述

“小小采購員”項目是一個結(jié)合數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等學(xué)科內(nèi)容的跨學(xué)科活動，源于人教版五上“小數(shù)乘法”單元用估算解決問題。該項目的問題情境及驅(qū)動性問題：新學(xué)期學(xué)校給每個班級分發(fā)了200元獎勵金，教師計劃用該獎勵金購買文具獎勵給表現(xiàn)優(yōu)秀的同學(xué)。老師需要準(zhǔn)備數(shù)量充足的不同獎品，為了用最優(yōu)惠的價格購買到同學(xué)們最喜愛的獎品，大家能為老師提出一個最佳的購物方案嗎？預(yù)期成果：學(xué)生自主選取合適的獎品，并制定購物方案，完成采購。

在入項課上，學(xué)生通過人工智能工具創(chuàng)設(shè)的虛擬情境發(fā)現(xiàn)問題，集體推演出解決問題的問題鏈：如何調(diào)查全班同學(xué)的喜好？怎么確定要購買哪些物品？如何制訂購物方案？如何優(yōu)化購物方案？如何評選最終方案？在項目活動中，借助生成式人工智能，并整合多種技術(shù)平臺功能讓學(xué)生開展探究，其中包括調(diào)查全班同學(xué)對文具品種的喜好、調(diào)研各種文具的價格、制訂小組購物方案等。在進(jìn)行項目匯報后，全班學(xué)生投票評選最優(yōu)方案，由獲勝小組開展購物活動，為同學(xué)分發(fā)獎品。在過程中借助人工智能進(jìn)行過程性評價，幫助學(xué)生對這個項目的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反思，也便于教師對學(xué)習(xí)活動進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，及時指導(dǎo)。

在項目實踐中，學(xué)生學(xué)會根據(jù)搜集的數(shù)據(jù)做出分析判斷，體會數(shù)據(jù)中蘊含的信息，發(fā)展了數(shù)據(jù)意識。學(xué)生初步掌握統(tǒng)籌規(guī)劃的方法以實現(xiàn)購物方案的最優(yōu)化。每一次購物方案的調(diào)整是對商品價格、數(shù)量、質(zhì)量、種類等各種因素綜合分析得出的結(jié)果，方案的優(yōu)化過程培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)感、運算能力和推理意識，學(xué)生對商品的價格和價值也有了更深入的感悟，發(fā)展了金融素養(yǎng)。同時，用人工智能貫穿項目探究的始末，學(xué)生由此還感受到了新技術(shù)的獨特魅力，使綜合能力得到了提升。

二、技術(shù)賦能

1.創(chuàng)設(shè)場景，營造沉浸式體驗，推動深度學(xué)習(xí)。

項目式學(xué)習(xí)來源于生活，驅(qū)動性問題是其關(guān)鍵。利用視頻還原項目任務(wù)的問題場景，比起只用文字描述問題更能有效激發(fā)學(xué)生的探究興趣。學(xué)生在模擬場景中發(fā)現(xiàn)問題，聯(lián)系生活常識和經(jīng)驗有效活躍思維，從而沉浸式地參與后續(xù)學(xué)習(xí)任務(wù)，大膽表達(dá)自己的看法和觀點，推動深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建高效課堂。原先制作動畫視頻是一線教師難以勝任的，但借助生成式人工智能工具，只要教師給出簡要的文字描述，人工智能工具就能完善視頻腳本，并進(jìn)一步生成短視頻。由此，教師可以將精力投注于設(shè)計項目和提供學(xué)習(xí)支架，成為更好的引導(dǎo)者，成就學(xué)生的主動學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)。

例如，利用人工智能制作本次項目的場景。教師將項目的任務(wù)情境描述輸入生成式人工智能工具，如文心一言、生成短視頻腳本。根據(jù)人工智能的回答，教師可以提出修正要求繼續(xù)追問，或者轉(zhuǎn)換不同的人工智能模型得出不同的腳本，再進(jìn)行綜合編輯確定腳本。最后將短視頻腳本輸入到人工智能視頻生成軟件，只需幾分鐘便可完成。課堂上展示虛擬場景，大大激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。教師還可以繼續(xù)營造模擬商店的場景，學(xué)生有了沉浸式的購物體驗，使互動更積極、探究更深入。

2.借助人工智能，賦能探究式學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)能力。

項目式學(xué)習(xí)顛覆了“教師教—學(xué)生學(xué)”的知識單向流動方式，是落實核心素養(yǎng)的重要方法和手段。它更強(qiáng)調(diào)教師的組織、引導(dǎo)和學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、探究。借助生成式人工智能及多種技術(shù)平臺，豐富學(xué)生獨立思考、同伴合作探究的方式，有助于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最終形成項目成果。在本次項目探究中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用問卷星調(diào)查同學(xué)喜好；借助大眾點評、比價網(wǎng)、高德導(dǎo)航等應(yīng)用程序，拓展價格調(diào)研范圍，提升生活實踐技能；利用生成式人工智能，如文心一言、訊飛星火等輔助進(jìn)行方案優(yōu)化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提升了綜合素養(yǎng)。

在方案優(yōu)化的過程中，學(xué)生不斷調(diào)整目標(biāo)是培育學(xué)生對調(diào)整策略的思考能力和估算能力，但是大量計算讓學(xué)生望而生畏，這時教師再拋出新的學(xué)習(xí)支架，借助人工智能編寫小程序，幫助減少計算失誤導(dǎo)致的問題，聚焦對學(xué)生估算能力的培養(yǎng)。該小程序可以實現(xiàn)學(xué)生在購物頁面輸入相應(yīng)的商品單價和數(shù)量，點擊加入購物車后自動計算總價。在添加新的商品時，就需學(xué)生思考：“剩下的錢還夠買什么？”利用估算考慮可購買的商品種類和數(shù)量，通過不斷思考調(diào)整，優(yōu)化出符合要求的方案。借助人工智能構(gòu)建支架，引導(dǎo)學(xué)生專注于用估算解決問題，提升學(xué)生探究的主動性，發(fā)展了數(shù)感和運算能力。人工智能工具為學(xué)生解決問題提供新的方法，大家感受到人工智能算力的強(qiáng)大，但同時也體會到它并不能完全替代人，最終仍然要由人來做決策。

3.運用人工智能執(zhí)行評價，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

項目式學(xué)習(xí)的有效性需要通過評價來評估。在傳統(tǒng)課堂中，考試是檢驗學(xué)習(xí)成果的重要標(biāo)準(zhǔn)，但項目式學(xué)習(xí)更重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，需要多元的評價方式。例如，在完成采購方案的初步測算后，可以借助智能學(xué)習(xí)平臺，開展小組評價。各小組在平臺上互相瀏覽作品，對本組與他組的方案進(jìn)行評價與反思，并進(jìn)一步優(yōu)化小組方案。

探究過程中可以引導(dǎo)學(xué)生自評、互評，幫助他們更好地認(rèn)識自己和他人。合理的評價量規(guī)和評價結(jié)果反饋是自評、互評的重要環(huán)節(jié)，教師可以確定評價方向，借助人工智能制定評價量規(guī)，并自動給出評語，彌補(bǔ)實踐中教師無法關(guān)注到每一份評價結(jié)果，導(dǎo)致部分學(xué)生參與感不足的遺憾。教師也可以根據(jù)人工智能的評價反饋指導(dǎo)教學(xué)。

例如，針對“購物方案的制訂”這個環(huán)節(jié)設(shè)計評價量規(guī)，教師與釘釘助教對話：“制定一份學(xué)生自我評價的過程性評價量規(guī)，包含解題策略、方案準(zhǔn)確性和清晰度、合作精神、自我反思等維度。在學(xué)生完成評價后，釘釘助教還能根據(jù)結(jié)果自動給出每個學(xué)生專屬的個性化評語。

在項目探究結(jié)束后，還可將學(xué)習(xí)過程中的各評價表匯總在學(xué)習(xí)平臺，并自動匯總評價數(shù)據(jù)。教師可以實時了解任務(wù)進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)問題及時干預(yù)，進(jìn)行指導(dǎo)。

總而言之，智能工具助力課堂教學(xué)變革。教師可利用智能場景設(shè)計激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)；通過人工智能工具使用，打破課堂時空壁壘，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)；運用人工智能進(jìn)行分析評價，覆蓋過程與結(jié)果，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。人工智能賦能了課堂改革的發(fā)生，項目式學(xué)習(xí)實現(xiàn)了核心素養(yǎng)的發(fā)展，將二者結(jié)合培養(yǎng)了當(dāng)代學(xué)生的必備品格和關(guān)鍵能力。

（作者單位：福建省廈門市松柏第二小學(xué) 責(zé)任編輯：宋曉穎）