小學(xué)人工智能課程的設(shè)計與實踐研究

姜鵬

摘要：近年來，人工智能技術(shù)提供的各種線上教學(xué)資源的學(xué)習(xí)平臺正在深刻影響著小學(xué)科學(xué)教學(xué)的發(fā)展。人工智能在小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用探索將會給小學(xué)教育帶來全新的變革和沖擊，從而促進教育的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);人工智能;教學(xué)模式

人工智能對教學(xué)活動的影響十分深刻，涉及學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)模式等方面的變革，滿足不同學(xué)習(xí)者多樣化的學(xué)習(xí)需求。通過小學(xué)科學(xué)教育特點和人工智能在小學(xué)科學(xué)課程中的應(yīng)用，筆者構(gòu)建了基于人工智能平臺的科學(xué)課程教學(xué)模式。該模式集“知識學(xué)習(xí)階段”“探究實踐階段”“評價反饋階段”和“總結(jié)反思階段”于一體，以學(xué)生全面發(fā)展為核心，旨在促進學(xué)生創(chuàng)造性思維水平的發(fā)展、創(chuàng)新實踐能力的提升。該教學(xué)模式強調(diào)學(xué)生的主體性，注重學(xué)生的參與。教學(xué)模式的設(shè)計是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)科學(xué)知識后，將所學(xué)知識應(yīng)用到人工智能平臺上。通過這種教學(xué)模式，學(xué)生可以在參與科學(xué)探索和實踐活動的過程中，虛擬地形成和拓展自己的知識結(jié)構(gòu)。完成任務(wù)的過程，不僅是他們實驗、論證、修正思想的過程，也是他們建構(gòu)知識的過程。新構(gòu)建的知識可以使學(xué)生探索并建立更為復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu)，從而形成學(xué)習(xí)知識和積累知識的良性循環(huán)。下面將詳細分析模式的每個階段。

一、知識學(xué)習(xí)階段

在人工智能時代，以教師、知識和書本為中心的傳統(tǒng)課堂模式將被拋棄，轉(zhuǎn)向個性化教學(xué)模式。首先，學(xué)習(xí)由被動向主動轉(zhuǎn)變，自主學(xué)習(xí)意識增強。每個人都是一個獨特的個體生命，每個人在學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)偏好和學(xué)習(xí)方法上都有很大的差異。根據(jù)學(xué)生愛好以及個性進行因材施教，以學(xué)生的需要為根本，智能化學(xué)習(xí)平臺會根據(jù)學(xué)習(xí)者的需求推送所求信息資源，包括微課程的制作、教學(xué)活動的設(shè)計等。微視頻內(nèi)容是相關(guān)科學(xué)概念、原理等。教師組織學(xué)生觀看微課程，大致了解所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生思考，提出問題。教師答疑解惑，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識。

二、探究實踐階段

在此階段，在上一階段完成的基礎(chǔ)上，確定探究的問題。教師規(guī)定探究要求，及其要完成的任務(wù)，提供人工智能平臺。教師給出主題，并不規(guī)定完成的形式，將探究的設(shè)計權(quán)與選擇權(quán)交給學(xué)生。在教師對各項要點、注意事項進行講解后，學(xué)生分小組分析問題、商量對策、設(shè)計探究計劃。學(xué)生協(xié)作確定實施方案，確定小組分工。在明確分工后，我們開始探索和實踐。教師引導(dǎo)學(xué)生傳授所學(xué)知識，從創(chuàng)造性的冒險性、挑戰(zhàn)性、好奇性、想象力四個外顯特征來激發(fā)學(xué)生進行創(chuàng)新實踐。在這一過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)和探究活動的主體，決定如何進行探究和實踐，掌握探究和實踐的過程。這個階段可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。教師是整個探究實踐階段的引導(dǎo)者，學(xué)生是探究實踐的領(lǐng)導(dǎo)者。學(xué)生親身體驗探究實踐的全過程，小組合作完成探究方案的規(guī)劃設(shè)計和探究方案的實施開發(fā)。通過小組合作和積極實踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)毅力，加深學(xué)生對科學(xué)知識的理解，提高學(xué)生應(yīng)用遷移和解決實際問題的能力。

三、評價反饋階段

教學(xué)評價在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的全過程中起著調(diào)節(jié)和反饋的作用，可以促使教師獲取教學(xué)效果、改進教學(xué)方式、完善教學(xué)設(shè)計的有效手段，教師根據(jù)教學(xué)模式特點和科學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)，在分析構(gòu)建原則和評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，列出了教學(xué)評價體系。

小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)評價體系的構(gòu)建，主要包括四部分原則。第一，強調(diào)評價內(nèi)容的全面性。綜合利用各種手段全面、全員、全程地對學(xué)生進行多方面的評價。評價貫穿于教學(xué)的四個階段，形成性評價與終結(jié)性評價有效結(jié)合，最大限度地發(fā)揮評價的診斷與激勵等功能;第二，在評價過程中，教師應(yīng)堅持客觀評價的科學(xué)性與可行性相統(tǒng)一的原則。無論評價者的態(tài)度、評價標(biāo)準(zhǔn)和方法，還是對最終結(jié)果的評價，都應(yīng)確保符合客觀事實，不能添加個人情感或主觀判斷;第三，在評價過程中注重學(xué)生的發(fā)展。評價應(yīng)以促進學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)，關(guān)注學(xué)生在不同時期的發(fā)展變化。我們不僅要評價學(xué)生所獲得的知識，還要從整體上評價學(xué)生的思維水平、認知能力、實踐技能和社會發(fā)展，尤其要注意學(xué)生原有水平的變化和提高;第四，評價過程中也應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的差異性，做到因材施教。教學(xué)評價的最終目的是通過評價使得每個學(xué)生都能得到提高和發(fā)展。在評估過程中，評估結(jié)果以學(xué)生可接受的形式呈現(xiàn)。努力幫助和引導(dǎo)學(xué)生進行自我評價、自我分析和自我調(diào)整。

綜上所述，人工智能可以為小學(xué)科學(xué)課程帶來深刻的影響，讓課堂更加智能化和個性化，甚至出現(xiàn)了自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式。小學(xué)科學(xué)教育和新技術(shù)的相互融合，必然會給小學(xué)科學(xué)教育帶來鮮明的變化，尤其是人工智能將會關(guān)注教學(xué)中更多的細節(jié)方面遠遠超越于以經(jīng)驗為主的教育。人工智能正在潛移默化地影響著小學(xué)科學(xué)教育的發(fā)展。因此，探索應(yīng)用型教學(xué)改革也十分重要。隨著人工智能對教學(xué)模式產(chǎn)生越來越深刻的影響，教師在教育方面的傳統(tǒng)思維將被改變，越來越支持基于人工智能下的教學(xué)應(yīng)用探究。

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