指向核心素養(yǎng)的小學(xué)人工智能單元整體教學(xué)探索

張嚴(yán)明 劉千坤

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科教育在落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、發(fā)展素質(zhì)教育中的重要體現(xiàn)。而單元整體教學(xué)的課堂會(huì)更有一致性、全面性和系統(tǒng)性，從而更好地指向?qū)W生的核心素養(yǎng)。因此，以素養(yǎng)為目標(biāo)，探索單元整體教學(xué)的有效策略，是小學(xué)信息科技教師值得探索的問(wèn)題。

一、指向核心素養(yǎng)的單元整體教學(xué)策略

第一，提取單元大概念。大概念是搭建學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的邏輯起點(diǎn)，或由課標(biāo)中提取，或由教材分析中提取，或通過(guò)概念派生產(chǎn)生，或從學(xué)習(xí)目標(biāo)中提取，或從學(xué)習(xí)重難點(diǎn)中提取。

第二，確定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過(guò)研讀課程標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)行學(xué)段課標(biāo)分析，找到課標(biāo)中與教材關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，掌握知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)學(xué)情確定適切的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

第三，設(shè)計(jì)單元整體評(píng)價(jià)。結(jié)合單元學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)情境，可確定單元的評(píng)價(jià)任務(wù)。不同維度的目標(biāo)應(yīng)該設(shè)計(jì)不同的評(píng)價(jià)任務(wù)，真實(shí)開(kāi)放的評(píng)價(jià)任務(wù)利于學(xué)生去探索發(fā)現(xiàn)。

第四，進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)。單元教學(xué)設(shè)計(jì)包含六個(gè)要素，分別是名稱與課時(shí)、單元目標(biāo)、評(píng)價(jià)任務(wù)、學(xué)習(xí)過(guò)程、作業(yè)與檢測(cè)、學(xué)后反思。

二、指向核心素養(yǎng)的單元整體教學(xué)實(shí)例

筆者以學(xué)校人工智能課程中的《圖像識(shí)別》單元內(nèi)容為例進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐。

（一）提取單元大概念

1.課標(biāo)相關(guān)內(nèi)容。了解人工智能對(duì)信息社會(huì)發(fā)展的作用，具備自主動(dòng)手解決問(wèn)題、掌握核心技術(shù)的意識(shí)。通過(guò)體驗(yàn)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景，了解人工智能帶來(lái)的倫理與安全挑戰(zhàn)，合理地與人工智能開(kāi)展互動(dòng)，增強(qiáng)自我判斷意識(shí)和責(zé)任感。

2.教材分析。本單元講解了手勢(shì)識(shí)別的方法、物體識(shí)別的過(guò)程和影響人體識(shí)別的因素，搭建了簡(jiǎn)單的圖像識(shí)別程序，從不同方面介紹了圖像識(shí)別的應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生感受圖像識(shí)別技術(shù)為人帶來(lái)的便利和影響。

3.學(xué)情分析。小學(xué)五六年級(jí)學(xué)生正從具體的形象思維過(guò)渡到抽象的邏輯思維，這為文字識(shí)別內(nèi)容的實(shí)施提供了可能性。教學(xué)要按照學(xué)生實(shí)際情況和計(jì)算機(jī)教室情況調(diào)整設(shè)置，保證教學(xué)的順利實(shí)施。

4.大概念生成。本單元的核心目標(biāo)是人體識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、物體識(shí)別，本質(zhì)上來(lái)講利用的都是圖像識(shí)別技術(shù)，所以本單元的大概念是：圖像識(shí)別是人體識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、物體識(shí)別的本質(zhì)技術(shù)。

（二）確定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解人體識(shí)別、物體識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用，具有運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)解決問(wèn)題的意識(shí)。

2.通過(guò)案例分析，理解人體識(shí)別、物體識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等人工智能概念；應(yīng)用圖像識(shí)別技術(shù)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。

3.通過(guò)體驗(yàn)圖像識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，了解人工智能帶來(lái)的倫理與安全挑戰(zhàn)，合理地與人工智能開(kāi)展互動(dòng)，增強(qiáng)自主可控意識(shí)。

（三）設(shè)計(jì)單元整體評(píng)價(jià)

1.認(rèn)識(shí)到圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用，能夠有意識(shí)地使用圖像識(shí)別技術(shù)解決問(wèn)題。

2.能夠描述出人體識(shí)別、物體識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別的內(nèi)容。

3.能夠運(yùn)用人體識(shí)別、物體識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別技術(shù)搭建程序，解決生活中的問(wèn)題。

4.在應(yīng)用圖像識(shí)別的過(guò)程中，合理地使用人工智能技術(shù)，增強(qiáng)自主可控意識(shí)。

（四）進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)

《圖像識(shí)別》單元模塊共分為三個(gè)課時(shí)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，為學(xué)生提供了通過(guò)初識(shí)物體識(shí)別技術(shù)→了解手勢(shì)識(shí)別的過(guò)程→了解人體識(shí)別的概念。

1.第1課時(shí)

活動(dòng)1激趣。以路口圖像識(shí)別行為導(dǎo)入，引出本節(jié)課任務(wù)是寫一個(gè)識(shí)別物體的程序。教師講授新積木“圖像識(shí)別”“圖像識(shí)別結(jié)果”和圖像識(shí)別原理、類別說(shuō)明，讓學(xué)生討論交流。

活動(dòng)2探究。任務(wù)一：編寫程序給阿寶，讓阿寶可以識(shí)別植物，說(shuō)出識(shí)別結(jié)果。教師可以請(qǐng)一個(gè)學(xué)生演示程序，修正錯(cuò)誤。大家再一起討論識(shí)別物體時(shí)要做哪些準(zhǔn)備。

任務(wù)二：修改程序，讓阿寶可以識(shí)別商標(biāo)，說(shuō)出識(shí)別結(jié)果。小組合作完成，并選出一個(gè)小組進(jìn)行演示，大家評(píng)價(jià)操作過(guò)程。

2.第2課時(shí)

活動(dòng)1激趣。以用手勢(shì)拍照的視頻導(dǎo)入，引出本節(jié)課任務(wù)是編寫一個(gè)識(shí)別手勢(shì)做相應(yīng)動(dòng)作的程序。現(xiàn)場(chǎng)做一些常見(jiàn)手勢(shì)，讓同學(xué)們說(shuō)出手勢(shì)名稱，選出幾種常見(jiàn)的手勢(shì)用作任務(wù)。

活動(dòng)2探究。讓學(xué)生找出識(shí)別手勢(shì)的積木“手勢(shì)識(shí)別”“手勢(shì)識(shí)別結(jié)果”。出示任務(wù)一：阿寶成功朗讀出識(shí)別到的手勢(shì)名稱。讓學(xué)生找出相對(duì)應(yīng)的積木，探索用法。教師隨機(jī)挑選一位同學(xué)的作品展示，修正錯(cuò)誤，講解避免干擾的操作方法。

出示任務(wù)二：當(dāng)識(shí)別到的手勢(shì)為“拳頭”時(shí)，阿寶要在舞臺(tái)上跑起來(lái)。當(dāng)識(shí)別到的手勢(shì)為“單手比心”時(shí)，阿寶要切換到手拿鮮花的造型，并朗讀“我們是最好的朋友”。同桌可以相互檢測(cè)作品效果，并在班里評(píng)選出優(yōu)秀作品。

3.第3課時(shí)

活動(dòng)1激趣。以防流感病毒為題導(dǎo)入，引出本節(jié)課任務(wù)是編寫識(shí)別是否戴口罩的程序。請(qǐng)學(xué)生提前預(yù)習(xí)，找一個(gè)學(xué)生作為“小老師”，講解新積木和用法。

活動(dòng)2探究。出示任務(wù)一：識(shí)別人員性別并朗讀。學(xué)生自主完成，“小老師”巡視，幫助同學(xué)解決問(wèn)題。請(qǐng)兩位同學(xué)到教師電腦處識(shí)別，讓大家感受識(shí)別效果。程序出錯(cuò)的及時(shí)改正。

出示任務(wù)二：識(shí)別到未戴口罩，重復(fù)朗讀提醒戴好口罩，直到識(shí)別戴上口罩，停止全部腳本。教師引導(dǎo)學(xué)生先繪制程序制作思路圖，再到講臺(tái)上按照自己的理解貼流程圖。接著，小組合作解決問(wèn)題，成員之間相互驗(yàn)證效果。

綜上所述，依托單元整體教學(xué)的小學(xué)人工智能課程的實(shí)施，可以讓學(xué)生在大任務(wù)、大概念、真情境中體驗(yàn)人工智能技術(shù)解決問(wèn)題的應(yīng)用，感受人工智能技術(shù)對(duì)人類學(xué)習(xí)、生活的重要作用，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力，為核心素養(yǎng)的形成提供可行路徑。

（本文系2023年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目“依托單元整體教學(xué)的小學(xué)人工智能課程開(kāi)發(fā)與實(shí)踐研究”的研究成果之一，項(xiàng)目編號(hào)：JCJYC2323010064）

（責(zé) 編 莫 荻）