人工智能教育助推中班幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能（AI）在教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸得到關(guān)注，特別是在幼兒教育中，人工智能技術(shù)的引入為提升幼兒的建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)能力提供了新的機(jī)會(huì)。在建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中，幼兒需要發(fā)展空間認(rèn)知、創(chuàng)造性思維和問題解決的能力，但是傳統(tǒng)教學(xué)方法面臨一定的局限性。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，如智能建構(gòu)玩具、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，可以為幼兒提供更為豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而促進(jìn)其能力的全面發(fā)展。本文旨在探討這些技術(shù)如何有效提升幼兒在建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中的表現(xiàn)，推動(dòng)幼兒教育的創(chuàng)新發(fā)展。

一、人工智能在幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)能力培養(yǎng)中的意義

（一）提升幼兒空間認(rèn)知能力

利用配備智能傳感器的積木玩具，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)跟蹤和記錄幼兒的建構(gòu)過程，并通過數(shù)據(jù)分析幫助幼兒理解空間關(guān)系。智能積木能夠自動(dòng)檢測和反饋每塊積木的放置位置及其相對關(guān)系，從而在幼兒搭建過程中提供即時(shí)的指導(dǎo)和建議。這樣，幼兒不僅能夠在動(dòng)手操作中感知立體空間，還能通過視覺化的反饋，更加清晰地理解不同構(gòu)件之間的空間關(guān)系。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過在幼兒的建構(gòu)環(huán)境中疊加虛擬的三維模型，幫助幼兒在實(shí)際操作中模擬和預(yù)覽不同的空間布局效果。這種技術(shù)使幼兒能在虛擬空間中進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整，從而更好地掌握空間構(gòu)造的基本概念和技巧。這些人工智能技術(shù)的應(yīng)用能使幼兒的空間認(rèn)知能力、空間思維能力和實(shí)際建構(gòu)能力都得到有效提升，從而使幼兒能更加熟練地處理和理解復(fù)雜的空間信息。

（二）提升幼兒創(chuàng)造性思維能力

人工智能在建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中能顯著提升幼兒的創(chuàng)造性思維能力。以智能建構(gòu)玩具為例，這些玩具通常配有內(nèi)置的傳感器和處理器，能夠根據(jù)幼兒的操作提供實(shí)時(shí)的反饋和建議。例如，“貝芽”智能機(jī)器人，可以通過內(nèi)置的人工智能系統(tǒng)分析幼兒搭建的模型，并根據(jù)模型的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)自動(dòng)生成相應(yīng)的改進(jìn)建議。幼兒可以在嘗試不同的建構(gòu)方式時(shí)，獲得即時(shí)的創(chuàng)意建議，這既能激發(fā)幼兒的想象力和創(chuàng)新思維能力，又能拓寬幼兒的視野，還能鼓勵(lì)幼兒突破傳統(tǒng)思維模式，探索更多的可能性。在虛擬建筑設(shè)計(jì)游戲中，幼兒可以嘗試建造不同風(fēng)格的房屋或城市布局，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)幼兒的設(shè)計(jì)提供即時(shí)反饋，幫助幼兒不斷優(yōu)化創(chuàng)意。

（三）提高幼兒問題解決能力

在幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中，結(jié)合武夷山的本土文化特色，通過“貝芽”智能機(jī)器人將“游武夷、逛茶園、逛茶博會(huì)、游宋街”等旅游體驗(yàn)融入建構(gòu)主題游戲，讓幼兒在虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)字環(huán)境中感受武夷山的自然風(fēng)光和文化底蘊(yùn)。例如，幼兒可以利用虛擬建構(gòu)工具設(shè)計(jì)和建造茶園中的涼亭或宋街上的古建筑。在這個(gè)過程中，機(jī)器人不僅提供即時(shí)反饋，還通過引導(dǎo)和指導(dǎo)增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性，幫助幼兒理解結(jié)構(gòu)的基本原理。同時(shí)，機(jī)器人還會(huì)講解茶文化的歷史背景，如介紹武夷巖茶的種植和制作工藝，讓孩子們了解茶園的功能和意義。通過虛擬建構(gòu)，孩子們還可以設(shè)計(jì)一個(gè)茶博會(huì)的展館，探索傳統(tǒng)茶具的展示和茶藝表演。系統(tǒng)提供的互動(dòng)元素，如虛擬茶葉的采摘、茶藝師的角色扮演，以及宋街古建筑的歷史故事，都將使幼兒在動(dòng)手實(shí)踐的同時(shí)，對武夷山的文化有更深刻的認(rèn)知。這不僅激發(fā)了幼兒的創(chuàng)造力，還培養(yǎng)了他們解決實(shí)際問題的能力，幫助他們在玩樂中了解家鄉(xiāng)的文化，增強(qiáng)其對家鄉(xiāng)文化的認(rèn)同感，提高邏輯思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。

（四）激發(fā)幼兒探索的興趣和動(dòng)力

人工智能技術(shù)在幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)能力的培養(yǎng)中具有深遠(yuǎn)意義，特別是在激發(fā)幼兒探索興趣和動(dòng)力方面表現(xiàn)十分突出。利用智能機(jī)器人等AI技術(shù)，能夠?yàn)橛變禾峁﹦?dòng)態(tài)互動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使得建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)更具吸引力和教育價(jià)值。以智能機(jī)器人為例，當(dāng)幼兒在建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中使用這些設(shè)備時(shí)，機(jī)器人不僅能夠根據(jù)幼兒的動(dòng)作和指令作出相應(yīng)的反饋，還能夠通過語音與幼兒進(jìn)行互動(dòng)。

例如，在幼兒參與積木搭建的活動(dòng)時(shí)，智能機(jī)器人“貝芽”可以實(shí)時(shí)記錄孩子們的建構(gòu)過程，通過嵌入的攝像頭和傳感器捕捉每一個(gè)細(xì)節(jié)。機(jī)器人不僅能在關(guān)鍵時(shí)刻提供建議，如如何調(diào)整積木的擺放以增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性，還會(huì)給予鼓勵(lì)，提升幼兒的自信心。例如，當(dāng)一個(gè)孩子在搭建一個(gè)模擬茶園的涼亭時(shí)，機(jī)器人可以分析結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并建議調(diào)整某些支撐點(diǎn)的位置，幫助孩子優(yōu)化設(shè)計(jì)，機(jī)器人還能提醒孩子們注意建筑的美觀和實(shí)用性，引導(dǎo)他們思考如何結(jié)合實(shí)際功能和美學(xué)需求進(jìn)行改進(jìn)。這種實(shí)時(shí)反饋和互動(dòng)指導(dǎo)能使幼兒在動(dòng)手操作中不斷調(diào)整和完善自己的設(shè)計(jì)，提升動(dòng)手能力和問題解決能力，培養(yǎng)創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

智能機(jī)器人可以通過語音互動(dòng)提出挑戰(zhàn)性問題，激發(fā)幼兒的探索欲望。機(jī)器人告訴幼兒路線的拼擺，走法是哪種，哪條是最優(yōu)路線，然后到了某個(gè)路線的終點(diǎn)或者起點(diǎn)能夠得到金幣獎(jiǎng)勵(lì)，并告訴學(xué)生一些地點(diǎn)的文化特色知識(shí)。這樣的方式能促使幼兒思考如何改進(jìn)自己的建構(gòu)，還鼓勵(lì)他們嘗試不同的方法來解決問題。在這個(gè)過程中，幼兒的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力都能得到有效激發(fā)，并在嘗試中獲得了成就感和自信心。

二、人工智能技術(shù)在提升幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)能力中的應(yīng)用策略

（一）利用智能建構(gòu)玩具提升幼兒空間感知能力，增強(qiáng)立體思維能力

在幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用不僅激發(fā)了幼兒的創(chuàng)造力，還在提升幼兒的空間感知能力和立體思維能力方面發(fā)揮了重要作用。尤其是在結(jié)合當(dāng)?shù)乇就廖幕厣谋尘跋?，利用智能貝芽機(jī)器人建構(gòu)玩具來貫穿“茶旅小鎮(zhèn)”這一符合武夷山特色的主題游戲，使得幼兒能夠在游戲過程中深入感知和理解武夷山的文化與自然景觀。

首先，智能貝芽機(jī)器人是一種高度互動(dòng)的建構(gòu)玩具，人工智能技術(shù)能夠幫助幼兒在建構(gòu)過程中更直觀地理解空間結(jié)構(gòu)。在“茶旅小鎮(zhèn)”主題下，幼兒可以利用這些機(jī)器人建造茶園中的小橋流水、茶館、茶文化展覽館等建筑。這樣的建構(gòu)活動(dòng)可以讓幼兒在虛擬的茶園中自由探索，同時(shí)還能加深對立體結(jié)構(gòu)的理解。機(jī)器人能夠根據(jù)幼兒的建構(gòu)進(jìn)展提供即時(shí)反饋。例如，在建造茶館時(shí)，若幼兒忽略了建筑的平衡性，機(jī)器人會(huì)及時(shí)提醒并提供調(diào)整建議，從而幫助幼兒在實(shí)踐中逐步增強(qiáng)空間感知能力。

其次，“茶旅小鎮(zhèn)”主題游戲的設(shè)定將武夷山的旅游文化與幼兒的建構(gòu)活動(dòng)緊密結(jié)合。在這一主題下，幼兒可以模擬游客的角色，通過建構(gòu)茶園中的茶葉采摘場景、茶葉加工車間以及茶文化展示區(qū)等，讓他們在游戲中感受到武夷山茶文化的獨(dú)特魅力。同時(shí)，這些場景的搭建使幼兒學(xué)會(huì)了如何將分散的建筑元素整合為一個(gè)有機(jī)的整體，還培養(yǎng)了幼兒的立體思維能力。例如，在建造茶葉加工車間時(shí)，幼兒需要考慮建筑的功能布局、空間利用以及建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在這個(gè)過程中，智能貝芽機(jī)器人會(huì)不斷提供優(yōu)化方案和建議，幫助幼兒完善設(shè)計(jì)思路，提升他們的立體思維能力。

再次，通過“茶旅小鎮(zhèn)”主題建構(gòu)游戲，幼兒不僅在空間感知和立體思維方面得到發(fā)展，還能深入理解武夷山的本土文化。這種文化的融合使得幼兒在建構(gòu)過程中，不僅是簡單地搭積木或拼裝玩具，而且通過模擬和再現(xiàn)真實(shí)的文化場景，增強(qiáng)了他們對武夷山茶文化的認(rèn)知和興趣。這種認(rèn)知的深化，不僅有助于幼兒理解和感受地方文化，還能增強(qiáng)他們的文化自信和歸屬感。

最后，結(jié)合人工智能技術(shù)的智能貝芽機(jī)器人在“茶旅小鎮(zhèn)”主題游戲中的應(yīng)用，不僅為幼兒提供了豐富的建構(gòu)體驗(yàn)，還在寓教于樂中提升了幼兒的綜合能力。在這樣愉快的游戲過程中，幼兒不僅獲得了空間感知和立體思維的提升，還能夠通過對本土文化的探索和再現(xiàn)，增強(qiáng)他們的文化認(rèn)同和自豪感。這種建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)的設(shè)計(jì)，既符合幼兒的發(fā)展需求，又充分利用了當(dāng)?shù)氐奈幕Y源，為幼兒的全面發(fā)展提供了有力支持。

（二）應(yīng)用貝芽智能機(jī)器人提升幼兒空間布局能力，擴(kuò)展建構(gòu)想象力

在幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中，應(yīng)用貝芽智能機(jī)器人不僅能夠提升幼兒的空間布局能力，還能極大地?cái)U(kuò)展他們的建構(gòu)想象力。通過結(jié)合武夷山的本土文化特色，將旅游元素如游武夷山、逛茶園、參加茶博會(huì)、游覽宋街等貫穿建構(gòu)主題游戲，能為幼兒提供一個(gè)豐富多彩的學(xué)習(xí)和探索環(huán)境。具體而言，幼兒在游戲中可以通過貝芽智能機(jī)器人來模擬武夷山的山川河流、茶園景觀以及古老的宋街建筑。在這樣的游戲情境中，幼兒不僅要考慮如何合理布局空間，還需要運(yùn)用想象力去創(chuàng)造出符合武夷山文化的建筑和景觀。貝芽智能機(jī)器人在其中充當(dāng)了一個(gè)虛擬的“導(dǎo)游”，通過語音引導(dǎo)和交互式反饋，幫助幼兒理解武夷山的文化背景，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)意建構(gòu)。例如，在“茶園建造”環(huán)節(jié)，幼兒可以通過機(jī)器人指引學(xué)習(xí)茶園的空間布局原則，嘗試建造具有武夷山特色的茶園模型，機(jī)器人會(huì)在過程中給予及時(shí)的反饋，指導(dǎo)幼兒優(yōu)化他們的設(shè)計(jì)。這種互動(dòng)性激發(fā)了幼兒的創(chuàng)造力，使他們能夠在游戲中不斷挑戰(zhàn)自我，提升空間布局的能力，加深對本土文化的理解。

此外，貝芽智能機(jī)器人在幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中的應(yīng)用，不僅有助于提升他們的空間感知能力，還能通過多樣化的任務(wù)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)幼兒的邏輯思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在“游宋街”這一主題游戲中，幼兒需要運(yùn)用貝芽機(jī)器人提供的虛擬工具，結(jié)合宋街的歷史文化元素來進(jìn)行街道和建筑的設(shè)計(jì)與布局。機(jī)器人可以模擬出不同的天氣和人流狀況，幼兒需要在建構(gòu)過程中考慮這些變量對布局的影響，并作出相應(yīng)的調(diào)整。通過逐步完成這種復(fù)雜任務(wù)，幼兒的邏輯思維能力得到了鍛煉，他們學(xué)會(huì)了如何在有限的空間內(nèi)最大化利用資源。同時(shí)，在多名幼兒共同參與建構(gòu)活動(dòng)時(shí)，貝芽機(jī)器人還可以引導(dǎo)他們分工協(xié)作，推動(dòng)團(tuán)隊(duì)合作。這種以本土文化為背景的建構(gòu)游戲，不僅激發(fā)了幼兒的想象力和創(chuàng)造力，還讓他們在實(shí)踐中學(xué)習(xí)了合作和溝通的重要性。通過貝芽智能機(jī)器人與武夷山文化的巧妙結(jié)合，幼兒能在寓教于樂的活動(dòng)中得到全方位的發(fā)展。

（三）運(yùn)用人工智能分析建構(gòu)模式提升幼兒問題解決能力，優(yōu)化建構(gòu)策略

人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用正逐步深入，尤其是在提升幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)能力方面顯示出了巨大的潛力，建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)強(qiáng)調(diào)兒童通過實(shí)際操作和探索來理解空間關(guān)系、物理性質(zhì)和問題解決策略。利用人工智能技術(shù)，教師可以更精準(zhǔn)地分析兒童的建構(gòu)模式，進(jìn)而制定個(gè)性化的教學(xué)策略。這種技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和分析幼兒在活動(dòng)中的表現(xiàn)，識(shí)別其在建構(gòu)過程中遇到的難題，并提供針對性的建議。通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分析，教師也能夠及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，優(yōu)化活動(dòng)策略，從而更有效地提升幼兒的建構(gòu)能力和問題解決能力。

在《建造武夷樂園》的建構(gòu)游戲中，教師需要為幼兒準(zhǔn)備好積木材料、炭燒積木、萬能工匠等低結(jié)構(gòu)輔助材料。在游戲開始前，教師應(yīng)與幼兒討論建筑作品的基本概念和結(jié)構(gòu)，激發(fā)幼兒的想象力。教師可以使用人工智能技術(shù)分析幼兒在游戲中的互動(dòng)數(shù)據(jù)，觀察幼兒的建構(gòu)模式，如積木的排列方式、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等。這一分析過程可以幫助教師了解每位幼兒的建構(gòu)思路和遇到的困難，從而在指導(dǎo)過程中提供更加精準(zhǔn)的建議。在游戲的初期，教師可以引導(dǎo)幼兒討論建筑作品的設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)幼兒分組討論如何將積木組合成一個(gè)完整的建筑作品。在實(shí)際建造過程中，教師需要關(guān)注每個(gè)幼兒的操作細(xì)節(jié)，如積木的拼接方式和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過觀察人工智能提供的數(shù)據(jù)，教師可以識(shí)別出哪些小組在建造過程中遇到問題，并適時(shí)介入，如果某個(gè)小組的建筑作品結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，教師可以通過示范或提供建議，幫助幼兒調(diào)整積木的拼接和固定方式。教師還可以運(yùn)用人工智能分析幼兒的反饋和表現(xiàn)，進(jìn)一步優(yōu)化指導(dǎo)策略。

在活動(dòng)的后期，教師應(yīng)鼓勵(lì)幼兒對完成的建筑作品進(jìn)行自我評價(jià)和改進(jìn)。教師可以使用人工智能技術(shù)收集幼兒對建筑作品的評價(jià)數(shù)據(jù)，并結(jié)合自身的觀察，分析哪些建構(gòu)策略有效，哪些需要改進(jìn)。教師可以根據(jù)這些分析結(jié)果，為下一次建構(gòu)活動(dòng)制定更有針對性的指導(dǎo)策略，如果數(shù)據(jù)分析顯示某些幼兒在建筑作品設(shè)計(jì)階段表現(xiàn)不佳，教師可以在未來的活動(dòng)中加強(qiáng)對設(shè)計(jì)思維的訓(xùn)練，引導(dǎo)幼兒更好地規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)幼兒的創(chuàng)意。人工智能技術(shù)不僅幫助教師實(shí)時(shí)了解幼兒的建構(gòu)能力，還促進(jìn)了幼兒在問題解決能力上的提升。

三、結(jié)語

本文探討了人工智能如何在中班幼兒的建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)中發(fā)揮輔助作用。AI工具和技術(shù)的使用不僅豐富了幼兒的活動(dòng)形式，還增強(qiáng)了幼兒在構(gòu)建與合作中的能力。AI技術(shù)提供的即時(shí)反饋和個(gè)性化指導(dǎo)，提升了幼兒的創(chuàng)造力與問題解決能力，促進(jìn)了幼兒在團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中的互動(dòng)與協(xié)作。AI輔助教學(xué)不僅能夠提升幼兒對建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)的參與度，還能夠幫助幼兒在活動(dòng)中自主探索、實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新。

AI工具的應(yīng)用使得幼兒能夠在更具互動(dòng)性和趣味性的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種環(huán)境不僅激發(fā)了幼兒的學(xué)習(xí)興趣，還加深了幼兒對活動(dòng)內(nèi)容的理解與掌握。盡管AI技術(shù)的引入帶來了許多積極變化，但是技術(shù)的應(yīng)用仍需結(jié)合教師的有效指導(dǎo)，以確保其對幼兒發(fā)展的積極影響。未來的研究可以進(jìn)一步探索AI技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的教育效果。AI在提升中班幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)能力方面展示了廣闊的前景，為幼兒教育的未來發(fā)展提供了新的方向和可能性。

注：本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃“研究共同體”專項(xiàng)課題“學(xué)前人工智能教育對中班幼兒建構(gòu)性區(qū)域活動(dòng)的影響研究”（立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)：Fjygzx23-036）研究成果。