基于大單元的人工智能教學(xué)對(duì)高中生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)研究

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-0062（2025）02-0062-07

一、問題的提出

創(chuàng)新能力是21世紀(jì)人才的關(guān)鍵特征[1]，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的先導(dǎo)和核心是創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。在中小學(xué)階段普及人工智能相關(guān)課程，是我國提升科技創(chuàng)新核心競(jìng)爭(zhēng)力的基本前提[2]。自2018年起，北京、上海、南京等多地開始逐步在中小學(xué)開設(shè)人工智能課程。高中人工智能課程的重要目標(biāo)之一是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，強(qiáng)化學(xué)習(xí)者的問題意識(shí)，但實(shí)際上在創(chuàng)造性思維培養(yǎng)方面還存在較大的提升空間。大單元教學(xué)是一種面向整體的使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性思維[3?；诖?，本研究以大單元教學(xué)為切入點(diǎn)，探索高中人工智能教學(xué)模式并在實(shí)踐中檢驗(yàn)其效果，以期助力高中生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

二、研究基礎(chǔ)

（一）大單元教學(xué)與人工智能課程的契合

大單元并不是教材既有單元的簡單劃分，而是基于學(xué)科核心素養(yǎng)的培育目標(biāo)歸并教材內(nèi)容，其核心在于問題情境的設(shè)置，最終指向?qū)W科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。大單元教學(xué)與人工智能課程的契合度較高，可為人工智能教學(xué)革新提供新路向。具體表現(xiàn)在：（1）均以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向。大單元教學(xué)以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展為價(jià)值導(dǎo)向；人工智能課程的目標(biāo)是提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力、問題解決能力等。（2）均注重知識(shí)融合。大單元教學(xué)使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，讓學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)掌握核心知識(shí)，從而促進(jìn)知識(shí)融合；人工智能課程涉及的知識(shí)領(lǐng)域廣泛，注重課程內(nèi)容的整體性和系統(tǒng)性，需要將零散的知識(shí)點(diǎn)重新組合，形成具有內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)體系。（3）均強(qiáng)調(diào)情境化教學(xué)。大單元教學(xué)超越了傳統(tǒng)意義上的知識(shí)被動(dòng)接受方式，聚焦于通過構(gòu)建具體情境問題來驅(qū)動(dòng)學(xué)生的實(shí)踐性學(xué)習(xí)[；人工智能課程深度融合人工智能技術(shù)，精心構(gòu)建所需的教學(xué)情境，讓學(xué)生親身體驗(yàn)并深刻理解人工智能的原理、技術(shù)及應(yīng)用場(chǎng)景。綜上所述，基于大單元的教學(xué)能夠幫助人工智能課程教學(xué)，將大單元教學(xué)用于指導(dǎo)高中人工智能教學(xué)模式的構(gòu)建具有一定的可行性。

（二）面向創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的高中人工智能教學(xué)

創(chuàng)造性思維由發(fā)散思維和聚合思維組成，鼓勵(lì)個(gè)體超越既有思維定式，嘗試采用新穎的策略與視角來解決問題，進(jìn)而生成獨(dú)到且富有成效的見解與解決方案[5]。人工智能教學(xué)的核心在于依托人工智能技術(shù)，深人探索其原理、方法和應(yīng)用領(lǐng)域，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建課程與教學(xué)內(nèi)容[]。人工智能教育的一個(gè)重要目標(biāo)便是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維[7]，但目前仍存在以下幾方面問題：（1）缺乏有效的教學(xué)指導(dǎo)策略。人工智能課程內(nèi)容難度較大，適宜采用深度情境化，以問題為導(dǎo)向，案例為支撐的教學(xué)模式[8]。（2）學(xué)科知識(shí)簡單堆砌。部分教師難以厘清人工智能教學(xué)中涉及的跨學(xué)科概念間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而難以構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)框架[9]。本研究團(tuán)隊(duì)多年來和一線高中開展深度合作，發(fā)現(xiàn)部分高中的人工智能教學(xué)過多注重知識(shí)傳授和操作技能培養(yǎng)，對(duì)人工智能教學(xué)模式革新仍缺乏高度聚焦，對(duì)人工智能教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的效果仍缺乏科學(xué)驗(yàn)證。因此，本研究擬通過構(gòu)建基于大單元的高中人工智能教學(xué)模式，并在實(shí)踐中檢驗(yàn)其效果，以期助力國家創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

三、基于大單元的人工智能教學(xué)模式構(gòu)建與應(yīng)用

（一）基于大單元的人工智能教學(xué)模式構(gòu)建

基于當(dāng)前高中人工智能教學(xué)面臨的問題，本研究設(shè)計(jì)了基于大單元的人工智能教學(xué)模式框架（如圖1所示）。該模式以大單元為核心指導(dǎo)，在提供真實(shí)情境和學(xué)習(xí)支架的前提下，由教學(xué)環(huán)節(jié)層、關(guān)鍵要素層和重要旨?xì)w層組成。教學(xué)環(huán)節(jié)層處于外層，是整個(gè)教學(xué)過程的具體環(huán)節(jié)；關(guān)鍵要素層處于中層，是教學(xué)設(shè)計(jì)的具體途徑；重要旨?xì)w層處于內(nèi)層，主要闡述最終目標(biāo)指向。

1.教學(xué)環(huán)節(jié)層

（3）教學(xué)活動(dòng)

本研究依據(jù)大單元教學(xué)的思路，設(shè)計(jì)了以下教學(xué)流程： ① 創(chuàng)設(shè)情境，明確問題。在教學(xué)起始階段，教師首先需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的情境，引導(dǎo)學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。隨后，明確提出待解決的問題，確保學(xué)生清楚學(xué)習(xí)目標(biāo)。 ② 理解探究，頭腦風(fēng)暴。在明確問題后，學(xué)生需要圍繞問題展開自由討論，大膽提出想法和假設(shè)。教師應(yīng)營造開放包容的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生產(chǎn)生更多想法。 ③ 協(xié)作學(xué)習(xí)，操作實(shí)踐。在此階段，學(xué)生被分為若干小組，協(xié)同進(jìn)行實(shí)踐操作，將創(chuàng)意想法轉(zhuǎn)化為實(shí)際作品。教師巡視全班，根據(jù)學(xué)生所面臨的困惑，采用多種方法加以引導(dǎo)，幫助其找到解決問題的最佳方案。 ④ 作品呈現(xiàn)，交流互鑒。在此階段，學(xué)生上臺(tái)陳述自己的創(chuàng)意想法，展示小組作品，通過小組間的交流互鑒，從不同的視角中獲得啟發(fā)和靈感。 ⑤ 優(yōu)化作品，評(píng)價(jià)總結(jié)。在此階段，教師應(yīng)及時(shí)給予學(xué)生反饋與指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)作品進(jìn)行優(yōu)化，最后組織學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié)。

2.關(guān)鍵要素層

（1）教學(xué)目標(biāo)

本研究從發(fā)散性和聚合性兩個(gè)維度評(píng)估基于大單元的人工智能教學(xué)對(duì)高中生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)效果。一方面，發(fā)散性思維具有流暢性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性的特點(diǎn)：流暢性體現(xiàn)在較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生不同觀念數(shù)量的多少；變通性體現(xiàn)在面對(duì)問題時(shí)不墨守成規(guī)，從不同的角度尋找答案；獨(dú)創(chuàng)性體現(xiàn)在面對(duì)問題時(shí)有不尋常的見解，產(chǎn)生意想不到的答案。另一方面，聚合性思維更加聚焦邏輯性和概括性：邏輯性確保思維步驟有序嚴(yán)謹(jǐn)，為解決問題提供清晰的路徑；概括性在于整合問題信息，識(shí)別信息間的聯(lián)系與共性，由此得出結(jié)果。

（2）教學(xué)內(nèi)容

本研究的人工智能教學(xué)以大單元為載體，圍繞一個(gè)大單元主題組織教學(xué)內(nèi)容，將知識(shí)之間建立起聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。教師可結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，選擇與學(xué)生生活相關(guān)的主題，整合教材相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，將大單元充分融入教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生就主題相關(guān)的概念、原理、技術(shù)等進(jìn)行深入探究，逐步拓展學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。

在設(shè)計(jì)基于大單元的高中人工智能教學(xué)活動(dòng)時(shí)，首先，需創(chuàng)設(shè)貼近現(xiàn)實(shí)生活的問題情境，并將教學(xué)內(nèi)容融入情境，通過引入真實(shí)案例、提出具體問題，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作剖析問題，展開探究性學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生開展頭腦風(fēng)暴，共同形成小組作品的創(chuàng)意構(gòu)想。其次，學(xué)生將理論付諸實(shí)踐，協(xié)同完成小組作品，并在課堂上進(jìn)行展示交流，通過小組間相互學(xué)習(xí)完善作品。

（4）教學(xué)評(píng)價(jià)

本研究采用教師評(píng)價(jià)、小組互評(píng)以及小組自評(píng)等多元評(píng)價(jià)方式全面評(píng)估各小組作品。評(píng)價(jià)維度包括作品創(chuàng)新性、程序結(jié)構(gòu)完整性、團(tuán)隊(duì)合作協(xié)調(diào)性等。最后，根據(jù)各個(gè)維度的得分，按相應(yīng)比例綜合計(jì)算出小組總得分。

3.重要旨?xì)w層

本研究將“促進(jìn)核心素養(yǎng)培育”和“實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化”作為重要旨?xì)w。將大單元引入人工智能教學(xué)中，通過整體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)情境，提供充分的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和探究空間，有助于學(xué)生從整體上把握知識(shí)，形成系統(tǒng)的知識(shí)框架和思維方式。

（二）基于大單元的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.學(xué)習(xí)者特征分析

該研究在某省高中的高二年級(jí)開展，該年級(jí)學(xué)生特點(diǎn)如下： ① 學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等概念，具備利用傳感器采集數(shù)據(jù)的相關(guān)知識(shí)。② 學(xué)生對(duì)新技術(shù)、新事物的興趣濃厚。 ③ 學(xué)生具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力和探索精神。

2.教學(xué)內(nèi)容分析

“智能物聯(lián)家居”這一教學(xué)單元深度整合了普通高中教科書《信息技術(shù)》（必修1）及《信息技術(shù)》（選擇性必修4）中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版2020年修訂）》對(duì)這部分內(nèi)容的要求是學(xué)生應(yīng)充分利用豐富的開源硬件資源，搭建面向生活實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，通過親身參與設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)簡單智能系統(tǒng)，掌握其基本原理與實(shí)現(xiàn)方法，發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

3.教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

（1）創(chuàng)設(shè)情境，明確問題

在此環(huán)節(jié)，教師明確大單元教學(xué)主題和可測(cè)量的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過一段生動(dòng)的視頻，將學(xué)生帶入一個(gè)充滿科技感的智能家居場(chǎng)景。在視頻中，家里的安防、燈光、窗簾、冰箱等設(shè)備根據(jù)居住者的需求自動(dòng)進(jìn)行設(shè)定，充分展現(xiàn)智能家居的便利。隨后，教師拋出一個(gè)問題：“上述視頻中的智能家居是如何實(shí)現(xiàn)的？我們能否設(shè)計(jì)一個(gè)小型智能家居，使其解決我們生活中的某個(gè)具體問題呢？”學(xué)生在此階段需要明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，跟隨教師進(jìn)入情境，感受人工智能的實(shí)際應(yīng)用。

（2）理解探究，頭腦風(fēng)暴

在此環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生選擇視頻中某個(gè)具體場(chǎng)景，探討該場(chǎng)景功能的實(shí)現(xiàn)過程，分析其背后的原理。之后，教師講授視頻中所用傳感器的工作原理，引導(dǎo)各小組圍繞選定場(chǎng)景進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，明確作品創(chuàng)作方向，設(shè)計(jì)專屬小型智能家居的外觀和功能。學(xué)生則需要理解視頻中各部分功能實(shí)現(xiàn)的原理，回答教師提出的問題，認(rèn)真聆聽知識(shí)點(diǎn)講解，然后進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，畫出作品設(shè)計(jì)圖及相應(yīng)的功能流程圖。

（3）協(xié)作學(xué)習(xí)，操作實(shí)踐

在此環(huán)節(jié)，教師組織小組成員分工合作。為使學(xué)生更好地參與到小組學(xué)習(xí)中，教師一方面要鼓勵(lì)小組調(diào)整成員角色，以幫助成員找到適合自己的定位；另一方面要為各小組提供傳感器、主板、連接線等硬件支持和AS-Block軟件編程環(huán)境，并在實(shí)踐過程中為有困難的小組提供幫助。學(xué)生需熟悉AS-Block編程環(huán)境，按設(shè)計(jì)選用傳感器并連接，同時(shí)編寫控制程序，進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，以實(shí)現(xiàn)功能。對(duì)于有能力的小組，可加入語音模塊，以提升作品創(chuàng)作的智能性。

（4）作品呈現(xiàn)，交流互鑒

在此環(huán)節(jié)，教師提供展示交流平臺(tái)，組織學(xué)生上臺(tái)匯報(bào)展示小組作品。小組成員則選派代表上臺(tái)展示作品并分享在作品實(shí)踐過程中的困難與心得，通過系統(tǒng)闡述創(chuàng)作構(gòu)思的歷程，促進(jìn)創(chuàng)造性思維的深化與拓展[10]。

（5）優(yōu)化作品，評(píng)價(jià)總結(jié)

教師在展示交流結(jié)束后，對(duì)各小組作品進(jìn)行精練點(diǎn)評(píng)，并引導(dǎo)其他小組同學(xué)參與評(píng)價(jià)，共同提出建設(shè)性的意見。隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行作品優(yōu)化，并總結(jié)反思在教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)與不足，不斷完善自己的教學(xué)。學(xué)生則根據(jù)教師的建議優(yōu)化作品，針對(duì)自已的課堂表現(xiàn)撰寫總結(jié)報(bào)告，反思學(xué)習(xí)過程中的收獲與不足。

四、基于大單元的人工智能教學(xué)實(shí)證研究

（一）研究目標(biāo)

為驗(yàn)證基于大單元的高中人工智能教學(xué)模式對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維的影響，本研究將在真實(shí)教學(xué)情境下進(jìn)行該模式的實(shí)際應(yīng)用，以期為促進(jìn)高中人工智能教學(xué)改革及高中生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)提供參考。

（二）研究對(duì)象

本研究在某省高中的高二年級(jí)中隨機(jī)選取W教師執(zhí)教的兩個(gè)班級(jí)學(xué)生為研究對(duì)象，以“智能物聯(lián)家居”為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，于2024年5月進(jìn)行為期兩周的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)班被隨機(jī)指定為實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班，其中，實(shí)驗(yàn)班有學(xué)生36人，采用基于大單元的人工智能教學(xué)模式；對(duì)照班有學(xué)生37人，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。

（三）研究假設(shè)

本研究結(jié)合研究目標(biāo)和文獻(xiàn)梳理，提出以下兩個(gè)假設(shè)：

H₁ ：基于大單元的高中人工智能教學(xué)模式效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

H₂ ：基于大單元的高中人工智能教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)在提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維方面存在顯著差異。

（四）研究工具

1.創(chuàng)造性思維測(cè)評(píng)問卷

本研究從流暢性、變通性、獨(dú)創(chuàng)性、邏輯性和概括性5個(gè)維度系統(tǒng)評(píng)估學(xué)生的創(chuàng)造性思維。其中，流暢性、變通性、獨(dú)創(chuàng)性維度的題項(xiàng)參考創(chuàng)造性思維測(cè)試[]，及南加利福尼亞大學(xué)測(cè)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合我國中學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行改編而成，包含言語測(cè)試和圖畫測(cè)試。邏輯性和概括性維度的題項(xiàng)參考沃建中等[12]編制的遠(yuǎn)程聯(lián)想測(cè)驗(yàn)題和事件排序題。

2.師生訪談提綱

為進(jìn)一步了解實(shí)驗(yàn)班師生對(duì)基于大單元的高中人工智能教學(xué)模式是否提升了創(chuàng)造性思維的看法，本研究由研究助理自編師生訪談提綱，從課程評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)收獲等方面來進(jìn)行訪談提綱的設(shè)計(jì)。

（五）研究過程

實(shí)驗(yàn)前，本研究利用創(chuàng)造性思維前測(cè)問卷對(duì)兩個(gè)班進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：兩個(gè)班學(xué)生均未接觸過實(shí)驗(yàn)涉及的教學(xué)內(nèi)容，可作為平行班級(jí)參與本次準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究。隨后，研究助理對(duì)無關(guān)變量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保教學(xué)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。教學(xué)開始后，W教師圍繞教學(xué)目標(biāo)開展教學(xué)，實(shí)驗(yàn)班采用基于大單元的人工智能教學(xué)模式，對(duì)照班則采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式。教學(xué)結(jié)束后，發(fā)放創(chuàng)造性思維后測(cè)問卷給學(xué)生作答，實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班分別回收有效問卷35份，回收有效率分別達(dá)到97.2% 和 94.6% 。最后，研究助理對(duì)授課教師和隨機(jī)選擇的7名實(shí)驗(yàn)班學(xué)生進(jìn)行訪談。

（六）研究結(jié)果

1.教學(xué)效果與創(chuàng)造性思維分析

（1）教學(xué)效果

本研究運(yùn)用SPSS26.0對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果見表1。在實(shí)施基于大單元的人工智能教學(xué)模式后，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的創(chuàng)造性思維得分均值均高于對(duì)照班均值：在流暢性維度上，實(shí)驗(yàn)班的得分均值比對(duì)照班高2.09，在變通性維度上，實(shí)驗(yàn)班的得分均值比對(duì)照班高0.92；在獨(dú)創(chuàng)性維度上，實(shí)驗(yàn)班的得分均值比對(duì)照班高0.91；在邏輯性維度上，實(shí)驗(yàn)班的得分均值比對(duì)照班高0.53；在概括性維度上，實(shí)驗(yàn)班的得分均值比對(duì)照班高0.89。由此可見，基于大單元的高中人工智能教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式，假設(shè) H₁ 成立。

（2）創(chuàng)造性思維

如表1所示，在流暢性維度上，實(shí)驗(yàn)班得分均值高于對(duì)照班，且 plt;0.001 ，說明在思維流暢性上兩個(gè)班學(xué)生存在顯著差異；在變通性維度上，實(shí)驗(yàn)班得分均值高于對(duì)照班，且 plt;0.01 ，說明在思維變通性上兩個(gè)班學(xué)生存在顯著差異；在獨(dú)創(chuàng)性維度上，實(shí)驗(yàn)班得分均值高于對(duì)照班，且 plt;0.05 ，說明在思維獨(dú)創(chuàng)性上兩個(gè)班學(xué)生存在顯著差異；在邏輯性維度上，實(shí)驗(yàn)班得分均值高于對(duì)照班，且 plt;0.05 ，說明在思維邏輯性上兩個(gè)班學(xué)生存在顯著差異；在概括性維度上，實(shí)驗(yàn)班得分均值高于對(duì)照班，且 plt;0.001 ，說明在思維概括性上兩個(gè)班學(xué)生存在顯著差異。綜上，基于大單元的高中人工智能教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)在提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維方面存在顯著差異，假設(shè) H₂ 成立。運(yùn)用SPSS26.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本 t 檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在教學(xué)前后的5個(gè)維度上均顯著提升，存在顯著性差異（plt;0.05） ）；而對(duì)照班學(xué)生的5個(gè)維度在教學(xué)前后不存在顯著差異 （pgt;0.05） ）。這說明基于大單元的人工智能教學(xué)模式能顯著提升學(xué)生創(chuàng)造性思維。

2.訪談分析

對(duì)受訪師生的訪談分析結(jié)果表明：（1）相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，基于大單元的人工智能教學(xué)模式更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如，X同學(xué)表示：“這種學(xué)習(xí)模式讓我在一開始就知道需要做什么實(shí)物，然后帶著目標(biāo)去學(xué)習(xí)?！盬老師表示：“在教學(xué)的一開始就告知學(xué)生最終目標(biāo)，讓學(xué)生帶著目標(biāo)去學(xué)習(xí)，更能夠促進(jìn)知識(shí)之間的聯(lián)結(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維?！保?）基于大單元的人工智能教學(xué)模式能夠幫助學(xué)生整合知識(shí)體系。例如，Y同學(xué)表示：“在新的教學(xué)模式下，我能從整體上去理解人工智能的核心概念，在腦海中構(gòu)建起完整的知識(shí)框架，而不是零散的知識(shí)點(diǎn)。”W老師表示：“基于大單元的教學(xué)有利于學(xué)生從整體上去把握知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)之間的有意義遷移?！笨梢?，基于大單元的人工智能教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐中展現(xiàn)出了顯著的有效性。

五、研究討論

（一）大單元教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的支持作用

本研究充分發(fā)揮了大單元教學(xué)的整體性思維、情境創(chuàng)設(shè)與任務(wù)設(shè)計(jì)、提供創(chuàng)新空間等方面對(duì)高中人工智能教學(xué)的支持作用，具體如下：（1）整體性思維。本研究強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的整體性。大單元教學(xué)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了有邏輯的整合和組織后，不僅有助于教師從宏觀上把控教學(xué)方向，而且有助于學(xué)生更好地把握知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯結(jié)構(gòu)，逐步構(gòu)建起對(duì)人工智能知識(shí)的全面理解，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)碎片到知識(shí)體系的轉(zhuǎn)變。（2）情境創(chuàng)設(shè)與任務(wù)設(shè)計(jì)。大單元教學(xué)注重創(chuàng)設(shè)生活中的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使他們主動(dòng)探索如何運(yùn)用課堂所學(xué)去解決實(shí)際問題。（3）提供創(chuàng)新空間。大單元教學(xué)注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，倡導(dǎo)多法解題，鼓勵(lì)自主思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作并重，從而有效激發(fā)學(xué)生的想象力，促進(jìn)創(chuàng)造性思維發(fā)展。

（二）基于大單元的人工智能教學(xué)模式特征

本研究基于大單元構(gòu)建了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的教學(xué)模式，其具體特征如下：（1）以大單元為引領(lǐng)，注重知識(shí)整體性。本研究突破傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)碎片化的困境，以大單元為教學(xué)基本單位，將人工智能知識(shí)集合打碎，根據(jù)各部分知識(shí)之間的關(guān)系重構(gòu)知識(shí)體系，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，有助于學(xué)生掌握扎實(shí)的知識(shí)。（2）明確教學(xué)目標(biāo)，落實(shí)核心素養(yǎng)。大單元教學(xué)在起始階段便明確了教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)的全過程，不僅著眼于學(xué)生知識(shí)與技能的掌握，更將重心置于學(xué)生思維能力的提升上。（3）基于生活情境，讓創(chuàng)造性思維落地生根。本研究注重結(jié)合生活實(shí)際設(shè)計(jì)開放式項(xiàng)目主題，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考和積極探索，避免學(xué)生由理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐應(yīng)用的過程中出現(xiàn)斷點(diǎn)。

（三）基于大單元教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的策略建議

基于實(shí)證研究結(jié)果，本研究提出以下建議：（1）注重學(xué)習(xí)任務(wù)的情境創(chuàng)設(shè)，確保學(xué)習(xí)情境和實(shí)踐應(yīng)用的連貫性。唯有將學(xué)習(xí)任務(wù)緊密貼合學(xué)生的生活，才能讓學(xué)生主動(dòng)投身問題探索與解決之中。而依托真實(shí)情境去設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，能進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生將課堂所學(xué)遷移到日常生活的能力，使其做到“學(xué)以致用”。（2）注重任務(wù)布置的層次設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)際能力與潛力的雙重提升。在設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生能力水平設(shè)計(jì)難度不一的任務(wù)，充分考慮到學(xué)生的差異性，做到“因材施教”。（3）鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)分工，提升小組合作的效率。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在小組合作中互換小組成員的角色，找到合適的角色定位，從而激發(fā)成員的積極性，提高小組合作效率。

六、結(jié)語

基于大單元的高中人工智能教學(xué)模式為高中人工智能的一線教學(xué)提供了新思路。本研究由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，僅在某省高中的高二年級(jí)進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，樣本規(guī)模略小，使得研究結(jié)果具有較強(qiáng)的個(gè)案特征。下一步，本研究將拓展至我國不同地區(qū)的一線中學(xué)，開展更廣泛的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，反復(fù)驗(yàn)證基于大單元的人工智能教學(xué)效果，以期探尋可操作性更強(qiáng)、適用性更高的人工智能教學(xué)模式，進(jìn)而助力我國高中人工智能教學(xué)發(fā)展，從而為國家培養(yǎng)創(chuàng)新人才。5

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（責(zé)任編輯 孫興麗）

A Study on the Cultivation of Creative Thinking ofHigh School Students by Teaching Al Based on Large Units

Yin Hong，Zhang Ni，Hu Jie （Institute ofEducation，GuizhouNormal University，Guiyang，Guizhou，China550025）

Abstract：The large-unit design emphasizes thewholeness of knowledge，theauthenticity of the scenario， andthe systematicityof assessment， which hasahighdegreeofcompatibilitywiththe teachingofAIcourses，and helps promote the nurturingand development of students’creative thinking. Based on this，the articleconstructs a large-unit-based AI teaching model，and selects second-year senior classes in X high schools in X province tocarry out the pedagogical applications.Theresearchresults show that： the effectofthelarge-unit-based high school AI teachingmodelisbeterthanthatofthetraditionalteachingmodel，andthatthereisasignifcantdiferencebetween thetwointermsofenhancing students’creative thinking.Theresultsof the studywillprovidetheoretical guidance and practical reference for thecultivation of students’creative thinking and the improvement of the teaching of high school AI program.

Key words： Large units; AI teaching; Creative thinking