基于項目式學習的小學人工智能“融·樂”課堂教學實踐

隨著人工智能技術的迅速發(fā)展，人工智能教育逐漸成為小學教育的重要組成部分。然而，傳統(tǒng)的教學方法在小學人工智能教學中往往效果不佳。因此，探索一種適合小學生的人工智能教學模式至關重要。項目式學習作為一種以學生為中心的教學方法，強調(diào)學生在真實情境中通過完成項目來學習知識和技能?；诖耍恼乱浴白哌M人工智能”為例，將項目式學習與“融·樂”課堂相結(jié)合，并應用于小學人工智能教學中，以提高教學效果，提升學生的學習體驗。

一、問題引入，創(chuàng)設情境

播放人工智能應用視頻創(chuàng)設情境，引出人工智能話題，激發(fā)學生的學習興趣，并提出探索人工智能的學習任務。

師：這段視頻中，我們發(fā)現(xiàn)人工智能已走入我們的生活中，什么是人工智能？人工智能和我們?nèi)祟悡碛械闹悄苡惺裁绰?lián)系？今天讓我們一起揭開它的神秘面紗。（出示課題）

二、分組活動，體驗感知

師：今天，來了一位特殊的朋友，它可以幫助我們一起學習人工智能?？?！這就是我的特殊朋友一一小愛音箱。小愛同學，歡迎來到我們的課堂。

演示與智能音箱“小愛同學”的互動，讓“小愛同學”控制課室空調(diào)。提問學生：你想向“小愛同學”提什么問題？

1.分組討論探索項目，探索“小愛同學”技能（研學任務一）。了解體驗人工智能的語音識別、語言處理、數(shù)據(jù)分析技術。

生A：我們想問長頸鹿會不會跳？生B：我們想問小愛同學會不會學動物叫的聲音？生C：小愛同學會不會背圓周率？生D：我們想讓小愛同學背課文《望天門山》。

邀請學生體驗“小愛同學”技能，讓學生感受人工智能的魅力，激發(fā)對人工智能的學習興趣和探究欲望，并培養(yǎng)學生正確的科技價值觀。

師：小愛音箱就是人工智能的應用，它能聽懂人類的話語，這是語音識別技術。按人類提出的要求完成任務，理解問題，做出準確回答，這是語言處理技術。

師：小愛音箱很聰明，但是它能看到我們嗎？

生：不能。

師：是的，它看不到，因為它沒有圖像識別技術。

2.探索“形色”APP圖像識別技能（研學任務二）。了解體驗人工智能的圖像識別技術。

師：細心的同學觀察到，今天我們的課室有點特別，每個小組桌面上都有一盆植物，你能說出這些植物的名字來嗎？

生：有些認識，有些不認識。

師：給同學們推薦一款識別植物的APP，它叫“形色”APP，能識別植物名稱。

小組探索“形色”APP功能，通過該APP搜索桌面植物的名稱、簡介、養(yǎng)護方法及價值

等信息。

師：這些植物叫什么？你是怎樣識別的？能找到養(yǎng)護植物的方法嗎？

小組匯報本組通過“形色”APP搜索的內(nèi)容。

師：“形色”APP是如何識別植物的？我們?nèi)祟愂窃趺醋R別植物的？那“形色”APP是對我們?nèi)祟愂裁茨芰Φ哪７潞脱由欤?/p>

師：“形色”APP是用了圖像識別技術和大數(shù)據(jù)分析來辨認植物。當我們不清楚、不認識某種植物的時候，可以借助它來幫助我們辨認植物。而我們借用圖像識別技術來辨認植物，就是人工智能應用的一種場景。

小結(jié)：將人類所擁有的智能賦予計算機設備，使計算機設備擁有模擬人類智力活動的能力，稱作人工智能。人工智能能聽懂人類的話語，按人類提出的要求完成任務。

師：“形色”APP是一個人工智能程序，能運用圖像識別技術識別植物，但能識別我們的人臉嗎？

三、初步認識，實驗探究

1.實驗探究（研學任務三）。邀請一位學生體驗“人臉搜索”程序，通過程序掃臉識別學生，并能叫出該學生姓名，激發(fā)學生學習操作圖形化“人臉搜索”程序的興趣。以小組為單位開展項目式學習：登陸廣州市中小學人工智能教學平臺，實驗操作圖形化“人臉搜索”程序，體驗通過人工智能程序圖像識別、數(shù)據(jù)分析對人臉識別。

師：探究“人臉搜索”程序，它有什么功能？運用了哪種人工智能技術？

生A：它能通過攝像頭識別我們！

生B：它擁有圖像識別、數(shù)據(jù)分析、語言處理技術。

2.小結(jié)。通過“人臉搜索”程序，了解圖像識別、數(shù)據(jù)分析、語言處理等人工智能技術，鞏固對人工智能及技術的認識。

四、分享應用，拓寬視野

1.學生分享日常生活中的人工智能應用。你能說說生活中用到了哪些人工智能技術？這些技術幫我們做了什么？（導航、輔助駕駛、智能停車、指紋開鎖、無人快遞車、翻譯機器人、客服機器人、掃地機器人等）

2.引導學生樹立正確的價值觀。人工智能被賦予人類的智能，能按照人類為其編好的應用程序運行。教師引導學生思考能不能編寫一些不友好的程序？學生紛紛回答不能。這可以引導學生培養(yǎng)健康、陽光的道德品質(zhì)，以及正確地進行人工智能的學習和體驗。

小結(jié)：剛才所述的人工智能應用，是人類賦予計算機設備的智能體現(xiàn)。這些智能設備為人類生活帶來諸多便利，不僅服務于人們的美好生活，更提升了我們的生活品質(zhì)。

五、及時反饋，精準評價

通過雙課堂平臺進行課堂檢測。

師：剛才初步認識了人工智能，請同學們完成以下小測。

1.判斷下面說法是否正確：

（1）人工智能具有模擬人類智力活動的能力。

（2）東東編寫了一個程序捆綁了惡意APP。

2.張阿姨在超市購物時使用刷臉支付，刷臉支付是運用了哪一種人工智能技術？

A.語音識別技術 B.語言處理技術C.圖像識別技術

通過智慧學習卡答題平臺進行答題，人工智能輔助教學，及時反饋學生的學習狀況，改進學習，從而優(yōu)化教學。

基于項目式學習的小學人工智能“融·樂”課堂教學實踐，顯著激發(fā)了學生的學習興趣，增強了學生學習主動性。學生不僅能積極參與課堂活動、主動探究問題，其團隊合作能力、創(chuàng)新思維能力和實踐能力也得到了有效培養(yǎng)。該實踐初步打造了“樂研、樂學、樂教、樂動、樂思、樂創(chuàng)”的“六樂”教學新樣態(tài)。然而，在教學實踐中還存在一些問題需要解決，如教學資源、學生個體差異等，需要學校、教師和學生共同努力，不斷改進和完善教學模式，構(gòu)建高品質(zhì)的人工智能課堂。

參考文獻：

[1]張加莎.項目式學習在中小學人工智能課程中的實踐——以“人臉識別智能門”為例[J].中小學信息技術教育，2021（09）.

[2]廣州市番禺區(qū)教育局關于印發(fā)廣州市番禺區(qū)升級“研學后教\"3.0課堂教學改革實施指導意見的通知[DB/0L].（2022-06-08）[2025-05-30].https：//www.panyu.gov.cn/jgzy/qzfbm/fzqjyj/jyjgkml/bmwj/qtwj/content/post_8335501.html.

[*本文系廣州市番禺區(qū)教育科學“十四五”規(guī)劃課題《基于項目式學習的小學人工智能“融·樂”課堂教學模式構(gòu)建與實踐研究》（課題編號：PY2024—JC120）的研究成果]