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政策背景
我们知道现在国内外对人工智能教育已比较重视,到目前为止,全球已经有超过20个国家将人工智能课程设立到孩子们的义务学习科目中,我们从中可以感受到人工智能是一个非常热门及重要的發展方向。
2017年07月,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,在中小学阶段设置人工智能技术课程,鼓励借助各类人工智能APP参与教学,积极开展人工智能视域下的小学信息技术教学探究。
课标背景
江苏省义务教育信息技术课程指导纲要(2017版)指出,人工智能是一门可以模拟、加深、拓展人的智能应用的一门技术学科,我国把发展人工智能提升为增强国家竞争力、维护国家安全的重大战略去实施。人工智能技术作为“选择性必修”模块的学习内容,以满足学生个性化知识技能发展的需要。人工智能是新时期对小学信息技术课堂的迫切要求。
实践背景
那么如何在小学信息技术课堂中进行人工智能内容的教学呢?在小学信息技术6年级第23课《人工智能的应用》的教学中,笔者进行了思考和实践,我创设了“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的高效课堂模式,该模式以生动的情境引领学生走进课堂,之后学生自主探究或小组合作体验人工智能应用,这样可以最大限度的将课堂的主动权交还给学生,突出学生的主体性。
学生通过人工智能应用软件的功能进行自主体验后,能够发现问题,从而引发思考,此时教师再配以多样化的指导、点拨,解决学生的困惑,起到辅助指导的作用,最后师生共同总结原因。
【案例叙述】
每个小组将有一个 ipad,并将根据活动表分成小组,请每组需在体验结束后派代表来分享大家的体验结果。
片段一:了解语音识别技术1- 体验“听歌识曲”APP
师: 播放一首歌,请学生说一说你们认识这首歌吗?叫什么名字?
生:思考、汇报。
师:同学们,如果你们没有听过这首歌,有什么方法可以快速知道这首歌的名字吗?
生:学生简单交流、汇报(有的学生回答根据歌词网上搜索)。
师:介绍网易云音乐的人工智能听歌识曲功能,使用该应用功能可以快速识别未知音乐的名字。
生:学生自行尝试,交流,感受“听歌识曲”神奇的功能。
【说明】 :学生利用ipad体验生活中的人工智能应用——语音识别技术,通过语音识别技术可以快速的知道未知歌曲的名字,让学生感受到了人工智能应用技术的神奇魅力,体验了人工智能的快捷性和方便性。
片段二:了解语音识别技术2- 体验“讯飞语音”app
师:同学们,刚刚我们体验了语音识别技术-“听歌识曲”APP的功能,人工智能在语音识别领域还能有哪些应用?
生:思考、汇报。
师:介绍“讯飞语音”APP,利用这个APP可以将语音即时转换成文字。
生:学生自行尝试,交流。
师:下面我们来玩个“语音识别挑战赛”,即给语音识别技术增加点难度,各组根据活动单上的提示进行操作,可以加快语速、提高声调、尝试说方言、使用口头语等不同的方式说话,看看语音识别的结果如何。
生:小组汇报。
小组1(加快语速)汇报结果,识别正确。
小组2(提高声调)汇报结果,识别正确。
小组3(尝试说方言)汇报结果,识别正确较低。
小组4(使用口头语)汇报结果,识别正确较低。
师:根据语音识别的结果,同学们可以猜想一下原因?
生:学生思考语音识别失败的原因?
师生共同讨论分析原因:人工智能背后的大数据。
师:这一轮体验下来你们觉得“讯飞语音”APP的优点和不足是什么吗?
生1:它很方便,能够提高效率,但是对读音要求苛刻。
生2:识别过程中也会有错误。
生3:还需要检查纠正。
【说明】:这个环节老师采用了人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式。教师采用了“讯飞语音”app体验情境, 每组学生根据提示采用加快语速、提高声调、尝试说方言、使用口头语等不同的说话方式去挑战语音识别功能,根据语音识别的现象和结果,学生积极思考,为什么有的小组语音识别正确率较低呢?此时教师再配以多样化的指导、点拨,解决学生的困惑,起到辅助指导的作用,最终师生共同分析原因,总结了语音识别技术的优缺点,达到教学相长的目标。这种人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式体现了学生的主动性,有助于学生思维的成长。
片段三:了解图像识别技术-体验“百度AI平台车牌识别系统”
师:如今的生活,随着车辆的普及,大家在车辆进出及停车方面越来越依赖车牌识别技术。接下来我们就来体验一下吧。
师:教师给每个小组的同学精心准备了不同类型特征的车牌,比如完好无缺的、字迹模糊的,划痕明显的、手写数字替代的,让学生用“百度AI平台车牌识别系统”去识别。
小组1(完好无缺):正确识别。
小组2(字迹模糊):正确识别。
小组3(划痕明显):正确识别。
小组4(手写数字替代车牌上的数字):正确识别。
师:想想数字模糊不清、划伤、手写的数字车牌仍然可以识别?
生:学生进行小组讨论。
生1:如果识别功能这么强大,可否用一张手写的车牌图片通过小区门口的识别系统?
师:如果一张车牌的纸质图片,就能通过小区门口的识别系统,你们能不能想到解决方法?
师生共同讨论尝试提出解决方案。
【说明】:这个环节老师采用了人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式。教师采用了“百度AI平台车牌识别系统”车牌识别功能的情境案例,将完好无缺、字迹模糊、划痕明显、手写数字等不同类型特征的车牌分配给不同小组,让学生自主体验车牌识别功能,理解图像识别技术。从而学生了解了车牌识别,他们想到生活中小区的车牌识别系统是不是用一张手写的车牌图片,也能通过?如果也能通过,这种人工智能技术下的漏洞该怎么解决呢?这些问题也激起了他们探索求知的欲望,使他们积极思考、继续研究、解决问题。这种人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式不但体现了学生的主动性,更引导学生付诸探索实践来解决问题。 【案例反思】
1.人工智能助力学生获得参与式的学习体验
人工智能在我们的生活中已经有很多成熟的应用了,但是什么是人工智能,以及它们的作用呢?学生不完全知晓。对于人工智能理论知识的学习,由于小学生知识储备不足,思考深度较为欠缺,如果教师采用传统的信息技术教学模式,重视问答环节和上机实践,会大大增加课堂教学难度,降低学生对新技术领域的探索欲望和学习兴趣。人工智能知识理论内容难而复杂,需要联系生活选取一些切实有趣的人工智能软件功能应用案例,还需要我们针对学生特点并对现有教学模式进行创新,笔者采用“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式让学生通过一些列体验活动自然理解相关知识。
例如在本案例中我以三个体验活动贯穿始终,学生在课堂上体验人工智能小程序 “听歌识曲”APP 、“讯飞语音”app、 “百度AI平台车牌识别系统”,协作开展学习交流的乐趣,在一系列体验活动结束后,学生了解了人工智能的功能强大,知道人工进行智能的本质模拟人的智能,数据特征是基础,在人工智能计算结果会出错时就需要人工校正。
2.人工智能激发学生的学习兴趣
学生学习的本质是互动,亲身体验和互动活动会让学生更感兴趣。人工智能知识理论内容难而复杂,应对枯燥乏味的理论知识学习,学生学习效率比较低。
本课通过丰富多彩的人工智能应用案例和多样化的教学手段提高学习效果。人工智能内容丰富、形式多样,如语音识别、图像识别等人工智能的功能都是学生日常接触的,以此为基础适当扩展即可设计出趣味性的人工智能教学体验活动,“听歌识曲”“讯飞语音”“车牌识别”等这些体验活动兴趣性强、易于上手,学生在这些有趣的体验活动中进行有意义的学习,并且学生的学习动力可以保持和提升。创设人工智能情境,可使学生增强对人工智能技术的认知,培养学生主动思考、积极探索的创新能力。
3.人工智能强调教与学的方式转变
传统教学中学生被动学习、教师课堂灌输的方式已不能满足信息技术课堂的要求。如今,人工智能加速了教师教学模式、学生学习方式的转变,基于人工智能发展视域下的小学信息技术教学要引导学生主动探索问题,尊重学生个体,培养学生的创新思维。
例如在本课中,学生在进行人工智能学习时不再是单纯的教师讲授知识,而是通过学生自主体验人工智能应用教学案例获得知识,在人工智能发展视域下的“情境导入—自主體验—引发思考—总结原因”的教学模式中充分体现以学生为主体,教师积极调动和引导学生兴趣和求知欲,两者有机结合起来,最大限度的发挥了学生的能动性。
4.人工智能有助于学生思维的成长、创造力的培养
将人工智能中复杂的理论知识,用学生能够接受并愿意参与的体验活动完成感知,从而抽丝剥茧,自然理解相关知识,并能够迁移到后续的学习中,最后用多种形式的作品进行呈现。
情境案例体验的过程就是学生自主思考、积极探索、创新思维逐步成长的过程。教师在教学过程中注重对学生思维的培养,学生主动灵活地运用所学的知识发现、分析、解决实际问题,在学习中掌握学生更好的解决这些问题的方法和主动进行获取新知识的能力。
综上所述,经过教学实践,我认为基于人工智能发展视域下的 “情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式的能够有效促进学生在人工智能视域下的信息技术学习,能够较大限度的将课堂还原给学生,发挥学生的主体性、主动性和创造性,教师应用这些不同类型贴近生活的人工智能应用技术为学生提供丰富学习案例,在这种模式下能够使学生充分感受到人工智能的魅力,体会到人工智能具有“听、说、看、学习”的技术功能特征。
参 考 文 献
[1] 谭 平. 人工智能时代课堂教学的机遇、挑战与对策[J]. 云南开放大学学报,2020-11(22).
[2] 杨宗凯,吴砥. 人工智能促进教育创新[J]. 西部大开发.
[3] 吴沁宇,王承红. 人工智能促进教育改革的思考[J]. 教育现代化,2018-09(36).
我们知道现在国内外对人工智能教育已比较重视,到目前为止,全球已经有超过20个国家将人工智能课程设立到孩子们的义务学习科目中,我们从中可以感受到人工智能是一个非常热门及重要的發展方向。
2017年07月,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,在中小学阶段设置人工智能技术课程,鼓励借助各类人工智能APP参与教学,积极开展人工智能视域下的小学信息技术教学探究。
课标背景
江苏省义务教育信息技术课程指导纲要(2017版)指出,人工智能是一门可以模拟、加深、拓展人的智能应用的一门技术学科,我国把发展人工智能提升为增强国家竞争力、维护国家安全的重大战略去实施。人工智能技术作为“选择性必修”模块的学习内容,以满足学生个性化知识技能发展的需要。人工智能是新时期对小学信息技术课堂的迫切要求。
实践背景
那么如何在小学信息技术课堂中进行人工智能内容的教学呢?在小学信息技术6年级第23课《人工智能的应用》的教学中,笔者进行了思考和实践,我创设了“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的高效课堂模式,该模式以生动的情境引领学生走进课堂,之后学生自主探究或小组合作体验人工智能应用,这样可以最大限度的将课堂的主动权交还给学生,突出学生的主体性。
学生通过人工智能应用软件的功能进行自主体验后,能够发现问题,从而引发思考,此时教师再配以多样化的指导、点拨,解决学生的困惑,起到辅助指导的作用,最后师生共同总结原因。
【案例叙述】
每个小组将有一个 ipad,并将根据活动表分成小组,请每组需在体验结束后派代表来分享大家的体验结果。
片段一:了解语音识别技术1- 体验“听歌识曲”APP
师: 播放一首歌,请学生说一说你们认识这首歌吗?叫什么名字?
生:思考、汇报。
师:同学们,如果你们没有听过这首歌,有什么方法可以快速知道这首歌的名字吗?
生:学生简单交流、汇报(有的学生回答根据歌词网上搜索)。
师:介绍网易云音乐的人工智能听歌识曲功能,使用该应用功能可以快速识别未知音乐的名字。
生:学生自行尝试,交流,感受“听歌识曲”神奇的功能。
【说明】 :学生利用ipad体验生活中的人工智能应用——语音识别技术,通过语音识别技术可以快速的知道未知歌曲的名字,让学生感受到了人工智能应用技术的神奇魅力,体验了人工智能的快捷性和方便性。
片段二:了解语音识别技术2- 体验“讯飞语音”app
师:同学们,刚刚我们体验了语音识别技术-“听歌识曲”APP的功能,人工智能在语音识别领域还能有哪些应用?
生:思考、汇报。
师:介绍“讯飞语音”APP,利用这个APP可以将语音即时转换成文字。
生:学生自行尝试,交流。
师:下面我们来玩个“语音识别挑战赛”,即给语音识别技术增加点难度,各组根据活动单上的提示进行操作,可以加快语速、提高声调、尝试说方言、使用口头语等不同的方式说话,看看语音识别的结果如何。
生:小组汇报。
小组1(加快语速)汇报结果,识别正确。
小组2(提高声调)汇报结果,识别正确。
小组3(尝试说方言)汇报结果,识别正确较低。
小组4(使用口头语)汇报结果,识别正确较低。
师:根据语音识别的结果,同学们可以猜想一下原因?
生:学生思考语音识别失败的原因?
师生共同讨论分析原因:人工智能背后的大数据。
师:这一轮体验下来你们觉得“讯飞语音”APP的优点和不足是什么吗?
生1:它很方便,能够提高效率,但是对读音要求苛刻。
生2:识别过程中也会有错误。
生3:还需要检查纠正。
【说明】:这个环节老师采用了人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式。教师采用了“讯飞语音”app体验情境, 每组学生根据提示采用加快语速、提高声调、尝试说方言、使用口头语等不同的说话方式去挑战语音识别功能,根据语音识别的现象和结果,学生积极思考,为什么有的小组语音识别正确率较低呢?此时教师再配以多样化的指导、点拨,解决学生的困惑,起到辅助指导的作用,最终师生共同分析原因,总结了语音识别技术的优缺点,达到教学相长的目标。这种人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式体现了学生的主动性,有助于学生思维的成长。
片段三:了解图像识别技术-体验“百度AI平台车牌识别系统”
师:如今的生活,随着车辆的普及,大家在车辆进出及停车方面越来越依赖车牌识别技术。接下来我们就来体验一下吧。
师:教师给每个小组的同学精心准备了不同类型特征的车牌,比如完好无缺的、字迹模糊的,划痕明显的、手写数字替代的,让学生用“百度AI平台车牌识别系统”去识别。
小组1(完好无缺):正确识别。
小组2(字迹模糊):正确识别。
小组3(划痕明显):正确识别。
小组4(手写数字替代车牌上的数字):正确识别。
师:想想数字模糊不清、划伤、手写的数字车牌仍然可以识别?
生:学生进行小组讨论。
生1:如果识别功能这么强大,可否用一张手写的车牌图片通过小区门口的识别系统?
师:如果一张车牌的纸质图片,就能通过小区门口的识别系统,你们能不能想到解决方法?
师生共同讨论尝试提出解决方案。
【说明】:这个环节老师采用了人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式。教师采用了“百度AI平台车牌识别系统”车牌识别功能的情境案例,将完好无缺、字迹模糊、划痕明显、手写数字等不同类型特征的车牌分配给不同小组,让学生自主体验车牌识别功能,理解图像识别技术。从而学生了解了车牌识别,他们想到生活中小区的车牌识别系统是不是用一张手写的车牌图片,也能通过?如果也能通过,这种人工智能技术下的漏洞该怎么解决呢?这些问题也激起了他们探索求知的欲望,使他们积极思考、继续研究、解决问题。这种人工智能发展视域下的“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式不但体现了学生的主动性,更引导学生付诸探索实践来解决问题。 【案例反思】
1.人工智能助力学生获得参与式的学习体验
人工智能在我们的生活中已经有很多成熟的应用了,但是什么是人工智能,以及它们的作用呢?学生不完全知晓。对于人工智能理论知识的学习,由于小学生知识储备不足,思考深度较为欠缺,如果教师采用传统的信息技术教学模式,重视问答环节和上机实践,会大大增加课堂教学难度,降低学生对新技术领域的探索欲望和学习兴趣。人工智能知识理论内容难而复杂,需要联系生活选取一些切实有趣的人工智能软件功能应用案例,还需要我们针对学生特点并对现有教学模式进行创新,笔者采用“情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式让学生通过一些列体验活动自然理解相关知识。
例如在本案例中我以三个体验活动贯穿始终,学生在课堂上体验人工智能小程序 “听歌识曲”APP 、“讯飞语音”app、 “百度AI平台车牌识别系统”,协作开展学习交流的乐趣,在一系列体验活动结束后,学生了解了人工智能的功能强大,知道人工进行智能的本质模拟人的智能,数据特征是基础,在人工智能计算结果会出错时就需要人工校正。
2.人工智能激发学生的学习兴趣
学生学习的本质是互动,亲身体验和互动活动会让学生更感兴趣。人工智能知识理论内容难而复杂,应对枯燥乏味的理论知识学习,学生学习效率比较低。
本课通过丰富多彩的人工智能应用案例和多样化的教学手段提高学习效果。人工智能内容丰富、形式多样,如语音识别、图像识别等人工智能的功能都是学生日常接触的,以此为基础适当扩展即可设计出趣味性的人工智能教学体验活动,“听歌识曲”“讯飞语音”“车牌识别”等这些体验活动兴趣性强、易于上手,学生在这些有趣的体验活动中进行有意义的学习,并且学生的学习动力可以保持和提升。创设人工智能情境,可使学生增强对人工智能技术的认知,培养学生主动思考、积极探索的创新能力。
3.人工智能强调教与学的方式转变
传统教学中学生被动学习、教师课堂灌输的方式已不能满足信息技术课堂的要求。如今,人工智能加速了教师教学模式、学生学习方式的转变,基于人工智能发展视域下的小学信息技术教学要引导学生主动探索问题,尊重学生个体,培养学生的创新思维。
例如在本课中,学生在进行人工智能学习时不再是单纯的教师讲授知识,而是通过学生自主体验人工智能应用教学案例获得知识,在人工智能发展视域下的“情境导入—自主體验—引发思考—总结原因”的教学模式中充分体现以学生为主体,教师积极调动和引导学生兴趣和求知欲,两者有机结合起来,最大限度的发挥了学生的能动性。
4.人工智能有助于学生思维的成长、创造力的培养
将人工智能中复杂的理论知识,用学生能够接受并愿意参与的体验活动完成感知,从而抽丝剥茧,自然理解相关知识,并能够迁移到后续的学习中,最后用多种形式的作品进行呈现。
情境案例体验的过程就是学生自主思考、积极探索、创新思维逐步成长的过程。教师在教学过程中注重对学生思维的培养,学生主动灵活地运用所学的知识发现、分析、解决实际问题,在学习中掌握学生更好的解决这些问题的方法和主动进行获取新知识的能力。
综上所述,经过教学实践,我认为基于人工智能发展视域下的 “情境导入—自主体验—引发思考—总结原因”的教学模式的能够有效促进学生在人工智能视域下的信息技术学习,能够较大限度的将课堂还原给学生,发挥学生的主体性、主动性和创造性,教师应用这些不同类型贴近生活的人工智能应用技术为学生提供丰富学习案例,在这种模式下能够使学生充分感受到人工智能的魅力,体会到人工智能具有“听、说、看、学习”的技术功能特征。
参 考 文 献
[1] 谭 平. 人工智能时代课堂教学的机遇、挑战与对策[J]. 云南开放大学学报,2020-11(22).
[2] 杨宗凯,吴砥. 人工智能促进教育创新[J]. 西部大开发.
[3] 吴沁宇,王承红. 人工智能促进教育改革的思考[J]. 教育现代化,2018-09(36).