王龍靜 毛志秀 李秀彥

2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出人工智能成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)，應(yīng)逐步開展全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合型人才，形成我國(guó)人工智能人才高地。由此引發(fā)了全民學(xué)習(xí)人工智能的熱潮。

目前，中小學(xué)人工智能課程的建設(shè)還處在初級(jí)探索階段，國(guó)家對(duì)于人工智能課程沒有針對(duì)性的課程標(biāo)準(zhǔn)和綱要，各學(xué)校開設(shè)的人工智能課程多種多樣，主要包括機(jī)器人、編程、AI、3D打印等課程。3D打印課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力都有著重要的意義。我校自2018年開始了3D打印課程的教學(xué)實(shí)踐研究，并開發(fā)了校本教材。筆者將從以下四個(gè)方面對(duì)3D課程建設(shè)及實(shí)施情況予以簡(jiǎn)單介紹：

一、創(chuàng)新人才培養(yǎng)、優(yōu)化課程目標(biāo)

在這個(gè)技術(shù)快速更新的人工智能時(shí)代，培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力、合作交流能力、人機(jī)交互能力和創(chuàng)新思維能力成為重中之重。學(xué)生在初中這個(gè)階段，具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力以及計(jì)算機(jī)操作能力。他們敢于探索、質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。基于這個(gè)階段學(xué)生的基本情況，優(yōu)化課程的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生在體驗(yàn)、嘗試、模仿、改造、合作、交流、展示等活動(dòng)中收獲知識(shí)和本領(lǐng)，在實(shí)踐中感知新型技術(shù)的魅力和在生活、學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

二、整合教育資源，設(shè)計(jì)課程內(nèi)容

3D打印課程的開設(shè)應(yīng)該以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，搜集整合各類教育資源，將教學(xué)內(nèi)容與各學(xué)科相融合、與中國(guó)傳統(tǒng)文化相融合、與生活實(shí)際相融合，展開技術(shù)原理的探究，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

1.與各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容相融合。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，我們加強(qiáng)與其他學(xué)科教師的溝通和交流，學(xué)生們?cè)趯W(xué)技術(shù)的同時(shí)，也將學(xué)科知識(shí)進(jìn)行了鞏固和練習(xí)，增加了學(xué)習(xí)內(nèi)容的趣味性，讓學(xué)生們更積極、主動(dòng)的投入到學(xué)習(xí)中去。比如在講“幾何體與布爾運(yùn)算”這節(jié)課時(shí)，讓同學(xué)設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)“v排=v進(jìn)”時(shí)用到的溢水杯。

2.與中國(guó)傳統(tǒng)文化相融合。中國(guó)傳統(tǒng)文化博大精深，是我們的祖先用親身實(shí)踐為我們積攢下來的精髓。學(xué)習(xí)中國(guó)傳統(tǒng)文化，對(duì)中學(xué)生愛國(guó)情操的培養(yǎng)、思想道德的約束都有著非常重要的意義。比如在講“二維草圖”這節(jié)課時(shí)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一款獨(dú)特的酒杯來盛放中國(guó)美酒，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感。

3.與生活實(shí)際相融合?！吨行W(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要》中指出：中學(xué)信息技術(shù)課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng)，把信息技術(shù)作為支持終身學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的手段，為適應(yīng)信息社會(huì)的學(xué)習(xí)、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)。在課堂教學(xué)中，我們多以學(xué)生的實(shí)際生活情境為切入點(diǎn)，搜集與學(xué)生生活相關(guān)的主題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，將課堂中學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到生活中去。比如，在講“實(shí)體變形”這節(jié)課時(shí)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一款分類垃圾箱，解決現(xiàn)實(shí)生活中垃圾分類難的問題。

三、依據(jù)教學(xué)理論，創(chuàng)設(shè)教學(xué)模式

我校的3D打印課程主要在特色課堂中開設(shè)，每周一節(jié)課。在課程實(shí)施過程中，依據(jù)建構(gòu)主義等理論積極創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，開展主題性教學(xué)，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)，玩中學(xué)，學(xué)中思。學(xué)生參照老師開發(fā)的“3D打印微視頻”和隨堂學(xué)案，分小組進(jìn)行3D模型的設(shè)計(jì)和制作。課程最后，進(jìn)行作品的展示匯報(bào)。這個(gè)環(huán)節(jié)不僅可以讓各小組展示學(xué)習(xí)成果，還可以分享各自的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路。同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)、語言表達(dá)、團(tuán)結(jié)協(xié)作等方面的能力。

四、展現(xiàn)人文關(guān)懷，開展多維度評(píng)價(jià)

德國(guó)教育家第斯多惠說過：教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授知識(shí)，而在于激勵(lì)與喚醒。評(píng)價(jià)是指揮棒，更是學(xué)生前進(jìn)的動(dòng)力。老師對(duì)學(xué)生看似不經(jīng)意的一句表揚(yáng)、鼓勵(lì)，對(duì)學(xué)生的發(fā)展都有著非常重要的作用。在3D打印課堂教學(xué)過程中，我們堅(jiān)持做到以下幾點(diǎn)：

1.評(píng)價(jià)內(nèi)容綜合化。學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握是教學(xué)評(píng)價(jià)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，但學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和態(tài)度也是值得關(guān)注的。比如，對(duì)學(xué)生的3D打印作品進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可以從設(shè)計(jì)思路、創(chuàng)新點(diǎn)、解決問題的能力、參與的態(tài)度和積極性、展示作品時(shí)的語言表達(dá)能力和情感交流能力等方面，給予學(xué)生認(rèn)可和鼓勵(lì)。

2.評(píng)價(jià)主體多元化。評(píng)價(jià)主體不單單是教師，還可以進(jìn)行學(xué)生互評(píng)和自我評(píng)價(jià)，從多個(gè)渠道獲得反饋信息，從而得到更好的提升。

3.評(píng)價(jià)形式多樣化。課堂教學(xué)不再把總結(jié)性評(píng)價(jià)作為唯一的評(píng)價(jià)方式，而是將形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)結(jié)合起來。在評(píng)價(jià)過程中，注重學(xué)生的進(jìn)步程度，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的努力和提高給予鼓勵(lì)和肯定。

4.評(píng)價(jià)語言藝術(shù)化。教師的課堂評(píng)價(jià)語言是一門藝術(shù)，它與教師良好的口才素養(yǎng)和正確的教學(xué)理論是分不開的。批判性的評(píng)價(jià)能讓學(xué)生虛心接受、積極進(jìn)取，贊揚(yáng)性的評(píng)價(jià)能讓學(xué)生戒驕戒躁、再接再厲，通過語言的魅力鼓舞學(xué)生全身心投入到學(xué)習(xí)中。

世界新一輪的科技革命正在興起，人工智能教育水平的高低決定了國(guó)家地位。通過加強(qiáng)人工智能教育構(gòu)筑我國(guó)人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)今亟需解決的問題。在中小學(xué)階段開展人工智能教育，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎(chǔ)，是推動(dòng)全民智能教育的關(guān)鍵。3D打印技術(shù)是第三次科技革命的重要工具，它使學(xué)生將自己的想法變?yōu)閷?shí)際，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不僅需要?jiǎng)幽X思考，還需要?jiǎng)邮诌M(jìn)行實(shí)踐操作，有效的推動(dòng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。作為信息技術(shù)教師的我們，要繼續(xù)探究人工智能在教育中的應(yīng)用，推動(dòng)教育事業(yè)良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)務(wù)院.新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃[EB/OL].（2017-07-20）[2019-01-01].

[2]張建彬.初中人工智能課程建設(shè)初探[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2019（12）：62-64

[3]張丹，崔光佐.中小學(xué)階段的人工智能教育研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2020（1）：32-35.

[4]劉永，胡欽曉.論人工智能教育的未來發(fā)展：基于學(xué)科建設(shè)的視角[J].中國(guó)電化教育，2020（2）：37-42.