林青

（福州市群眾路小學(xué)，福建 福州 350001）

綜合實(shí)踐課程是小學(xué)階段學(xué)生的必修課程之一，傳統(tǒng)的綜合實(shí)踐課程，以一節(jié)課或兩節(jié)課為一個(gè)主題，內(nèi)容分散，看似包羅萬象，但實(shí)際上不成體系，仍然以教師為主體，學(xué)生解決實(shí)際問題的能力無法得到有效提升。雖然國家已有意識地將信息技術(shù)課程滲透進(jìn)了綜合實(shí)踐活動(dòng)課程中，但信息技術(shù)課程重方法，輕實(shí)踐。［1］現(xiàn)行的信息技術(shù)教材中適合小學(xué)綜合實(shí)踐的課程基本闕如，導(dǎo)致小學(xué)綜合實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)效率低下。因此，開發(fā)具有明確目標(biāo)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式的小學(xué)綜合實(shí)踐課程就顯得尤為重要。［2-3］

一、主動(dòng)學(xué)習(xí)的項(xiàng)目式人工智能學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是在新課程改革推進(jìn)中倡導(dǎo)的一種新型學(xué)習(xí)模式。它以一個(gè)項(xiàng)目為主題，在探究過程中應(yīng)用多學(xué)科的知識，對產(chǎn)生的問題進(jìn)行解決，讓學(xué)生從中掌握自我學(xué)習(xí)的方法和自行解決問題的能力。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的完全自主性，使學(xué)生在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的思維的整體性、工程性、邏輯性。而在義務(wù)教育階段開展的人工智能教育，讓學(xué)生深刻感受人工智能在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際運(yùn)用，讓小學(xué)生對人工智能的應(yīng)用產(chǎn)生興趣，從而為今后在人工智能專業(yè)深度學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。［4］項(xiàng)目式人工智能類的學(xué)習(xí)，正是在深度學(xué)習(xí)大背景下應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物，是小學(xué)綜合實(shí)踐課程中不可或缺的學(xué)習(xí)方式。這種學(xué)習(xí)方式是通過項(xiàng)目引領(lǐng)、人工智能的配合，在實(shí)踐中提升自身的生活技能、生活常識，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，在團(tuán)隊(duì)合作的基礎(chǔ)上完成知識的內(nèi)化，完成學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升，實(shí)現(xiàn)全面可持續(xù)發(fā)展。

二、項(xiàng)目式人工智能學(xué)習(xí)策略

基于小學(xué)生的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)主要是以興趣為主。小學(xué)生對于綜合實(shí)踐課程有著天然的喜好，對于設(shè)定的研究主體通常有很高的探究熱情。因此在項(xiàng)目式人工智能學(xué)習(xí)的具體施行過程中，就需要教師掌握能夠抓住學(xué)生興趣，使學(xué)生形成持續(xù)學(xué)習(xí)動(dòng)力的關(guān)鍵策略。

（一）多角度的主題選擇

項(xiàng)目式人工智能的學(xué)習(xí)方式是以學(xué)生為主體，自行提出可供研究的項(xiàng)目式人工智能學(xué)習(xí)的主題。

讓學(xué)生從生活中遇到的實(shí)際問題中提出可供研究的主題。例如，學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問題：每天我們睡覺前都會(huì)拉起窗簾，午睡和晚睡所需要的光線不同，有的家庭甚至有兩層窗簾，每層都需要手動(dòng)開關(guān)。這樣一個(gè)常見的問題，我們能否作為項(xiàng)目式人工智能的主題呢？答案是肯定的。學(xué)生可以利用microbit 系統(tǒng)中的光控傳感器感知周圍的光線，感光后設(shè)計(jì)控制窗簾的開關(guān)，這就是時(shí)下流行的智能家居的一種。這個(gè)過程中涉及工程學(xué)中的設(shè)計(jì)、建模，人工智能中的編程，科學(xué)中的電路連接，數(shù)學(xué)中的計(jì)算，美學(xué)中的美觀等。通過一系列的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生在遇到問題—分析問題—解決問題這樣反復(fù)的過程中，不斷強(qiáng)化培養(yǎng)自己解決問題的實(shí)際能力。

讓學(xué)生在感興趣的話題中提出可供研究的主題。例如，智慧農(nóng)場中，學(xué)生可以利用光控傳感器來設(shè)計(jì)制造為農(nóng)場補(bǔ)光，以Python 讀取光線數(shù)值，把它顯示在掌控板的Oled 屏幕上，同時(shí)利用物理學(xué)知識將RGB 燈條和掌控板連接起來，至此一個(gè)智慧農(nóng)場的智慧感光系統(tǒng)部分就設(shè)計(jì)完成了。在整個(gè)智慧農(nóng)場的項(xiàng)目中，學(xué)生從土壤的干濕度、植物的光照度、周圍CO2的濃度等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)、監(jiān)測，將興趣變成實(shí)踐。

（二）多元的課程形式

目前小學(xué)綜合實(shí)踐的活動(dòng)地點(diǎn)主要以課堂及校園為主。時(shí)代在不斷發(fā)展，學(xué)校和教師應(yīng)該著眼項(xiàng)目式的人工智能學(xué)習(xí)方式，不斷挖掘具有前瞻性的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)容。聚集人工智能大概念，使人工智能的學(xué)習(xí)在項(xiàng)目的帶動(dòng)下，得到不斷深化。例如，項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)中，主題的形成可以采用調(diào)查問卷、網(wǎng)上查資料、小組討論、請專家教師幫助論證等方式，這樣的學(xué)習(xí)地點(diǎn)就不一定拘泥于課堂，也可以去圖書館、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、教室、戶外等地方。而對于模擬修建場地，可以選擇戶外合適的地點(diǎn)等。這樣的多元形式可以使學(xué)生把興趣變成認(rèn)識，把認(rèn)識變成思維，從而達(dá)到探索、應(yīng)用、交流、提升的目的。

（三）多目標(biāo)的課題實(shí)施

以往綜合實(shí)踐課程的實(shí)施，大多數(shù)在課堂及校園中，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生將已有資料進(jìn)行整理，學(xué)習(xí)的目的單一。而項(xiàng)目式人工智能的學(xué)習(xí)，大目標(biāo)設(shè)計(jì)明確，在每次實(shí)施過程中，都會(huì)有相應(yīng)的小目標(biāo)為大目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)而努力，多元目標(biāo)的設(shè)定就需要有實(shí)用性的多維度的課題實(shí)施方案。如，在智慧社區(qū)的項(xiàng)目中，學(xué)生以土地規(guī)劃為起點(diǎn)，利用已有的智慧停車場、路網(wǎng)監(jiān)控、智慧家居、智慧醫(yī)院等設(shè)施，模修建智慧社區(qū)。在大項(xiàng)目下設(shè)立小的研究項(xiàng)目。在整個(gè)課題實(shí)施階段，學(xué)生可以突破時(shí)空限制，把探索時(shí)間從課內(nèi)發(fā)展到課外，從學(xué)期中發(fā)展到假期中，從而真正地將學(xué)習(xí)做成一個(gè)項(xiàng)目，把學(xué)習(xí)過程發(fā)展成一個(gè)長久的、持續(xù)性的過程。同時(shí)，把學(xué)校、家庭、社會(huì)三者中能夠利用的資源有機(jī)結(jié)合起來。當(dāng)然，教師則需要為學(xué)生架構(gòu)一個(gè)橋梁，連接時(shí)間、空間，提升學(xué)生主動(dòng)思維的能力，增強(qiáng)項(xiàng)目式人工智能學(xué)習(xí)的整體性、協(xié)作性和體驗(yàn)性。

三、項(xiàng)目式人工智能學(xué)習(xí)的思考

利用人工智能提升學(xué)生的參與興趣是綜合實(shí)踐活動(dòng)開展的重要保障，同時(shí)教師的有效指導(dǎo)也是促進(jìn)綜合實(shí)踐活動(dòng)順利、高效開展的必要條件。

（一）適合的資源支持

項(xiàng)目式人工智能的學(xué)習(xí)離不開合適的資源支持，學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)—實(shí)施—展示過程中，需要用到的技術(shù)支持非常多，如，設(shè)計(jì)用到的畫圖工具，建模用到的建模工具，模型搭建用到的搭建工具，像各種人工智能所用到的擴(kuò)展板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等開源硬件和人臉識別、語音圖像識別等編程軟件；各種加工制造所用到的激光切割、手電鉆、膠槍等。這些技術(shù)多樣、工具廣泛，需要學(xué)校社會(huì)給予大量的支持。

（二）精準(zhǔn)的目標(biāo)定位指導(dǎo)

一個(gè)項(xiàng)目式人工智能學(xué)習(xí)的確立到研究，再到成果展示這個(gè)過程，所用到的知識和實(shí)踐方法是多種多樣的，這個(gè)過程中需要更多的教師和家長乃至社會(huì)的幫助。因此在項(xiàng)目建立初期，教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知水平來制定確立相應(yīng)的項(xiàng)目，確?；顒?dòng)的開展能夠在學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知水平的基礎(chǔ)上得到一定提高，避免因目標(biāo)設(shè)定過高，學(xué)生參與活動(dòng)的難度過大而影響學(xué)生的參與積極性與參與信心；或者因目標(biāo)過低而讓學(xué)生喪失挑戰(zhàn)感，影響學(xué)生積極性。

項(xiàng)目式人工智能活動(dòng)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用，是一個(gè)新型的學(xué)習(xí)方式，通過項(xiàng)目的確立和人工智能的配合，將學(xué)生的自身發(fā)展放在首位，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、探究能力。其在學(xué)生成長及綜合素質(zhì)培養(yǎng)中所發(fā)揮的作用是不能被忽視的。在實(shí)際教學(xué)中教師必須充分結(jié)合學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，做好活動(dòng)組織、引導(dǎo)工作，從而不斷提升綜合實(shí)踐課程的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。