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“双新”背景下人工智能课堂教学评一体化的创新实践
——以《围棋高手》为例
摘要:随着2022年版义务教育课程方案和各学科课程标准(简称“双新”)的落地,各学科教师都纷纷开展关于如何创设真实情境、如何开展大单元教学、如何培养学科核心素养、如何实现教学评一体化等主题的研究和实践。在广州市中小学人工智能学科领域,经过专家、学科带头人和一线教师的实践和探索,目前已形成了“一主三环”的基本教学模式。对于如何在中小学人工智能课堂中,灵活巧妙地实现教学评一体化,笔者以广州市中小学《人工智能》八年级上册《围棋高手》为例,开展了大胆的创新实践。
关键词:“双新” 人工智能 课堂教学 教学评一体化
2022年版义务教育新课程标准在各学科的“课堂教学评价建议”中,明确提出了“教学评一体化”要求,并予以了细致指导。以学业质量标准为核心,落实“教学评一体化”成为中小学校教学改革的重点,对一线教师也提出了新要求和新挑战。
教学评一体化指的是将教学和评价整合在一起的教育方法。这体现了教学评价的双重性,既是教的评价,也是评的指导。这种方法在教学过程中融入了各种评价手段,如:课堂参与度、团队合作、学生对同伴的反馈等。此外,一体化教学评价还强调评价应该是一个持续过程,而不仅仅是教学的结束标志。所以,教学评一体化是一个综合的、持续的、有形的教学评价过程,旨在提升教学质量,助力学生学习。
笔者作为一线的青年人工智能教师,在亲身承担过多次的区级初中、小学人工智能研讨课的实践后,不断反思教学过程,总结教学经验,摸索出人工智能课堂实现教学评一体化的模式,现以八年级上册《围棋高手》为例,进行详细剖析。
一、课前线上研学,激发学习主动性。
课前研学在学习的过程中扮演着非常重要的角色。它不仅可以帮助学生提前了解课程内容,还能让他们对所学内容产生兴趣,从而更好地投入到课堂学习中去。
《围棋高手》是广州市中小学教材《人工智能》八年级上册的第2课,需一个课时完成。主要内容包括了解深度学习和蒙特卡洛树搜索的基本原理,让学生体验与电脑下围棋,认识深度学习在人工智能领域的重要价值,体会人工智能技术的不断发展与进步给人类生活带来的巨大变化。
结合广州市中小学人工智能普及教育的要求,以广州市中小学人工智能教学平台为依托,笔者提前在平台中的创意实验室“任务模块”,设置课前研学任务,让学生捕捉关键信息,达到预学效果。并且利用平台智能批阅作业功能,诊断学生研学情况,精准分析学情。
二、真实情境导入,注重学科导向性。
学科核心素养的培养,落脚于课堂教学的各个环节。在真实情境中培养学生的核心素养,更能激发学习兴趣,提高学生的实践能力,使学生在实际生活中更好地应用所学知识。
基于学生对电子围棋存在陌生、疑惑的实际情况,以及人工智能技术在围棋的应用和发展之突飞猛进,笔者利用世界围棋高手柯洁和“AlphaGo”对战的真实视频导入课堂,利用人机对战这一富有吸引力的话题作为开篇,成为激发学生学习兴趣和动机的触发点。同时,通过揭示AlphaGo的核心算法,使学生对人工智能产生浓厚的兴趣。
三、趣味学习通识,培养思维严谨性。
人工智能作为新兴学科,是一个涉及知识面特别广的复合交叉学科,迭代升级的速度快。人工智能专业学习的内容多,学习难度高,技术的原理更是关键所在。广州市中小学人工智能“一主三环”模式中,包含:通识学习----体验----实验----应用四大环节。通识学习已成为人工智能学科教学中必不可缺的环节。
在《围棋高手》一课中,理解AlphaGo的核心算法:蒙特卡洛树搜索和深度学习,可能会成为学生学习的难点。这就需要教师有效地引导学生,通过“学”“做”结合的方式帮助学生突破难点,促进他们的参与。笔者通过研学问题引领,设计填充流程图的任务,让学生深刻理解算法原理。并通过研学案的及时性评价,让学生进行自评。
四、感受体验技术,增强活动实效性。
学生在学习通识后会存在疑惑,或者理解仍不深入,需要通过体验活动来加深认识。笔者设计了让学生与电脑下围棋的体验活动,借助AI体验馆,动手体验绝艺围棋,感受机器学习的应用,体会算法的精准。加深理解深度学习和蒙特卡洛树搜索,发展学生的计算思维。
利用问卷星进行及时性的随堂小测,考查学生的知识掌握程度。同时,及时反馈小测结果,与学生一起分析错题原因,巩固所学知识。在此学习活动后,再次让学生在研学案上进行二次自评。
五、应用拓展深化,提升知识实践性。
课堂是生命的课堂,是充满生命的活力,更是师生之间的互动和生命成长的课堂。课堂就是要让学生自主思考,自主探究,合作探究。笔者以广州市番禺区“研学后教”理念为指引,以研学问题为导向,组织学生进行自主、合作和探究学习,突出学生的主体地位。
为了让学生能将前面所学的知识,内化为自己的理解,用语言表达出来,笔者设计了小组讨论和展示汇报环节,让学生先进行小组的深度讨论、畅所欲言、分工协作,再到讲台上进行小组汇报,让学生学会与他人合作,学生在合作中提升自我,研讨深度学习在人工智能领域的重要价值,践行信息社会责任。此时,学生需在研学案上进行自评和互评,教师巡视了解情况。
六、总结反思内化,落实评价多元性。
课堂总结作为课堂教学的一个重要环节,在教学中起着不可忽视的作用。适当的课堂总结可以帮助学生厘清知识结构,掌握内在联系,促进学生构建自己的知识体系。
在人工智能课堂教学中亦是如此,教师借助板书,跟学生梳理本课知识点,总结学习重点和难点,并布置课后分层任务,帮助学有余力的学生进一步拔高。笔者在课堂结束时,回收学生的研学案,并逐一查阅学生的学习评价表,跟踪学习情况。
在“双新”背景下,教师应坚持以评促教,树立“教-学-评”一致性的意识。基于广州市番禺区“研学后教”教学理念下,为打造“融乐”课堂,笔者以任务评价为驱动,以自评和互评组织过程性评价,关注教学评价的及时性和有效性,促使学生主动学习、主动达标、主动提升。做到目标先行,关注学生“最终学到什么”,将具体化的教学结果作为目标,从而实现教学评的一致性。
参考文献:
[1]教育部.义务教育课程方案与信息科技课程标准(2022年版),2022(04).
[2]初高中一体化人工智能课程建设与实践研究的情报综述[J].曹磊;龚磊.中学科技,2023
[3]新课标背景下人工智能课程跨学科融合教学[J].王佳莉.实验教学与仪器,2023
作者信息:陈雪萍,女(1988.09-),汉族,籍贯 广州,本科,教师
研究方向:小学信息技术