摘要：针对大单元教学设计在信息科技项目中人工智能教学的应用进行了实践探究。通过分析大单元教学设计的理念，结合人工智能教育的特点，构建了基于大单元教学设计的人工智能教学实践模式。实践结果表明，该模式能够有效提高学生的学习兴趣和创新能力，为人工智能教育提供了新的思路和方法。

关键词：大单元教学；信息科技；项目式人工智能；教学实践

引言

随着信息技术的飞速发展，人工智能作为新一代信息技术的重要分支，逐渐成为教育领域关注的焦点。在我国，人工智能教育已被纳入国家战略，旨在培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。大单元教学设计作为一种新型的教学理念，强调以学生为中心，注重培养学生的综合素养。本文旨在探讨基于大单元教学设计的信息科技项目式人工智能教学实践，以期提高人工智能教育的质量和效果。

1大单元教学设计的理念以及人工智能教育的特点

（1）理念.整体性：大单元教学设计强调知识的整体性，将知识点串联起来，形成一个完整的知识体系。这种设计有助于学生从宏观角度理解知识，提高学习效率。系统性：大单元教学设计注重知识之间的内在联系，引导学生系统性地掌握知识。通过系统学习，学生能够更好地理解和应用所学知识。实践性：大单元教学设计强调理论与实践相结合，鼓励学生在实际操作中运用所学知识，提高解决问题的能力。探究性：大单元教学设计鼓励学生主动探究，培养学生的创新精神和实践能力。通过探究性学习，学生能够更好地发现知识、理解知识。个性化：大单元教学设计关注学生的个体差异，根据学生的兴趣和需求，制定个性化的教学方案，提高教学效果。（2）特点。个性化学习：人工智能教育可以根据学生的学习进度、兴趣和能力，为学生提供个性化的学习方案，满足学生的个性化需求。智能化教学：人工智能教育利用大数据、云计算等技术，实现智能化教学，提高教学质量和效率。智能化评价：人工智能教育通过智能算法对学生的学习情况进行实时评估，为教师提供有针对性的教学建议。跨学科融合：人工智能教育将人工智能技术与各学科知识相结合，培养学生的跨学科思维和创新能力。终身学习：人工智能教育强调终身学习的重要性，帮助学生适应快速变化的社会环境。

2基于大单元教学设计的信息科技项目式人工智能教学实践探究

2.1单元教学目标

（1）通过对研学路线制定这一真实情境进行分析，设计解决问题的合理算法，理解计算系统的输入、计算、输出三个环节，体验用算法解决问题的一般过程。（2）通过项目实践，学生能确定解决问题的关键因素，并进行抽象，构建计算模型，设计出最短路线的算法，初步具备解决问题的能力。（3）通过最短距离算法的设计，能用流程图描述算法，用程序验证算法，比较不同算法的执行效率，体验同一问题可以使用不同算法来解决。（4）通过项目实践，能利用算法解决生活中的其他问题，实现迁移应用。

2.2情境创设

在智能家居领域，我们可以创设一个“智能家庭生活体验”的情境。在这个情境中，学生们将扮演一个家庭的一员，体验人工智能如何让家庭生活更加便捷、舒适和智能。智能照明系统：当学生走进家门，智能照明系统自动感应到他们的到来，家中灯光缓缓亮起，营造出温馨的氛围。学生可以通过手机APP远程控制家中的灯光，无论是调节亮度还是切换场景，都变得轻松自如。智能安防系统：在学生离开家时，智能安防系统会自动启动，监控家中的安全。一旦检测到异常情况，系统会立即通过手机APP向学生发送警报，并通知相关安保人员。智能家电联动：学生可以通过语音助手或手机APP控制家中的家电，如电视、空调、洗衣机等。在学生回家前，空调自动调节到适宜的温度，电视自动播放喜欢的节目，洗衣机提前完成洗涤程序。智能健康管理：在智能医疗方面，学生可以通过智能手环监测自己的健康状况，如心率、睡眠质量等。当出现异常时，智能手环会及时提醒学生，并建议他们调整生活习惯。

2.3任务驱动

设计具有挑战性的项目任务，如开发一个简单的智能语音助手，引导学生逐步实现目标。鼓励学生在完成任务过程中自主探索、合作学习。任务描述：利用现有的语音识别API（如百度语音识别、科大讯飞语音识别等）实现语音转文字功能。任务目标：让学生了解语音识别的基本原理，掌握API的使用方法，并能够将语音转换为文字。项目二：自然语言处理任务描述：对转换后的文字进行自然语言处理，提取关键信息，如用户意图、关键词等。任务目标：让学生了解自然语言处理的基本方法，掌握常用的自然语言处理工具和库（如jieba、nltk等）。任务描述：根据提取的关键信息，生成合适的回复，实现简单的对话功能。任务目标：让学生了解对话生成的原理，掌握常用的对话生成模型（如基于规则、基于模板、基于深度学习等）。任务描述：将上述功能集成到一个简单的智能语音助手应用程序中。任务目标：让学生掌握软件开发的流程，提高编程能力，并能够将所学知识应用于实际项目中。

2.4跨学科整合

将人工智能与其他学科知识相结合，如数学、物理、计算机科学等，拓展学生的知识视野。设计跨学科的项目，如利用人工智能技术解决数学问题、实现物理实验等。通过跨学科整合，学生能够在实践中运用不同学科的知识，提高解决问题的能力。例如，在数学领域，人工智能可以帮助学生进行复杂的数学计算，如求解非线性方程组、优化问题等。在物理实验中，人工智能可以实时分析实验数据，为学生提供精确的实验结果。此外，跨学科整合还可以培养学生的创新思维和团队合作能力。在项目中，学生需要与来自不同学科的同学共同探讨问题，这有助于他们打破学科壁垒，形成跨学科的思维方式。

结语

在大单元教学设计中实施人工智能教学实践，有助于提高学生的信息素养和创新能力。通过情境创设、任务驱动、技术支持、评价与反馈等策略，可以有效地促进人工智能教育的发展。未来，我们应继续探索和实践，为培养适应未来社会发展需求的人才贡献力量。

参考文献

[1]谢彩云 . 新课标理念下信息科技高效课堂的构建—— — 以“ 在线信息的搜索”为例 [J]. 新课程， 2023.

[2]武金刚，素养导向下信息科技大单元教学实施策略[J].中国信息技术教育，2023.