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素养导向下的小学人工智能跨学科单元主题教学
摘要:面对人工智能技术的迅猛发展,如何在小学阶段有效融入人工智能教育,成为当前教育领域亟待解决的问题。因此,聚焦于素养导向下的小学信息科技人工智能跨学科单元主题教学,旨在探索一种创新的教学模式,通过跨学科整合与素养导向的教学设计,解决传统教学中知识碎片化、兴趣缺失及能力培养不足等问题,促进学生综合素养的全面提升,为培养未来社会的创新人才奠定坚实基础。
关键词:素养导向;小学;人工智能;跨学科;单元主题教学
在信息时代的浪潮中,"素养导向"作为教育领域的核心理念,强调了学生综合素质与能力的全面发展。特别是在小学信息科技教育领域,随着人工智能技术的兴起,"跨学科单元主题教学"模式应运而生,它不仅要求学生掌握信息科技基础知识,更倡导将人工智能技术融入多学科教学中,促进学生创新思维、批判性思维及跨学科能力的显著提升。
一、小学人工智能跨学科单元主题教学的重要性
(一)促进学生综合素养的提升
在当今这个快速变化的时代,综合素养的培养对于学生未来的成长至关重要。小学人工智能跨学科单元主题教学,正是这一教育理念的具体实践。它打破了传统学科的界限,将多个领域的知识有机融合,围绕人工智能这一主题展开教学。这种教学模式不仅让学生掌握了人工智能的基础知识和技能,更重要的是,在解决问题的过程中,他们的逻辑思维能力、创新思维、团队协作能力、信息素养以及社会责任感等综合素养得到了全面提升。通过这些跨学科的学习经历,学生学会了如何运用多学科知识解决复杂问题,为未来的学习和生活打下了坚实的基础。
(二)增强学生的学习兴趣和动力
兴趣是最好的老师,而动力则是推动学生持续学习的关键。小学人工智能跨学科单元主题教学以其独特的魅力和实用性,极大地激发了学生的学习兴趣。人工智能作为未来科技的重要方向,其广泛应用和无限可能让学生充满了好奇和向往。通过参与项目式学习、动手实践等活动,学生亲身体验了人工智能技术的魅力,感受到了自己创造的价值[1]。这种成就感和满足感极大地增强了学生的学习动力,使他们更加主动地投入到学习中去。同时,跨学科的教学方式也让学生在学习过程中发现了自己的兴趣所在,为未来的职业规划和人生选择提供了更多的可能性。
二、素养导向下小学人工智能跨学科单元主题教学路径
(一)明确教学目标,强化素养导向
在素养导向的框架下,小学人工智能跨学科单元主题教学首要任务是确立清晰、具体且富有层次的教学目标。这些目标应紧密围绕学生核心素养的培养,包括但不限于信息素养的提升、创新思维的激发、批判性思维的培养以及跨学科整合能力的增强[2]。通过明确的教学目标,教师能够在教学设计中精准定位,确保教学活动始终聚焦于学生素养的全面发展。同时,强化素养导向还意味着在教学过程中,教师应注重引导学生将所学知识转化为解决实际问题的能力,培养其成为具有社会责任感、能够适应未来社会需求的复合型人才。
例如,在教学三年级上册第二单元“用好数字设备”时,教学目标明确为:掌握基本操作,融入AI知识,提升信息素养与跨学科技能。以“智能闹钟设计”为例,学生不仅学习设定闹钟,还尝试编程实现语音控制与音乐选择。此过程锻炼了编程思维、团队合作,同时引导跨学科思考,如结合数学时间概念与艺术审美选曲。通过实践,学生不仅掌握了数字技能,更在素养导向下,培养了创新思维与解决问题的能力,为未来科技学习奠定坚实基础。
(二)整合教学内容,构建跨学科知识体系
为了实现素养导向的教学目标,小学人工智能跨学科单元主题教学需要打破传统学科壁垒,对教学内容进行深度整合。这要求教师在选择和组织教学内容时,不仅要关注人工智能领域的基础知识和技能,更要深入挖掘其与数学、科学、艺术、语言等其他学科的内在联系。通过构建跨学科的知识体系,学生能够在更广阔的视野下理解人工智能的概念、原理和应用,从而培养其综合运用多学科知识解决问题的能力。此外,跨学科的知识体系还有助于激发学生的好奇心和求知欲,促进他们主动探索未知领域,为终身学习奠定了坚实基础。
例如,在教学三年级上册第三单元“在线信息获取”时,整合教学内容时,教师设计了“智能旅行规划”跨学科项目。学生需利用网络资源搜索旅游信息,同时引入AI助手概念,如智能推荐景点、天气预测。通过语文描述目的地、数学计算预算、科学了解地理知识,学生构建了一个综合的旅行计划。此过程不仅锻炼了信息筛选与整合能力,还促进了跨学科知识的融合应用,体现了素养导向下的综合学习。
(三)创新教学策略,提升教学实效
教学策略的创新是提升小学人工智能跨学科单元主题教学实效的关键。为了激发学生的学习兴趣和主动性,教师应积极探索和实践多种教学策略。可以采用情境教学法,通过创设贴近学生生活实际或未来科技发展的教学情境,让学生在模拟真实的环境中学习人工智能知识。可以运用项目式学习法,引导学生围绕具体项目展开学习,通过团队合作、自主探究等方式完成学习任务。此外,教师还可以利用信息技术手段,为学生提供丰富的学习资源和个性化的学习支持。这些创新的教学策略不仅能够提高教学效率和质量,还能够培养学生的自主学习能力、团队协作能力和创新思维等综合素养。
例如,在教学三年级下册第七单元“在线协作学习”时,创新教学策略采用“AI辅助的虚拟团队探险”。学生分组进入虚拟环境,利用AI助手辅助团队沟通、任务分配与进度追踪。过程中,学生需结合历史知识解决谜题,数学计算资源分配,语文表达探险故事。通过实时在线协作,不仅增强了团队协作能力,还锻炼了信息科技应用能力,特别是适应AI辅助的学习环境,全面提升了学生的综合素养。
结论:
综上所述,小学人工智能跨学科单元主题教学在素养导向下展现出蓬勃的生命力。它不仅打破了传统学科的界限,促进了知识的融合与创新,更在培养学生综合素养、激发学习兴趣与动力方面发挥了重要作用。通过明确的教学目标、整合的教学内容以及创新的教学策略,为学生铺设了一条通往未来科技世界的宽广道路。在这条路上,学生将学会如何运用跨学科知识解决实际问题,如何在挑战中不断成长,最终成为具有创新精神和社会责任感的时代新人。
参考文献:
[1]林莉.素养导向下的小学人工智能跨学科单元主题教学——以AI"智能养蚕"单元为例[J].中小学信息技术教育,2024(7).
[2]于颖,高宇.素养导向的小学人工智能"教什么"——基于扎根理论的质性分析[J].中国电化教育,2023(12):84-91.