基于生活，强化自主
顾筱玲 毛炜
《江苏省义务教育信息技术课程纲要（2017年修订）》中新增了人工智能模块，共4课内容，明确指出“通过此模块的学习，学生应初步了解人工智能的基本概念及发展历程，通过体验及剖析生活中常见的人工智能系统应用案例，感知人工智能技术的特点，初步了解人工智能的基本工作原理与过程，尝试设计与实现简单的人工智能系统”。教材的教学对象为六年级学生。许佳洁老师执教的《人工智能初体验》一课面向的是四年级学生，是自选整合的教学内容。该课虽不是小学信息技术教材中的标准课时，使用的也不是标准教材要求的xDing软件，但教学目标仍是立足于“人工智能初步”模块，以初步了解人工智能的概念、了解人工智能在生活中的应用和体验机器学习为重点，实现编写简易人工智能的程序，并引导学生结合所学，畅想未来生活。在本课的教学实施过程中，授课教师注重引导，学生深入体验，呈现了多维度的教学实践。
● 基于生活情境，“导”串一线
1.从生活中来，导开头
许老师的本节课教学设计是从闹钟、计算器等学生熟悉的生活物品导入，学生直观获取信息，借助语言，勾起学习兴趣，接着，教师引导学生对物品进化后的样子进行联想，最后，学生通过“小爱同学”宣传视频的观看和亲身体验“小爱同学”学习知识概念。学生在多感官接收信息后，求知探索的欲望被激发了出来。良好的开端是成功的一半，本节课的问题从生活中来，教师顺势导入人工智能的学习内容。
2.生活点滴，串中间
课堂的推进需要不断地引导和针对性的指导。在“机器学习”教学环节中，教师通过游戏将现实生活与虚拟世界串联起来。从人人对战到人机对战，教师引导学生进行观察和对比，从而发现问题，并不断思考和分析问题，最后，学生在教师一步步的引导下解决了问题。整节课的中间部分，通过教师及时和恰当的“导”，学生将知识建立起了千丝万缕的联系，从而形成了稳固的认知结构。教师在教学过程中设置了一个个问题引导，在解决完一个知识的同时引出下一个问题，衔接恰到好处，使学生的思维串成一线。每一个引导的问题都来自生活中的点滴，能够与课堂学习深度融合。
3.到生活中去，应结尾
学习知识与技能不是目标，让所学知识与技能能够真正发挥作用才是学习的终极目标。本节课教学的最后，与开始部分相呼应，教师再次强化人工智能的基本概念，引导学生思考人工智能在校园中、社会上可实现的应用，延伸了相关学习点，使知识技能得到升华。教师完整的“导”将课堂织成了多维度的网，知识点在这张网中不断流动，实现教学目标的汇总。
● 提供丰富体验，寓教于乐，学以致用
科尔布认为学习是通过经验的转换从而创造知识的过程，他用学习循环模型来描述体验式学习：①实际经历和体验;②观察和反思;③抽象概念和归纳的形成;④在新环境中测试新概念的含义。对四年级的学生来说，运用体验式学习，将“玩”和“学”结合，让他们和老师玩，和同学玩，还和机器玩，寓教于乐，能激发他们求知的动力，学以致用，促使他们思考、分析解决办法。
1.教师與学生
玩猜拳游戏，师生互动。教师要将已有知识和将要学习的知识结合起来，产生新的探究点，引发师生有效互动。在设想校园人工智能应用时，教师及时与学生互动，引发更多有趣的创想。当有学生回答精彩时，教师带领全班同学为他点赞，及时肯定，同时，调动不同层面的学生参与互动，保持学生积极性。另外，教师要注意及时关注学生的反馈信息，并根据学生的反映调整教学。
2.学生与学生
不管是样本的学习还是检验甚至是应用，都需要学生的共同参与。两人一组，是最小单位的学生团体，每个学生的体验也能保证最大空间。尽管在开始上课前，学生彼此不熟，但在不断交流、合作沟通后，他们建立了不一样的学习关系，彼此既是学伴又是竞争对手，边合作玩边暗暗比拼，玩出新高度。学生从单纯的个体学习走向了协同创作，协作能力得到了有效提升。
3.学生与机器
人工智能的体验也是教学目标的一块，与机器玩，既符合本课主题，又给了学生不一样的体验。学生在与机器的沟通互动过程中，对机器学习等也更为了解。由于硬件设备的配置问题，学生在为机器“治病”的过程中，与机器建立友谊，潜移默化地产生爱护设备的念头。
同时，学生在“玩中学”，自由、快乐地学习和探索，提升能力。他们完全投入到了实际体验的活动中，并且从多个角度观察和思考，得到一些合乎逻辑的结论，接着运用这些结论继续去解决问题，验证成功后形成自己的最终的定论，甚至是概念文字。
● 由扶到放，学成一体
瑞士著名心理学家皮亚杰的学习理论观点认为，认知结构不是事先就在头脑中的，也不是外部世界所赋予的，而是学习者通过同化和顺应发展变化的。当学习者从外部获得的信息能够被原有认知结构所接受时，学习者就将这些知识同化;当外部信息和学习者原有认知结构发生冲突时，学习者就会调整自己的认知结构，建立新的认知结构以达到顺应。学习者就是经过同化—顺应—同化—顺应……如此反复这样一个“平衡化的过程”而不断建构知识的。
1.由扶到放，走向自主学习
“扶”之有效。在指导学生体验猜拳游戏时，教师要引导学生细致观察界面，学生发现识别窗口的错误显示，从而联想到机器不认识“布”的手势，再深入思考，想到要教会机器认识“布”，自然引出“模型训练”的学习。此时，教师讲解模型训练的操作，帮助学生扫清技术障碍，学生很快就能完成作品的完善。
“放”之到位。猜拳游戏是教师带着学生体验的，识别口罩佩戴就是让学生自主探究。学生利用已有生活经验，结合课堂学习，能很快实现知识迁移。而自学教材的使用，又为学生提供了有效工具，为自主探究和合作学习助力，让学生充分享受到成功的乐趣。人工智能教学不单要培养人工智能工程师，更要激发起学生对人工智能的兴趣，透过人工智能学习而提升思维品质，因此，自主学习既是手段也是目标。
2.由扶到放，由课内向课外拓展
任何内容都不是为了学而学习的，而是为了用而学习的。人工智能学习要跟真实问题联系起来才有价值，人工智能课上学习的知识要用于解决生活中的实际问题。本节课人工智能的应用联系首先围绕校园展开，再扩展到生活的方方面面，学生在教师的引导下逐渐理解相关问题，进而实现知识的建构，在一系列的连锁活动中，有效地培养学生搜集信息、处理信息的能力，提高学生的观察力和思维能力。
人工智能课程是未来信息技术课程发展的方向，人工智能教育要从娃娃抓起，但人工智能教育不能拔苗助长，不能脱离学生原有的认知规律而强行灌输。人工智能的学习应该是由浅入深的过程，从体验感知到动手实践，不断地尝试、积累、创造。同时，在人工智能教学中，教师要渗透计算思维，培养学生解决问题的综合能力，全面提高学生信息素养。
