运用智能设备,创新学习方式

发表时间:2021/8/2   来源:《中小学教育》2021年第3月9期   作者: 曾凌川
[导读] 随着人工智能时代的来临,现代信息技术课堂教学全面深度融合,以信息化引领教育理念和教育模式的创新不断发生
        曾凌川

        重庆市南岸区御峰小学

摘  要:随着人工智能时代的来临,现代信息技术课堂教学全面深度融合,以信息化引领教育理念和教育模式的创新不断发生,人工智能技术不断在小学信息技术课堂中应用。通过智能终端与相关软件的综合运用,能很好激发学习兴趣,并将学习的过程记录下来,起到反馈、促进的作用。

关键词:运用 智能设备 创新 学习方式

智能终端主要可以分为软件终端和硬件终端两类,硬件主要可以是嵌入式计算机系统的设备,因此它的体系结构框架与嵌入式系统体系结构是一致的。同时,智能终端也还包括软件环境,它可以用应用程序、操作系统、中间件等组成部分。智能终端不能只简单地认为是一个终端的设备,应该是软件与硬件的融合使用,或者基于计算机的某一软件,利用于课堂教学也是可行的。







图一:智能终端建构图

在学生学习、创新的过程中,通过智能终端与相关软件的综合运用,能很好激发学习兴趣,并将学习的过程记录下来,起到反馈、促进的作用。许多以前只能够通过黑板、投影仪呈现的知识,已经可以变得更加具象化,学生在这样的学习中可以更加感受到学习和参与的乐趣,通过直观影像和案例,引发学生的深度学习,真正推动核心素养在信息技术课堂的生根、落地。但现实情况是,仍有许多教师不能很好地将人工智能技术运用到信息技术课堂中,要么是学校教学环境无法达到教师要求,不能给予足够的硬件或者空间上的支持;要么是硬件基本达到要求,但教师团队不能对人工智能设备引入教学引起重视,无法应用智能终端达成学习目标;要么是教师信息化的观念或者技术不过关,不能灵活应用,导致学习效率不高,甚至无法开展。这些由于学校、教师、环境等方面的因素,导致了智能终端无法与信息技术课堂链接,使得课堂形态单一,教师在讲解完知识点后,学生即在计算机上开展练习,无法通过直观感受和有效互动,来激发学习兴趣,增加学科知识点间的关联,促进学科思维能力提升,有效提高学习效率。
一、教学中应用智能终端的意义与价值
创设良好信息技术教学环境与学科,需要树立正确的教育教学观念,深刻领会信息技术学科的培养目标与学科内涵,以学生为中心,发展学生必备品格和关键能力。信息技术学科教学,需要不断调动学生学习积极性,培养起感知能力和动手能力。智能终端在小学信息技术课程教学中加以应用,可以更好激发学生手脑并用,增加学习乐趣,不断给予学生新的学习刺激点。
二、智能终端分类及运用原则
课堂教学是信息技术核心素养达成的主阵地,传统的信息技术教学容易出现讲授课、体验课等现象,缺乏学习效率,无法推动合作学习,进而导致课堂缺乏活力,学生学习效率不高。随着信息技术的发展,创新意识的提升,在信息技术教学中,运用智能终端的课堂屡有出现。但是运用了智能终端的课堂我们不能说它就是一堂有效率的课,需要看是否为教学重难点的突破、为目标达成服好务。那么,在运用智能终端时,我们应首先明确智能终端的大致分类。一般情况下,智能终端会有软件和硬件系统,通常我们使用到的有通信接口、交互类、传感器类等智能终端。例如在scratch 编程教学中,教师利用自行开发的小程序,配合触碰操作体验,让学生观看到正确与错误步骤的呈现,强化了学生对正确操作流程的概念。






图二:智能终端分类示意图

信息化技术的直接参与会改变我们的思维方式,让信息技术从教育的内部开始发生变化,让学生更多普及信息技术技能,也将无形中提升未来人口的信息技术实力和创新能力,同时也能很好满足教育个性化的需求。同时也有为加而加、简单运用技术等现象,使得教师重视了教的工具性,而忽视了人的目的性。那么在运用智能终端时,要注意哪些原则呢?
(一)趣味性原则
在学习克隆模块教学内容时,教师可以设置互动模块,让学生从中了解到克隆模块的基本内容,通过学生与学生合作完成的方式提升课堂的趣味性,进而有效地吸引学生的注意力,为构建高效课堂奠定基础。
(二)实时性原则
在进行衔接知识点教学时, 教师可以结合学生的学习现状来制定针对性、互动性的课件,利用网络平台,学生学习实时便于进行观看,巩固学生旧知识的同时,也为解决新问题、新挑战提供范式。
(三)直观性原则
在《小小鼠标动起来》一课,利用不同种类的模拟鼠标,让学生真实体验书本上和书本以外的知识,知晓鼠标的功能,以及还可以有哪些终端可以代替鼠标,他们是怎样操作和运作的。这样的从操作,让问题变得不再单调,学习已不再乏味,学生可以运用鼠标、运用手模拟鼠标、运用虚拟鼠标等方式来体验不同类别的鼠标,找寻到他们工作的原理,提升学习兴趣,提高知识的串联性。
(四)多学科融合原则
根据学生学习具有的群体性特点,还可以开展多学科融合的教学,提升学习效率。例如,在教学《平移、旋转和轴对称》这一节的知识点时,可以利用希沃白板设置物体,与《一起玩转小鼠标》的信息技术课融合。希沃白板作为一种先进的电子信息多媒体教学设备,功能非常强大,教师可以利用它的信息互动功能,将抽象的概念用具体实际的画面展现出来,让学生从感官上加深对知识点,尤其是重难点的理解和认识。这种以尊重学生的个性化为基础教学,为学生提供智能学习环境和智能学习资源,有利于培养学生的自主学习能力、提升学生高阶思维能力,同时发展学生的创新能力的拓宽学生的学习途径和学习空间。
三、教师课程开发意识与能力提升
培养学生信息技术核心素养,需要教师从课程资源开发、实施等环节下功夫。这需要教师基于当前的人工智能前沿领域不断开展学习,使技术更加成熟和灵活,不断提升教师自身的课程领导力。教师更要重视学生在智能终端作为工具使用背后,激发合作与创新意识与能力的过程。让学生在解决问题的过程中,通过试错、讨论、互助等环节学习,培养发现问题、解决问题的能力。在使用过程中,还要考虑与实际生活紧密联系的真实性问题,让学生学会运用智能终端解决学习、生活中的问题,提升综合利用智能工具解决实际问题的能力。在这一过程中,教师需要引导教学目标达成和重难点的有效突破,设计具有层次性的挑战性问题,让学生真实参与学习,培养创造性思维和动手能力。
四、教与学的方式转变
促进智能终端在信息技术课堂教学的运用,还需要明确学生作为课堂学习活动中的主要参与者,最终应具备高度的自主学习意识和能力。学校和课堂不是学生进行知识学习和针对信息知识进行实践操作练习的全部学习环境,学生的自主练习是全场域、全时段的。因此教师需要转变教与学的方式,引导自主学习、合作学习、探究学习等多种学习方式,才能有效提升学习力,这是智能终端应用于信息技术课堂的重要目标。









图四:信息技术教学提升学习力示意图

(一)增加预习、复习
学生的学习除了学习基本知识、掌握基本技能外,还应该学会如何学习,学会学习方法。因此,可以运用手机、平板等智能终端,开展课前预习和课后练习。增加智能统计和运算,可以从不同角度反馈学生掌握到的情况,加深对新授知识的认知与理解。例
(二)情景化、游戏化的教学
小学生对单一的学习兴趣是不高的,需要借助情景与游戏,快速、持续吸引学生关注学习,引导深度学习。学生可以通过模拟情景,以分组的形式开展竞争,例如合作创编小游戏等,引导学生定期开展小游戏展览、介绍及评比活动,为学生创设游戏化、情景化的学习平台,增加学习兴趣。
(三)开展项目式的学习
项目式学习包括许多实施样态,有基于问题的学习、探究性的学习、STEM学习、STEAM学习、基于现象的学习、任务式的学习,也有系统性学习、跨学科学习、主题式活动、研究性学习。我们需要明确项目式学习应是基于某种真实情景下,解决真实的问题的过程。根据达林-哈蒙德(2010)和梅耶(Mayer,2016)关于项目化学习要素的描述,通常的项目化学习应具有以下特征:有真实的问题驱动、在真实的情境中开展研究学习、开发和利用工具与资源、以学习共同体建设推进研究、形成公开性的成果并展示、寻找可以继续生成的问题。所以在信息技术课堂中,可以建构以项目为驱动的学习过程,引导小组运用智能终端工具共同完成同一任务,引导真实的学习。






图五:融合信息技术的项目式学习开展流程图

(四)课内与课外学习相结合
智能终端在常规信息技术教学中的使用,对于教师、学生、家长都是较为新鲜的。但其在社会培训中却使用较为广泛,许多的学习类APP、网站内编程已经悄然兴起,教师要做好充分准备迎接对课堂、对教学的挑战,除了在课堂上运用外,还可以在课程学习完成后,安排课后完成内容,还可以采取异质分组、同质分组等方式,让学生通过课外小组合作学习,提升运用智能终端开展学习的能力,促进综合素养的提升。
在当前信息化时代全面来临的背景下,信息技术教师选择智能终端开展教学,将编程等内容合理安排,广泛开发学、练、赛及展示的平台,不断巩固学习成果,提升课堂学习效率,实现教学信息化,才能不断探索核心素养导向的信息技术学科课堂教学的要素与发展方向。


参考文献:
[1] 罗军 . 基于微课的小学信息技术“课内翻转”课堂实践——以《感受双符号键》一课为例 [J]. 中国信息技术教育,2020(8):29—31.
[2] 包茜 . “人工智能 +”小学信息技术教学 [J]. 教育信息化,2021(13):83—84.
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