高中《新课标》中“人工智能”独立成一模块,旨在系统地将人工智能基本理论知识融入到中学课程体系中,带领学生感受人工智能对我们学习、生活带来的巨大改变,进一步激发学生探究学习新技术、新知识的兴趣,为新时代培养学生信息技术核心素养及技术应用能力做铺垫。本文以知识建构理念为基础,融合知识建构和项目式学习的一般过程,形成了知识建构下的项目式学习框架,并以高中人工智能课程中“人工智能概述”为例进行教学设计。
1.项目准备阶段
教师在新课导入之前明确项目实施规则。第一,明确分组规则:由教师主导,采取“异质分组”的方法进行分组,每组需具备小组长和记录员各一名;第二,明确项目最终目标是输出成果,而不是进行辩论赛,发生观点冲突时,小组需要协调解决冲突,统一意见;第三,小组讨论过程中,每个人都需要发表观点,如观点与他人相似,则可以在他人的观点上进一步补充。
2.项目实施阶段
(1)创设情境,感知问题:人工智能初认识
基于真实情境的导入,教师可通过人工智能相关的材料导入新课,其中较为直观且能快速促使学生进入课程学习的形式有视频、动画和实物。教师通过播放视频导入问题情境,在视频播放前向学生提问:“什么叫做具有智能?”,然后向学生展示纪录片《你好AI》的片段,从中感受人工智能与人类智能的来回博弈,感受人工智能技术发展的速度及对社会、对生活产生的巨大影响。学生通过视频和已有的认知基础对智能进行定义,将自己的观点通过概念图或思维导图的形式呈现出来,初步形成人工智能概念的建构。
(2)提供支架,知识建构:人工智能再认识
教师提供学习支架,引导学生从“人工智能是什么?人工智能在生活中有哪些应用?这些应用是从哪些方面来体现人工智能的?”等问题出发,基于教师提供的素材和上网检索,梳理总结。学生以小组形式合作学习,小组长组织组员根据教师提出的问题和自己初步形成的观点进一步改进自己的观点并在小组讨论中表达出来。
(3) 观点协商,方案设计:设计人工智能专题报告方案
完成对人工智能初步认识的讨论,教师布置任务:将小组集体探讨所输出的结论进行梳理,形成一个“人工智能专题报告”,报告的维度由小组自己商定。小组长带领组员进行头脑风暴,当观点发生冲突时,小组长引导组员分析冲突要点,解决冲突。记录员将成员的观点进行记录,确定本组关于人工智能专题报告的维度。教师巡视课堂,帮助有困难的小组解决困难。
(4)制品产出,测试优化:制定人工智能专题报告
小组成员根据方案制定报告维度分工合作,查找收集资料,对资料进行二次加工,并与自己已形成的观点相结合,撰写完成人工智能专题报告。报告形成之后,小组再次基于初稿进行讨论,不断优化。
(5)总结反思,拓展创新:小组汇报成果
小组根据本组撰写形成的人工智能专题报告,提炼关键词形成思维导图进行汇报,教师与其他小组给予点评。最后由教师带领学生总结人工智能的定义、发展历程与有关应用。