基于“双师课堂”的人工智能跨学科项目化教学模式构建及应用

期刊: 理想家 DOI: PDF下载

黄晶晶

江苏省无锡市天一实验学校,江苏无锡214000

摘要

新课标指出,各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习,让跨学科这一教学模式的关注度直线上升。跨学科项目化学习是产生整合性的成果与理解,是在解决真实而复杂的问题中学习不同学科的知识,其不仅需要学科立场,更需要跨学科的整合立场。并不是简单地拼凑不同学科的知识解决问题。基于此,基于“双师课堂”,构建及应用人工智能跨学科项目化教学模式,旨在精细化信息科技学科教学,借助教育信息技术优化课程全过程,让跨学科“跨”出应有的价值。


关键词

“双师课堂”;信息技术;人工智能;跨学科项目化教学模式;应用

正文


引言:人工智能是最好的跨学科教学纽带,作为“数字中国战略”的一部分,推进教育数字化转型是贯彻落实科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略的重要先手棋,“双师课堂”助力课后服务“全覆盖”高质量落地。利用“双师课堂”推动课后服务资源实现普惠共享,确定“试点先行、以点带面、重点突破”的建设思路,最大程度实现优质教育资源区域内共享。基于“双师课堂”应用,发挥信息科技学科育人的作用,努力让每一个学生都能够享受优质教育,积极探索跨学科项目化教学标准下教学的新模式。

一、设计人工智能跨学科项目活动

着力推进信息技术与教育教学融合应用,通过线上教学与线下教学相结合,线上教师通过网络进行远程直播授课,线下教师对学生进行课程辅导、互动答疑。内联本校,采取“1+N”方式,实现一个优秀主讲教师对多个班级进行互动授课,实现本校班级间教学质量同步提升。真实项目活动设计上,教师可利用“双师课堂”扩展和辐射,实现薄弱学校与优质学校同步上课、数据互动、一体评价,切实提升教育教学质量[1]

例如,江苏凤凰科技出版社初中信息科技课程“互联网与创新——制作数字化变革全景图谱”,以“双师课堂”为平台,加强优质资源协调与整合,提供人工智能设计的教学、展示、交流、创作,初步构建以人工智能赋能专业建设为核心的实践教学体系。同时,有效集成Midjourney、Stable Diffusion、ChatGPT、讯飞星火等一系列AI平台,搭建人工智能设计算力平台,训练学生学习自有模型。从“人工智能的表现形式”、“人工智能的工作过程”和“前景和展望”三个方面出发,带领学生们上一堂生动有趣的人工智能课堂。但是,一些学生通常是被动接受的,缺乏主动学习和探究人工智能机会和意愿,不能有效地参与到有关人工智能的学习中[2]。因此,在信息技术专业课程中重新设计课程体系,融入AI相关课程或内容,教师可先提出问题假设,再设计研究方案,最后开展实验探究,验证假设,随之得出结论。最后,小组们展示设计的机器人都各具特色,充分体现信息科技下学生的核心素养的培养。增强学生的创新能力和科学素养,整个过程充分体现了信息科技学科实验教学的特点,培养了学生提出问题和解决问题的能力。精心设计一系列内容丰富、实用性强的人工智能课程和实践活动,对全方位培养学生的创新思维和实践能力起到重要作用。

二、推动学生自主参与知识建构

“双师课堂”点亮精彩学堂,“双师课堂”的实施,帮助学校突破了师资紧、内容少的发展瓶颈。教师可选取由一线城市名师精心制作的课程内容进行不间断授课,极大减轻老师备课负担。课堂互动小视频、随材教具等都是配套直接使用,给予老师很大便利。课堂寓教于乐,强调学生自主探究和自主学习能力,通过解决问题的方式,提升了学生的核心素养。“互联网+”的教育模式在提升教学质量、创造更加丰富的教学方式上有着不可忽视的作用,实现数字化赋能课后服务发挥了极大优势。

例如,江苏凤凰科技出版社初中信息科技课程“走进互联网——探索数字中国 共话互联网”,以数字媒体技术专业建设为契机,借助“双师课堂”的形成高效联动、资源共享、优势互补、分工协作的“新艺科”协同教学模式。在这些项目中,学生们将所学的理论知识与实际情境相结合,从而获得珍贵的实践经验,为未来的学习生涯奠定坚实的基础。积极拓展“AI+教育”应用场景,如使用AI进行教学辅助、师生评价以及激发设计创意继续探索AI在设计教育中的更多应用场景。遵循学生发展规律,符合教育教学原理,聚焦核心素养提升,而且在与同学协作完成任务的过程中,学会交往,善于沟通,提升基本的合作能力、团队精神。跨学科视角下的人工智能教育,将人工智能的内容和实践与具体的学科深度融合,依托真实生活情境,以问题或项目为载体,将各种人工智能技术运用到教学准备、监测、评价等环节中,建构学生自主参与知识,并用于辅助教师开展教学活动[3]。由此,通过跨学科大概念开展项目式学习,在协作探究中完成对不同学科、不同领域知识的协同建构,实现赋能助学,从而提升学生的人工智能素养。立足学生核心素养,整合开发一批优秀的跨学科、项目式学习的课程资源,让学生在实际情景和真实问题中积累活动经验、感悟思想方法,提高解决实际问题的能力。

三、跨学科项目化教学模式协同教学

推动人工智能教育从知识教育到素养教育的转变,已经成为现阶段在中小学领域推进人工智能跨学科教育的迫切需求。在人工智能时代的背景下,人工智能大模型工具走进普通人的生活。但是,一些学生却苦于找不到优质教育资源,导致在学习人工智能的浪潮下逐步掉队。“双师课堂”极大降低课后服务的实施门槛,有效解决学校“缺老师、缺资源”的双重难题,为学生的学习和服务提质增效提供有力保障。

例如,江苏凤凰科技出版社初中信息科技课程“互联网中数据共享-传播中国大运河文化”,在此情境中引导学生用Adobe Dreamweaver编辑器制作自己的网页,用专业网站技术为学生搭建分享平台,实现实时网页共享,在教学内容上,以主题教学为抓手,要有目标、有资源、有反馈、有评价;并遵循学习的逻辑体验,由感知、原理、应用再到创新,坚持过程性评价和总结性评价相结合,推进信息科技课程建设。灵活应用人工智能技术中智能工具,不仅帮助老师依据课标进行跨学科项目设计,增强教学内容的趣味性和关联性,也能为学习者的高效学习和真实体验提供支持。教师通过知识整合、跨学科课程设计、项目合作、学术交流和共享资源等方式,促进人工智能与设计专业学科之间的互惠贯通,推动数字经济时代设计教育的发展和进步[4]。授课中,教师提供数据汇集与标注、模型训练、实时运算等功能,将人工智能算力得出的结果与实验、创作相结合,提高学生应用人工智能解决问题的能力。按照学生的认知特征和信息科技课程的知识体系,围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能这六条信息科技学科逻辑主线,统筹安排各学段学习内容,课程中,创新教学设计,以鼓励学生成为中国大运河文化互联网宣传大使为情境,让学生收获项目成就感,并点燃了他们的爱国情怀。

综上所述,新课标中对课程理念、课程目标等内容进行了梳理,强调信息科技课程应当反映数字时代正确育人方向。人工智能跨学科项目化教学要基于大单元设计教学活动,创设真实情境,以知识点和技能为抓手进行授课,强调项目主题学习、学科实践教学的重要性。基于“双师课堂”,以提出问题解决问题为授课宗旨,注重学生思考、表达、体验,从而掌握表现形式,培养学生的知识和技能的迁移能力,让学生在真实问题的解决中更好地实现“科”和“技”地融合应用,进而实现信息科技学科核心素养的发展和培养。

参考文献:

[1]党彬心.初中信息科技教师精准教学胜任力评价指标体系构建[D].延安大学,2023.DOI:10.27438/d.2023.000440.

[2]张雅宁.基于学科大概念的初中信息科技教学模式构建研究[D].延安大学,2023.DOI:10.27438/d.2023.000844.

[3]余嘉欣.STEAM理念下的初中信息科技课程探究式教学活动设计与实践[D].广东技术师范大学,2023.DOI:10.27729/d.2023.000235.

[4]刘格.核心素养视域下初中信息科技课程项目式学习评价研究[D].延安大学,2023.DOI:10.27438/d.2023.000459.


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