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AI教育如何开展？杭州滨江区探索课堂新实践

2022年教育部颁布《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，信息科技第一次作为独立科目进入课程方案，人工智能作为六大课程逻辑主线之一，纳入了必修课的学习内容。

丹枫实验小学学生开发的校园定向声系统模型 滨江区教育局供图

　　丹枫实验小学学生开发的校园定向声系统模型 滨江区教育局供图

　　十几年前的信息科技课以文字录入、软件学习和操作为主。面对新一代的“数字原住民”，简单的电脑操作知识已无法满足他们的需求。在尚未有统一教材、资源的情况下，中小学校如何开展信息科技教学？在浙江省杭州市滨江区，关于AI教育的探索，正在开展。

　　早在2021年，滨江区便成立了人工智能教育中心，助力区内各中小学搭建机器人实验室、创客教室等人工智能教育场所。2022年，滨江区引入了腾讯青少年人工智能教育平台，学生们开始在课堂上沉浸式体验人工智能。此外，滨江区教育局还设立了7所人工智能教育基地学校和7个人工智能教育中心体验基地。

竺可桢学校学生在世界机器人大赛（WRC）上取得佳绩 滨江区教育局供图

　　竺可桢学校学生在世界机器人大赛（WRC）上取得佳绩 滨江区教育局供图

　　“人工智能教育中心是民生实事，是区教育局探索未来教育的尝试。滨江教育的视野要更具国际化、教育的理念要更具现代化、教育的创新实践要更具前瞻性，以培育出创造力、探究力、协作力更强的未来公民。”滨江区教育局局长来江飞说。

　　腾讯AI创想家为青少年人工智能教育研发了“寻宝大冒险”。在“宝矿岛”，滨江区竺可桢学校的信息科技老师程陶奕，找到了讲授迪克斯特拉算法可视化程度更高的方案。

　　从一张宝藏小岛的地图中找到起点到终点的最短路径，草地、山林、山丘都代表着不同的消耗时间。完成任务的过程，就是深入理解算法原理的过程。

　　事实上，“寻宝大冒险”只是腾讯青少年人工智能教育平台研发的项目之一，在平台的“AI训练馆”，还有“螃蟹的探险”“星系管理员”“识花君”“房价预测”……在这里，学生不仅可以用神经网络管理星系，用计算机视觉识别鸢尾花，还能用机器学习预测一个地方的房价。

　　在“游戏”中，丹枫实验小学信息科技老师黄宁感觉学生们更专注、也更放松了。这位年轻的老师曾经在课上引导学生设计并调用一个红绿灯的函数，然后应用在一个游戏中所有的道路场景中。“它的优势在于可以把一个复杂的程序化简，从而在过程中培养学生解决问题的创新思维。”黄宁说。

　　黄宁任教的丹枫实验小学周边有不少居民楼，有时候广播系统声音过大会影响了他们的休息生活。六年级的孩子们发现了这一问题，他们开始思考，如何设计校园音响系统，在减少对外噪声的同时，增加操场内广播声音的覆盖面？

　　在黄宁的指导下，孩子们对学校音响系统的现状进行调研，自主查阅了常见音响系统的资料，提出了使用“定向声”的技术来解决这一问题。

　　为了支持孩子们的想法和创意，该校特意邀请了区内科技公司的技术骨干，与黄宁共同指导孩子们制作校园模型，并测试安装定向声音响系统。最终，项目为解决学校音响问题提出了可行的方案，引发了社会广泛的关注和讨论。

　　在更大的一张图纸上，青少年人工智能教育正在滨江区的各中小学校生根开花。

　　从人脸识别、智能快递、餐饮机器人，到学习助手、日常生活创意，再到赛事奖项……每一次的探索，都给孩子的心灵种下了人工智能启蒙的种子，而年轻的“科创新一代”也在滨江几十所中小学内不断涌现。

　　钱塘实验学校的信息科技老师陈树人记得，该校一位四年级学生曾经做了一个古诗词学习助手小程序，点进去之后可以欣赏历朝历代与杭州有关的古诗词。另一位低年级的学生曾经在母亲节当天，独立用算法为妈妈生成了一个爱心。

　　黄宁的学生中，有人制作了一个Windows系统的模拟器，里面不仅能画图、玩贪吃蛇、听音乐，还能学古诗、背单词——使用者用类似“扫雷”的方式找到正确的单词时，就会弹出单词的释义和发音，学过的单词还能加入“词库”。这个影响了一代人的经典操作系统，如今已经可以被一个六年级的小学生轻松复制。

　　黄宁相信，无论技术将来取得怎样的进步，这些拥有了学习能力、创新意识的孩子是不会被人工智能取代的。“人的自主能动性、可创造性，不是人工智能可以去完全模仿的。”黄宁说。

　　这种校本化的探索实践，不仅带来了课程标准下的教学组织形式创新，也潜移默化地改变着老师们的角色定位。

“在学生自主思考、自己动手的前提下，如果还遇到问题，老师就更多地作为引导者的角色而存在，引导学生们思考，而不是直接把知识搬给他们。”滨江区竺可桢学校信息科技老师程陶奕说，自己最大的变化，就是在教学中会更加关注学生的思维逻辑、创新意识和知识迁移解决问题的能力。

中新网 2023-6-26

自主课堂模式下小学数学学生解决问题能力的探究

数学的学习旨在培养一种学生自我解决问题的能力，虽然在学习中发现问题很重要，但是自我解决问题也相当重要，现如今随着国家教育的不断改革，学生的自主解决问题的能力也受到教师的重视，教师也从各个方面不断培养学生的自主解决问题能力的意识，本文将从自主课堂模式角度对小学数学学生解决问题能力进行探究，为更好地找到关于在自主课堂模式下提高小学数学学生解决问题能力的策略。

关键字：自主课堂、小学数学、解决问题、探究

一、自主课堂模式下的小学数学学生解决问题能力的缺陷分析

1.缺乏切实可行的理论指导

处在小学阶段的学生，心智还不成熟，同时自主学习的能力也比较差，自我约束能力还未真正的形成，很容易被别的事情转移注意力，另外，一方面对于小学生来说，学到的理论知识还不多，无法形成知识链，在自主课堂模式下，没有相当足够的理论知识解决自己实际遇到的问题，从而就容易使得学生自己无法真正解决遇到的数学问题，如果这个时候教师不能给予正确的引导，学生将会对学习产生排斥的态度。另一方面，小学教师的教学水平达不到要求，在讲课过程中对知识的讲解只是停留在表面上，对学生的自主课堂中解决问题能力的培养缺乏足够的理论指导，这就从根本上阻碍了自主课堂模式下的小学数学学生解决问题能力这种教学模式的有效进行，也不利于学生的发展。

2.学生缺乏深入探究精神

对于小学生尤其是处于低年级的小学生，自我管理能力还未养成，都有着一颗爱玩的心，在学习中不能够做到自觉，更多的是要在家长或者教师的监督下才能完成作业，有时候学生能够动手操作，但是无法静下心来认真思考探究，这种情况一方面可能是由于现在的教学班级中学生多，教师课堂上不能所有的都兼顾得到，这就导致了做活动，做问题探究都比较困难，也不能充分的进行对问题的探究，学生之间的交流相对较少，教师对学生的指导不能够很全面，使得学生自己就养成了不能深入探究问题的坏习惯，遇到问题时更多的是等待老师进行讲解给出答案，久而久之，学生就会失去深入探究精神，不能够独立的进行问题的探究，最终导致了小学生解决问题的能力差，养成了不喜欢探究的习惯，不利于学生的发展和成长。

二、自主课堂模式下的小学数学学生解决问题能力的意义

1.优化课堂教学，提高教学质量

课堂教学是关键，现在的教学中自主课堂的教学模式居多，这就要求教师要优化课堂教学，在最短的时间内最大限度的提高学生的学习效率，这样就可以留出足够的课堂时间让学生进行自主学习，教师也能及时的对学生做出指导。“教是为了不教”，合理的教学方法能够起到很大的作用，教师在课堂上应该善于诱导学生在一堂课上集中注意力，在课前课后学会预习和复习，采用现代化的教学方式，培养学生良好的学习习惯，这种自主课堂模式下的小学数学学生解决问题能力的培养，刚开始可能会很难，但慢慢的学生养成了习惯后就会运用自如，学习教学能够更好的结合，只有这样，课堂教学才能得到优化，教学质量才能有效的得到提高，学生才能保持学习的热情。

2.开拓发散探索，激发解决问题的创新意识

在学习中，创新意识是必不可少的，而在小学生学习数学的过程中，学生本身更应该培养自己的这种创新意识，在学习数学的过程中反复的对遇到的自己不会的问题进行探究，举一反三，不断地锻炼自己的思维能力，这样才能在数学问题的解决中发散思维。更重要的是，在教学中，教师也应该对学生负责，有计划地培养学生的发散思维，比如说，在课下准备一个问题有多种解法的习题，让学生对其他的接发进行探讨，开阔学生的思路，让学生不满足于现有的解题方法，主动寻求新颖简便的方法，这样，在不断地训练中，学生的习惯就会养成，思维领域才能不断地扩充，发散探索意识会更加的强烈，因此，才能更好的激发学生解决问题的创新意识。

三、自主课堂模式下提高小学数学学生解决问题能力的策略

1.注重理论联系实际

教室是课堂教育的主要活动场所，理论教育为基础，通过理论的知识教育可以让学生学习了解基础的数学定义和对日常生活的影响，但是理论教育仅仅是学生们接触知识的主要途径但不是唯一的，教师在教育中要把理论教育和实践教育有机的结合起来，同时，数学课程内容相对抽象，而小学生的数学思维还处于直观化状态，并不能完全接受理解理论的内容，这就要求我们教师在实际教育中，要结合实际情况，利用现有的设备等多种教学手段，结合生活常识，为学生提供更多的实际动手机会，把抽象的数学知识转变成小学生的比较容易于接受的现实存在的事物，从而能够更好地提高学生的自主学习能力。

2.注重学生合作和沟通交流

现代社会的合作与交流越来越重要，传统的教学中教师是主体，从而忽视了教师与学生、学生与学生的交流与合作。而交流合作的意义在于通过彼此的交流合作中使得每个学生都可以提出自己的想法与意见建议，教师又可以通过出现的问题有效地提出解决的方案和办法，从而促进教学工作的顺利的进行。同时教师在与学生不断的交流中可以真实的得到学生想法和对问题的看法，可以更好的改进教学中的问题，使得课堂上由原来教师教育提问式的被动反馈为集体主动多向反馈，多层次多方向扩展、收集更多的教学的信息，可以进一步提高教学质量。而学生之间的相互沟通交流不仅可以使得学生能充分发挥自己的特长，也使得课堂教育变得更具有教育意义。另一方面通过彼此间的沟通交流可以迅速提高学习成绩和学习能力。

总结：数学的学习能够有效的锻炼学生的思维，开发学生的智力，不可否认，现在的自主课堂模式下的小学数学学生解决问题能力存在着缺点，但也有一定的意义，有一定的作用，同时，教师也可以寻找相应的策略，改变存在的不足之处，让自主课堂模式下培养小学数学学生解决问题能力变得更加的有效果，有意义，也让教师的教学工作顺利的进行，学生的学习得到有效的提高，只有这样，才能达到教学的真正目的。

南京市扬子第三小学 2023-6-27

清一小学打造生本课堂，努力办一所“风清气正的阳光学校”

在2022年12月“光明杯”小学生《我爱英语，“音”为有你》视频配音比赛决赛中，高浚淇同学荣获小高组一等奖；在2023年光明区小学英语“中国风”活动月——用英语演中国戏剧比赛中，曾国庆等8位同学获得一等奖……近年来，光明区清一小学秉承“促进学生最佳发展、长远发展，培养健全人格，为学生的幸福人生奠基”的办学理念，以办一所“风清气正的阳光学校”为办学目标，打造生本课堂、开发多元课程等，全面提升学生综合素养，走出了一条特色鲜明、成果显著的发展之路。

据了解，清一小学创办于2017年9月，占地面积约11000平方米，建筑面积12800平方米，现有教学班35个，在校学生1159人，实行走读与寄宿双制管理。学校从全人教育理念出发，全面实施小班化教学，每班人数36人，并配备正副班主任，师生比为1:13，切实关注每一位学生的全面成长和个性化发展。在生本课堂上，教师不再是课堂教学的主宰者和唯一的评判者，而是实现了角色的转化——由过去知识的传授者变为学生学习的组织者、引导者和启发者，学生的个性得到了张扬、聪明才智得到了充分发挥。

课程是学校的核心竞争力。清一小学按照学校整体课程方案，将课程体系梳理为基础课程、拓展课程、探究课程、定制课程、主题课程五个层级。其中，自主课程开设有“体育与健康”“语言与人文”“数学与科技”“艺术与审美”四大领域课程；定制课程支持愿意接受学术挑战的学生向热爱的某个方向纵深发展，促进学生的深度理解和恰当运用知识的能力，开设有花样跳绳、健美操、古筝等项目；主题课程是学校打破学科边界，促进学科间相互渗透而设，通过举办各种大型主题课程活动，让孩子能够举一反三地运用知识，实现学科大融合。

清一小学还注重培养学生学习英语的兴趣，通过开展英语趣配音、英文歌曲练唱、英文绘本阅读、英语演讲比赛、校园英语艺术节、英语课本演绎等方式，创设良好的英语学习氛围，提升学生的英语学科核心素养与国际化视野，全面提高学生口语表达能力。

得益于上述种种举措，清一小学虽然办学时间不长，但高质量发展动力强劲，先后获评深圳市消防安全标准化学校、深圳市优质特色民办学校、深圳市优质民办学校年度奖、深圳市中小学科普学分制光明区试点学校、光明区教育工作先进单位、光明区中小学“双减”工作示范校、光明区生活垃圾分类绿色学校等集体荣誉称号。

宝安日报 2023-7-6

创客教育在小学科学课堂教学中的应用研究

创客教育在小学科学课堂教学中的应用研究,主要包含创客与科学内容的整合研究,创客教育对学生学习方式的模式研究和创客教育对小学科学教师教学方法的整合研究。通过研究让创客教育促进教师对教具的创新发明,促进学生的科学探究,从而优化小学科学课堂教学。

[关键词]创客教育、小学科学

本课题主要研究创客教育对小学科学中的应用模式,主要包括创客教育对小学科学教师教学方法的整合研究,创客教育对学生学习方式的模式研究,创客教育与科学内容的整合研究,创客教育对小学科学小组合作学习的模式研究。通过调查研究、文献查阅、教师访谈法、案例分析等方法,遵循课题研究的基本步骤,最终得出相应的研究结论,具体结论包括:

（1）随着现代IT和创客教育模式的发展，教师们需要使用人工智能技术来创建一个智能系统，以便更好地满足学生的个性化需求。这要求小学科学教师在创客教育的理念下，转变教师角色的身份。通过调整教师的职责和方式，希望他们可以充分利用新的教学方法，从而提高教学质量；希望他们不再被视作传统的专家，而是将注意力放到如何指导和帮助学生完成任务上，从而提高教学水平。

（2）随着多媒体信息技术的发展,教育模式发生了重大变革。学生学习模式也随之有着翻天覆地的变化。在创客教育理念下,利用互联网与现代信息技术资源让学生的被动学习转变成主动学习过程。

（3）随着现代化的进步，小学科学课堂的教师已经成为一个重要的角色，他们既要担当起传授基础知识的责任，又要激励孩子们积极参与到科学的探索之旅，以及参与到各种科技实践活动之中，以便让孩子们更好地掌握科学的基础概念，并且培养他们的动手实践能力，从而更好地融入到创新的思维模式之中，推进孩子们的成长。通过这次研究活动，我们不仅扩展了学生的眼界，还增强了他们的科技修养。而目前3D打印技术、VR技术、激光切割技术、平板设备等现代信息手段进入校园极大丰富了小学科学教学内容。

（4）随着新的课程标准的持续实施，小组合作学习的集体性、协作性、彼此尊重和协同努力等优势受到了老师和同学们的广泛认可。此外，创客教育还鼓励大家彼此交流，共同进步，并且愿意与他人共同分享他们的学习经验。

面对上述四点,本课题组则主要研究创客教育与科学内容的整合。本次课题主要成果是,总结了1篇论文《3D打印技术与小学科学课堂教学内容融合》和相关教学设计、教学资源。

一、研究的主要问题

本课题主要研究创客教育对小学科学中的应用模式,尤其是对于创客教育与科学内容的整合研究。

随着现代化的进步，小学科学课堂的教师已经成为一个重要的角色，他们既要担当起传授基础知识的责任，又要激励孩子们积极参与到科学的探索之旅，以及参与到各种活动之中，以便让孩子们更好地掌握科学的基础概念，并且培养他们的动手实践能力，从而更好地融入到创新的思维模式之中，从而更好地推进孩子们的成长。通过这次活动，我们不仅扩展了学生的眼界，还增强了他们的科技修养。而目前3D打印技术、VR技术、平板设备等现代信息手段进入校园极大丰富了小学科学教学内容。

二、核心概念的界定

(一)创客教育

通过将创客文化融入教育，我们致力于激发学生的兴趣，通过实践性的项目来提高他们的技术水平，推广创客思维，提升他们的交流技巧，并帮助他们发现更多的可能性，从而提升他们的综合素质。

1.创客教育不仅仅是一门课程，它还包含了其他的内容和技能。

创客教育不但强调教学中课程内容体系的传授，也强调老师职责的转变。这不仅仅是技术性课题，也关乎着教师培养观念的变化，也不仅仅附加创客教育课堂可以完成的。创客课堂重视孩子成为人的主体角色与功能体现，更致力于让他们成为学习的主体，重视他们的知、情、意、行等全方面技能的训练，形成一种全方位成长的能力。在创客教育中能实现，学生完成知识的深化、内化，学会创造知识；教师转变角色，是教育者，还是受教育者，与学生学习中的共同伙伴，学习团队的引领者。

2.创客教育不仅仅是一种技能和学科竞赛，它更多的是一种探索、创造性的活动。

通过创客教育，我们希望通过提供各种各样的活动来帮助学生提高他们的创造力和实际操作技巧。这种教育方式的目的并非仅仅局限于让他们做一些简单的小发明或者小制造。它还要让他们拥有一种勇气去尝试、去解决问题、去解放自己、去追寻梦想、去改变世界的能力。这种能力还需要他们拥有敏锐的洞察力、仔细的审视、长期的投入、迅速的理解和独立的想法。拥有无限的可能性，以及出色的总结、准确的描绘——这种潜质比仅仅依靠小型机械设备或3D打印技术更加强大。

3.创客教育并非某些人的特权，也不属于任何理工类学科的范畴。

创客教育建立在一种充满活力的、充满激情的、充满活力的、充满活力的的草根文化之上。它的成功并非仅仅依靠高科技的装置或者昂贵的材料，还需要在课程内容上融入创造性、实用性、分享性的思想。现在，随着科学技术的发展，越来越多的课程都在提供给学生，这样才能保证它的高品质。。创新型人才培养并非某一特定领域的特权，它的方法各异，并且可以通过实践来培养人才，包括探索新的知识、实施新的技能、推动新的体系和促进新的文化交流。。

“学—思—动—用—创”的核心目标是帮助学生获得全面的发展，推动教育理念的变革和教学方法的创新，促进文化传播和科技的进步，为经济社会的可持续发展提供支撑。

(二)小学科学

本研究主要是指国家义务教育课程标准中的科学课程。这门学科的课程目标是注重于学生核心素养的全方位发展，通过掌握科学教育，学生能够逐步形成适合个人的终身发展与社会生存所需要的多种素养。而我们的科研宗旨也是通过将创客的教育与科学课程内容的融为一体，并着重培养学员的独立思考意识和创造力，他们才可以了解最基础的科学方法，并获得最基本的科研实践技巧，进而建立最基础的科学态度，形成科学的人生观和社会责任感。

本次课程旨在提升学生的科学素养，将其细化为四个主要部分： 物理、化学、生物、信息和技术。这些主题将帮助他们更好地理解和掌握相关的科学知识，并且在实践中发挥出自己的独特能力。

三、实践研究思路

研究的基本思路:采用下述研究方法进行课题研究,并制定相关的研究内容。

1.文献研究法:通过查阅、收集、分析、综合专题型网站各类科研文献材料,获取所需的信息。

2.调查研究方法:调查三至六年级学生学习科学情况、结合学生的学习素质状况,发现问题。研究如何结合创客教育理念提升教学效果。

3.通过创造条件，以及其他相关理论支持，采用行动研究方式，以及有意识地观测和记录实验对象发生的改变，来进行更为全面、更系统地探索。

4.采取案例分析的方法，可以让学生在相似的环境中，以实际的案例来检验他们的理解能力，从而更好地理解并运用相关的知识。

四、课题研究成果

本次课题研究在钟远云副校长的协调带动下,课题组老师们脚踏实地地做科研,虽然我们也是比较少接触3D技术,但我们边学习边做科研。在大家的共同努力下,取得了不错的研究成果,其中包含3D创新教具作品滑轮组和光具,校本课程《趣味电子》和论文等研究成果。

主要研究成果展示:

1.3D打印教具—滑轮组

优点:A.个性化定制、B.便携性优化、C.操作简单化

3D打印教具——滑轮组

滑轮组组装图

2.3D打印教具—光具

新装置优点:

A.小孔大小可以随意改变。通过推拉泡沫挡板,即可轻松改变小孔的大小,完成对比试验。

B.小孔设置成三角形,在大小改变的情况下,小孔的形状不会发生改变。

C.3D打印制作的装置,耐用性高,可以重复利用,长久保存。

光具——小孔成像

3.校本课程《趣味电子》

《趣味电子》课程封面

《趣味电子》课程目录

五、研究反思

在本次课题项目的实践研究中,虽然我们取得了不少的成绩,但也有许多问题值得反思。如:

1.通过课题组老师的不懈努力，我们已经总结出一些可行的模式和策略，并且根据研究进展举行了数次教学研讨会，在教具改进方面取得了一些成果，但仍有待进一步完善，以便更好地帮助教学。

2.教师的理论知识和科研素质有待提高。尽管学校我们课题组经常聚在一起进行探讨，但由于自身的理论知识和科研素质有限，课题研究的层次还不够深。教师们应该更加重视科学创新，努力提升自身的科研能力，并通过课题研究来拓展知识面，从而实现从传统的经验型到科研型的转变。

3.在这个时代，学习已经从一种单纯的记忆和模仿转变到了一种主导性的方式。每个人都需要独立地探索和理解，以便将新的信息融合到他的大脑和实际应用之中。因此，如何提高课堂效率和质量，已经成为了一个重要的挑战。建立良好的创新思维并非易事，目前仍在初级发展阶段，需要更多的努力来推动其发展，并需要更多的思考与实践。

随着时代的发展，课题实验已被视为一项重要的系统性任务，因此，为了更好地推动课程的发展，必须开发出更多的有效的、更具创意的课题。为此，我们要持续地探索、总结和提升，以期能够把已有的成果转化为有效的教育资源，解决现有的挑战，让这些课题能够更好地发挥作用。

深圳市龙岗区横岗中心学校 2023-7-10