基于OBE理念的聾校人工智能課程“以賽促學”教學模式

董媛

【摘 要】 “以賽促學”是以OBE理念為基礎的一種教學模式。為了更好地開展人工智能課程教學，聾校信息技術教師可采用“以賽促學”教學模式，重構聽障學生學習方式，搭建以學生為主體的教學框架，探究適宜的教學策略，形成高效率的教學體系，培養適應信息社會、具有綜合信息技術能力的聽障學生。

【關鍵詞】 聾校；OBE理念；人工智能課程；以賽促學

【中圖分類號】 G762

成果導向教育（Outcomes-Based Education，以下簡稱OBE），強調課程體系和教學實施指向的目標必須是學生最終取得的學習成果，是一種用結果來反向推導學習目標，進而設置教學模式的教育方法［1］。“以賽促學”是以OBE理念為基礎的一種教學模式，指在日常教學中以學生參與比賽并獲獎為目的，反向設計并開展課程教學，針對性、高強度地輔助學生進行能力演練、探究學習，以達到促進學生核心素養快速提升的目的［2］。

《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱課程標準）將“人工智能初步”作為高中信息技術課程選擇性必修模塊內容，明確制訂了課程內容和學業標準［3］。根據課程標準要求，江蘇省南京市聾人學校（以下簡稱學校）開設“初識人工智能”活動課，在開展常規教學活動的同時，為參加南京市中小學生信息素養提升實踐活動人工智能（智能博物）比賽（以下簡稱“智能博物”比賽）作準備。該比賽要求學生能夠運用人工智能技術，完成物品分類、情緒分類等多個智能文本分類任務，并在此基礎上運用多種人工智能技術，完成場景化的創新設計，豐富作品智能。學校基于OBE理念，采用“以賽促學”教學模式，通過備賽學習，有效促進了聽障學生核心素養發展。

一、“以賽促學”教學模式的整體框架

聽障學生由于聽力缺失，主要依靠視覺來獲取信息，其具體形象思維占優勢地位，抽象邏輯思維和溝通表達能力相對薄弱。如果采用傳統的“教師講授灌輸、學生強化訓練”的模式準備比賽，會導致聽障學生對解決問題的過程體驗不充分，對學習的原理難以融會貫通、靈活運用，從而無法根據賽事的動態變化隨機應變地解決問題，難以達成有效提升學生信息技術學科核心素養的目標。因此，學校結合聽障學生的認知特點和比賽要求，遵循OBE理念中的“反向設計，正向實施”原則［4］，構建了聾校人工智能課程“以賽促學”教學模式的整體框架（見下頁圖1）。

二、“反向設計”的過程與方法

（一）分解學習目標

學習成果是基于OBE理念的“以賽促學”教學模式的起點［5］。“智能博物”比賽的最終學習成果包括：1.依據比賽規則，完成具備物品分類、情緒分類及其他創意拓展功能的硬件作品制作。2.硬件作品在比賽規定時間（150秒）內，完成至少6個物品分類和3個情緒分類任務。3.在創意拓展環節，講述并展示至少一項情境化的創意功能。要取得最終學習成果，首先要將學習成果轉化為學習目標。學習目標是課程教學有序推進的方向和指南。

教師將學習目標分解細化為：1.掌握參賽所需的文字識別技術、圖像識別技術、語音轉寫技術等人工智能技術的原理（培養計算思維）。2.能夠自主尋找恰當的方式，設計完成賽項的方案（培養信息意識、計算思維）。3.能夠根據賽事要求，利用開源硬件及生活中的物料搭建參賽場景化作品，體現實用性和創新性（培養計算思維、數字化學習與創新）。4.能夠使用人工智能平臺，編程實現作品的基礎性和創新性功能（培養計算思維）。明確的學習成果和學習目標指明了備賽方向，后續的課程方案、教育教學都要為學習成果服務。

（二）制訂學習方案

學習方案是有效推進學習目標落實，確保學習成果高效實現的支持和保障。方案中的每一步都對完成學習成果有明確的貢獻。1.遴選參賽隊員。遴選具有主動意識和探究能力的學生參與比賽，不以學生的聽力情況作為選拔標準。2.規劃學習進度。根據比賽時間及現有課時數，考慮參賽隊員的學習能力，規劃學習進度（見表1）。3.選擇教學策略，強調學生自主探究、能力驅動，教師依據每支隊伍的目標和基礎，為每隊學生選擇不同的教學策略，提供不同的學習支架。4.統籌學習資源。梳理學校的相關資源和支持，讓學生以靈活的方式使用各項學習資源，隨時進行學習，教師隨時提供指導。

（三）實施“以賽促學”教學模式

學習方案制訂后，便可實施“以賽促學”教學模式。教師依據學生學習需求和賽事要求，結合既定的學習目標，從掌握知識、培養能力、提升素養3個方面出發，靈活選擇并恰當運用學習策略，引導學生開展自主探究、小組合作，推進學習成果的實現。

三、“正向實施”的路徑與手段

（一）以學習成果為導向，聚焦重點內容

賽前，教師和學生明確了解要取得的學習成果。圍繞分解的學習目標，教師聚焦比賽要求，依據比賽任務遴選學習內容，提升備賽效率。高中人工智能課程中有聲紋識別、文字識別、人臉識別等多個知識點，而“智能博物”比賽涉及的知識點只有語音轉寫、文字識別、機器翻譯、圖像識別等。教師將這部分知識作為教學重點，引導學生深入理解并掌握相關的技能。除遴選學習內容外，教師還進一步整合其他知識。“智能博物”比賽涉及搭建、編程知識，教師在備賽初期梳理教學內容，整合相關知識，在學生自主探究時高效指導，促進學習目標的達成。

（二）以自主探究為中心，指向能力發展

OBE理念改變原有的以教師為主體、以結構化內容為范本的灌輸式學習模式，形成以學生為中心、以解決實際問題為核心的自主探究學習方式。教師必須轉變觀念和角色，輔助和引導學生進行非結構化的探究式學習。在備賽過程中，教師采用多元手段輔助學生自主探究，幫助學生達成學習目標，獲得學習成果。

1.搭建多種支架，輔助自主學習

依據維果茨基的建構主義理論，學生在從實際水平自主發展到更高水平的過程中，需要教師為學生提供支架，幫助學生穿越“最近發展區”，獲得更高水平的發展。支架的形式有范例支架、問題支架、建議支架等。在備賽過程中，教師根據實際需要，搭建適合的支架幫助學生習得新知、提升能力。例如，根據比賽要求給出學習任務單，幫助學生梳理解決問題的思路；帶領學生進行圖像識別技術應用等實驗探究，幫助學生形象直觀地理解理論知識；提供搭建視頻范例，啟發學生思路；引導學生繪制流程圖，理清編程思路；等等。支架的有效運用能夠幫助學生更加深入地理解和內化知識，切實提高學生解決問題的能力。

2.一對一指導，鼓勵大膽創新

在備賽過程中，教師關注和尊重每名學生的想法，鼓勵學生將想法轉化為作品。例如，在投放物品時，有的同學選擇先抓舉物品再投放，有的同學選擇搭建傳送帶投放。在學生完成基礎任務的同時，鼓勵學生進行創新設計。教師根據學生的基礎搭建形態，為學生提供一對一指導，引導學生從實際生活情境出發進行創新設計，捕捉學生思維亮點，指導學生用人工智能技術實現創意。例如，某同學設計了產品測評系統，通過人臉識別技術識別人臉表情，從而判斷人的情緒，以記錄該產品的好評數和差評數。通過師生的不斷溝通，學生能夠有意識地將技術與實際生活結合起來，創造性地解決問題。

3.及時點撥，化解編程難題

在備賽過程中，學生要通過任務分解、抽象建模、調用人工智能模塊、編程與調試等步驟完成賽項任務。這些內容對抽象邏輯思維要求高，對聽障學生而言難度大。教師及時關注學生的編程方法和進度，除了引導學生繪制流程圖外，針對編程中的難點，及時為學生提供點撥。例如，編寫程序時提升物品分類識別的正確率是贏得比賽的關鍵，教師提出可以從程序的結構和文本分類模型數據多樣性問題入手進行改進和調試，經學生改進后，程序運行正確率和效率得到了提高。當學生遇到難題時，教師及時進行點撥，不僅可以幫助學生順利開展探究活動，也能幫助學生建立編程信心。

4.模擬演練，提高答辯水平

由于聽力受損，聽障學生在語言表達方面存在語序顛倒等問題，因此需要更多的時間進行演示答辯環節的演練。教師指導學生圍繞作品的主要功能、亮點和實際應用，自主設計答辯內容。教師組織學生進行多次模擬演練，找出并修正學生語言表達中存在的問題，提升學生語言表達的熟練度，幫助學生克服緊張情緒。

（三）以多元評價為手段，實現持續改進

教師基于“成果導向、過程實踐”的評價改進思路，采用多元方式進行學習評價。

過程性評價包括自我評價和他人評價。自我評價指學生從最初的作品設計方案、問題解決方案等方面進行自主評價，以促進自我反思和行為改進。他人評價指采用教師評價、組內互評、組間互評等多元評價方式，對比實際備賽情況與階段目標的差距，及時調整備賽方案，幫助學生更全面深入地了解整體學習情況，汲取他人優點，激發良性競爭。教師通過開展過程性評價，建立了一種有效的持續改進機制，包括持續改進階段目標、教學進度、教學方式等，使學習更契合學生的實際需求，達成比賽要求。

成果評價以比賽作品作為最終成果，以比賽成績作為成果評價指標。最終的評價考核和比賽結果相結合，形成課程評價和比賽評價相互印證的持續改進模式，為教師后續教學的改進提供依據。

四、教學反思

（一）以成果達成為目標，提升學生核心素養

具體明確的成果是指引學生努力的目標，能夠激發學生的學習動力，實現自我挑戰和自我發展，提高學生自主探究的投入度。學生置身于自主學習和探究的環境中，通過參與比賽解決問題、展示成果，拓展知識面，了解學科前沿，提升信息意識、計算思維、數字化學習與創新等信息技術學科核心素養，同時提升溝通合作、創新思維等綜合能力。

（二）以OBE理念為指導，提升教師教學能力

基于OBE理念的“以賽促學”教學模式改變了傳統的教師主導地位。在備賽過程中，教師由課堂主角轉變成學生學習探究過程中的助手和智囊團。教師一直關注學生的進展，在關鍵點和難點問題上及時給予支持和鼓勵，同時通過學習反饋和評價動態調整備賽計劃和方案，對后續教學進行改進。在此過程中，教師的教學能力得到提升。

在2023年“智能博物”比賽的備賽過程中，學校采用基于OBE理念的“以賽促學”教學模式促進學生核心素養發展，多名學生在比賽中取得二、三等獎的好成績。在此模式下，聽障學生形成了運用計算機科學領域的思想方法解決問題的意識和思維，逐步養成了自主探究、協同合作、勇于表達的能力。

參考文獻：

［1］姜波.OBE：以結果為基礎的教育［J］.外國教育研究，2003（3）：35-37.

［2］羅依南，張昂，王淑慧.基于OBE理念的應用型大學建筑設計課程以賽促學模式研究［J］.建筑與文化，2023（2）：61-63.

［3］中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

［4］鄭成陽.基于OBE教學理念——“以賽促學”教學模式的探索與研究［J］.才智，2019（36）：17.

［5］王建虎，張惠，龔詩琴，等.從PBL到OBE：中高職銜接導向的人才培養模式構建［J］.教育理論與實踐，2022（33）：24-28.

本文為2021年南京市特殊教育內涵建設培育項目“基于STEAM教育的聾校高中信息技術課程建設”的階段性研究成果。

（作者單位：江蘇省南京市聾人學校，210016）