人文情懷涵養的人工智能教學模式的凝練

義務教育信息科技課程標準提出必須發揮課程育人功能，引導學生在使用信息科技解決問題的過程中遵守道德規范和科技倫理，培育學生正確的世界觀、人生觀、價值觀。在人工智能時代，信息科技課程如何擔負起立德樹人的根本任務？這是每位信息科技教師都必須面對的問題。本期，廣東揭陽市的信息科技教研團隊為大家分享“人文情懷涵養的人工智能教學”的理論方法與實踐經驗。

【摘 要】什么樣的人工智能教學有利于充分發揮學科育人的作用，促進學生學科核心素養的發展？本文結合本地區信息科技教學的特色以及人文情懷涵養的人工智能教學的特點，提出人文情懷涵養的人工智能教學模式，以便讓老師們有清晰的路徑開展人工智能教學。

【關鍵詞】人工智能教學；人文情懷涵養；人工智能教學模式

【中圖分類號】G434" "【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）010-047-02

2022年初，筆者所在的團隊開始研究人工智能教學。起初，大家都不知道人工智能課如何上才能落實新課程理念。后來，幾位小伙伴率先開展教學。在觀摩他們的教學之后，筆者萌生了構建一個彰顯區域特色的人工智能教學模型的想法，以便讓老師們有清晰的路徑開展人工智能教學。

從區域教學特色思考人工智能教學

人工智能從其誕生之日就伴隨著倫理和安全問題。在人工智能教學中，如何落實立德樹人根本任務，才能促進學生健康發展？筆者所在地區的信息科技教師的答案就是以人文情懷涵養教學。

人文情懷涵養的信息科技（技術）教學就是要在教學技術的同時，促進學生真、善、美全面發展，使學生成長為富有人文底蘊又兼具科學精神的勇于實踐創新的人。人文情懷涵養的信息科技（技術）教學既追求真善美的教學境界，又堅持對學生真善美的涵養，這種境界與涵養運用于人工智能教學將使學生能夠增強自我判斷意識和社會責任感，最終使學生能與人工智能共處相生。

人文情懷涵養的人工智能教學

人文情懷涵養的人工智能教學，就是在教學時以人類文化中的先進理念與價值觀為引領，以培養學生的學科核心素養為中心，以促進學生的高階思維發展為方向，以涵養學生有溫度的審美情趣為突破口，以提升學生的創新能力為目標，最終培養出求真、向善、臻美的內心充滿力量的人工智能時代公民。人文情懷涵養的人工智能教學有如下特點。

第一，注重學生真、善、美的涵養。人工智能技術是把雙刃劍，用得好可拓展人類的能力，提升生活與學習的品質；用不好輕則造成個人信息泄露，重則影響人類社會的安全與發展。基于上述認識，在教學時，我們注重創設美好的人工智能應用場景，注重設計有溫度的任務，鼓勵學生運用所學的人工智能技術解決生活中的問題，注重引領學生關注常用人工智能技術背后的算法支撐，結合每種算法的特點，引導學生思考算法可能帶來的倫理或安全問題。

第二，注重學科核心素養的培養。人文情懷涵養的人工智能教學以真實問題或項目驅動教學，引導學生經歷原理運用過程，建構知識，提升問題解決能力，從而使學生增強信息意識、發展計算思維、提高數字化學習與創新能力、樹立起信息社會責任。如在教學“語音識別”一課時，教師首先向學生介紹“小愛同學”，然后請“小愛同學”作自我介紹，由此引出語音識別技術以及本課的任務（設計一款智能語音設備），并在學案寫下“我想設計一款語音……送給……，因為……”，引導學生帶著需求學習新知（培養學生的信息意識）；接著，教師通過“‘理解萬歲’or‘李姐萬歲’”的識別過程，引導學生初步理解語音識別技術的實現原理；在此基礎上，教師以自己在生活中碰到的苦惱——垃圾應該如何分類的問題，引出用語音識別技術解決上述問題的算法（培養學生的計算思維）；之后教師引導學生基于“垃圾分類助手”程序進行遷移，小組合作編程創作作品（培養學生的數字化學習與創新能力）；在總結環節，教師通過兩個案例引導學生思考技術向善的同時應如何提高隱私安全保護意識，明確在開展人工智能相關活動時應遵循的倫理與規范（培養學生的信息社會責任）。在上述環環相扣的教學中，學生不僅學會了運用人工智能知識創造性地解決生活中的問題，而且設計出來的作品，創意滿滿的同時也充滿人文關懷。

第三，注重高階思維的培養。結合學科特點及未來生活對人才的要求，我們非常重視學生創新思維、設計思維、計算思維等高階思維的培養。如在教學“語音識別”時，教師引導學生設計一款智能語音設備，讓學生思考智能語音設備為誰設計，然后讓學生進行頭腦風暴，深度挖掘使用這款智能語音設備的人的需求主要集中在哪些方面，以此來培養學生運用設計思維解決生活問題的能力。而在學生分析語音識別、合成原理，設計解決方案以及在Mind+平臺進行仿真實驗和創新設計的過程中，則很好地培養了學生的計算思維和創新思維。

第四，注重創新能力的培養。在培養學生的創新精神與創新能力上，我們主要通過以下的策略來實現：一是展示美好而富有創意的范例，以美和創意喚醒學生創作的欲望；二是設計開放性的任務，鼓勵不同層次的學生在創作中張揚個性；三是靈活運用教學語言和評價手段引導學生表達創意。

人文情懷涵養下的人工智能教學模式

為幫助老師們理清人工智能教學中各要素之間的關系和結構，讓他們有路徑開展人工智能教學，筆者凝練出人工智能教學模式。

1.人文情懷涵養的人工智能教學過程

人工智能的教學過程包括五個環節：一是創設情境，引發學生的情感共鳴和體驗感知，引出即將學習的人工智能技術；二是探究原理，形成解決問題的策略；三是實踐創新，學生運用所學技術解決問題、表達有溫度的創意；四是交流評價，師生評價作品，學生明確作品優化的方向；五是價值引領，通過典型案例分析，一方面讓學生感受人工智能前沿技術帶來的便利與美好，另一方面也讓學生明確人工智能帶來的倫理與安全挑戰，增強學生的自我判斷意識和責任感。

2.人文情懷涵養下的人工智能教學模式

上述教學過程，內隱著學科核心素養的培養以及人文情懷的涵養，完整的模式如圖1所示。

通過上圖可以清晰地看到，隨著人工智能教學的展開，學科育人功能得以發揮——學科核心素養的培養得以落實，科技并重得以體現，學生解決問題的能力、知識遷移能力以及學科思維都得到鍛煉；學生求真、向善、臻美的品性得到涵養，學生的世界觀、人生觀和價值觀得到培育，學生在數字世界與現實世界都因正確的價值引領而得到更好的生長，虛實相生，立德樹人的根本任務得以實現。

當教學有情、學生善思、美好相隨、創意彌漫，學生的心靈就能得到滋養、人格就會得到提升，課堂就會風生水起。這就是人文情懷涵養下的人工智能教學。

注：本文系廣東省中小學教師教育科研能力提升計劃重點課題“人文情懷涵養的中學人工智能教學實踐研究”（課題編號：2022ZQJK133）研究成果

編" "輯：馮艷艷