小学综合实践活动项目式学习的实践与思考——以项目式人工智能学习为例

林青

（福州市群众路小学，福建 福州 350001）

综合实践课程是小学阶段学生的必修课程之一，传统的综合实践课程，以一节课或两节课为一个主题，内容分散，看似包罗万象，但实际上不成体系，仍然以教师为主体，学生解决实际问题的能力无法得到有效提升。虽然国家已有意识地将信息技术课程渗透进了综合实践活动课程中，但信息技术课程重方法，轻实践。［1］现行的信息技术教材中适合小学综合实践的课程基本阙如，导致小学综合实践教学中学生学习目标不明确，学习效率低下。因此，开发具有明确目标的项目式学习方式的小学综合实践课程就显得尤为重要。［2-3］

一、主动学习的项目式人工智能学习

项目式学习是在新课程改革推进中倡导的一种新型学习模式。它以一个项目为主题，在探究过程中应用多学科的知识，对产生的问题进行解决，让学生从中掌握自我学习的方法和自行解决问题的能力。项目式学习可以实现学生学习的完全自主性，使学生在实践中不断学习，真正实现培养学生的思维的整体性、工程性、逻辑性。而在义务教育阶段开展的人工智能教育，让学生深刻感受人工智能在现实生活中的实际运用，让小学生对人工智能的应用产生兴趣，从而为今后在人工智能专业深度学习奠定良好的基础。［4］项目式人工智能类的学习，正是在深度学习大背景下应运而生的产物，是小学综合实践课程中不可或缺的学习方式。这种学习方式是通过项目引领、人工智能的配合，在实践中提升自身的生活技能、生活常识，增强学习体验，在团队合作的基础上完成知识的内化，完成学生综合素质的全面提升，实现全面可持续发展。

二、项目式人工智能学习策略

基于小学生的特点，学习主要是以兴趣为主。小学生对于综合实践课程有着天然的喜好，对于设定的研究主体通常有很高的探究热情。因此在项目式人工智能学习的具体施行过程中，就需要教师掌握能够抓住学生兴趣，使学生形成持续学习动力的关键策略。

（一）多角度的主题选择

项目式人工智能的学习方式是以学生为主体，自行提出可供研究的项目式人工智能学习的主题。

让学生从生活中遇到的实际问题中提出可供研究的主题。例如，学生现实生活中遇到的问题：每天我们睡觉前都会拉起窗帘，午睡和晚睡所需要的光线不同，有的家庭甚至有两层窗帘，每层都需要手动开关。这样一个常见的问题，我们能否作为项目式人工智能的主题呢？答案是肯定的。学生可以利用microbit 系统中的光控传感器感知周围的光线，感光后设计控制窗帘的开关，这就是时下流行的智能家居的一种。这个过程中涉及工程学中的设计、建模，人工智能中的编程，科学中的电路连接，数学中的计算，美学中的美观等。通过一系列的学习，使得学生在遇到问题—分析问题—解决问题这样反复的过程中，不断强化培养自己解决问题的实际能力。

让学生在感兴趣的话题中提出可供研究的主题。例如，智慧农场中，学生可以利用光控传感器来设计制造为农场补光，以Python 读取光线数值，把它显示在掌控板的Oled 屏幕上，同时利用物理学知识将RGB 灯条和掌控板连接起来，至此一个智慧农场的智慧感光系统部分就设计完成了。在整个智慧农场的项目中，学生从土壤的干湿度、植物的光照度、周围CO2的浓度等方面进行设计、监测，将兴趣变成实践。

（二）多元的课程形式

目前小学综合实践的活动地点主要以课堂及校园为主。时代在不断发展，学校和教师应该着眼项目式的人工智能学习方式，不断挖掘具有前瞻性的项目式学习内容。聚集人工智能大概念，使人工智能的学习在项目的带动下，得到不断深化。例如，项目化的学习中，主题的形成可以采用调查问卷、网上查资料、小组讨论、请专家教师帮助论证等方式，这样的学习地点就不一定拘泥于课堂，也可以去图书馆、专业实验室、教室、户外等地方。而对于模拟修建场地，可以选择户外合适的地点等。这样的多元形式可以使学生把兴趣变成认识，把认识变成思维，从而达到探索、应用、交流、提升的目的。

（三）多目标的课题实施

以往综合实践课程的实施，大多数在课堂及校园中，在教师的指导下，学生将已有资料进行整理，学习的目的单一。而项目式人工智能的学习，大目标设计明确，在每次实施过程中，都会有相应的小目标为大目标的实现而努力，多元目标的设定就需要有实用性的多维度的课题实施方案。如，在智慧社区的项目中，学生以土地规划为起点，利用已有的智慧停车场、路网监控、智慧家居、智慧医院等设施，模修建智慧社区。在大项目下设立小的研究项目。在整个课题实施阶段，学生可以突破时空限制，把探索时间从课内发展到课外，从学期中发展到假期中，从而真正地将学习做成一个项目，把学习过程发展成一个长久的、持续性的过程。同时，把学校、家庭、社会三者中能够利用的资源有机结合起来。当然，教师则需要为学生架构一个桥梁，连接时间、空间，提升学生主动思维的能力，增强项目式人工智能学习的整体性、协作性和体验性。

三、项目式人工智能学习的思考

利用人工智能提升学生的参与兴趣是综合实践活动开展的重要保障，同时教师的有效指导也是促进综合实践活动顺利、高效开展的必要条件。

（一）适合的资源支持

项目式人工智能的学习离不开合适的资源支持，学生在整个项目设计—实施—展示过程中，需要用到的技术支持非常多，如，设计用到的画图工具，建模用到的建模工具，模型搭建用到的搭建工具，像各种人工智能所用到的扩展板、电机驱动等开源硬件和人脸识别、语音图像识别等编程软件；各种加工制造所用到的激光切割、手电钻、胶枪等。这些技术多样、工具广泛，需要学校社会给予大量的支持。

（二）精准的目标定位指导

一个项目式人工智能学习的确立到研究，再到成果展示这个过程，所用到的知识和实践方法是多种多样的，这个过程中需要更多的教师和家长乃至社会的帮助。因此在项目建立初期，教师要根据学生的学习兴趣，结合学生当前的认知水平来制定确立相应的项目，确保活动的开展能够在学生现有认知水平的基础上得到一定提高，避免因目标设定过高，学生参与活动的难度过大而影响学生的参与积极性与参与信心；或者因目标过低而让学生丧失挑战感，影响学生积极性。

项目式人工智能活动在综合实践活动中的应用，是一个新型的学习方式，通过项目的确立和人工智能的配合，将学生的自身发展放在首位，培养学生实践能力、动手能力、探究能力。其在学生成长及综合素质培养中所发挥的作用是不能被忽视的。在实际教学中教师必须充分结合学生的身心发展规律，做好活动组织、引导工作，从而不断提升综合实践课程的教学效果，促进学生全面发展。