初中信息科技课程教学任务的设计——以“人工智能基础”为例

文| 高小兰

信息科技课程的教学任务是教师为达成课程目标而设计的具体学习任务，它能指导学生学习本课的相关知识和技能。在信息科技课程中，教师根据课程内容，将教学任务分为学习任务、练习任务、综合实践活动任务和教学评价任务等几种类型。下面以“人工智能基础”为例，具体阐述每个类型教学任务的设计思路和方法。在教学设计中，教师可以根据学生实际情况和不同课型的特点，选择不同类型的教学任务来实施教学，从而提高教学效率和学生学习兴趣。在实践中，教师需要不断反思和调整教学方法和策略，以更好地落实信息科技课程的教育目标。操作流程如图1。

图1

一、学习任务的背景：真实与趣味并存

2022 年的信息科技课程明确了要培养学生的核心素养，倡导学生积极参与学习，因为学生的参与程度对整堂课的教学效果都会产生一定的影响，因此，教师在设置任务时，一定要将学生置于真实的学习情境中，要选择学生比较感兴趣的活动任务，让学生在学习情境中能够感受到学习带来的快乐，将注意力集中到任务完成的过程中。学生也会在完成任务的过程中有更加丰富的活动体验，留下深刻的印象，在趣味横生的学习氛围中自觉主动地投身其中，从而实现信息科技课程质量的不断提升。

“人工智能基础”的课程内容是人工智能技术，本单元包含人工智能概述、让机器懂得学习、让机器能听会说、让机器能看会认、让机器能理解会思考。其中，掌握人工智能的基本原理和操作是本单元的核心知识，是学生必须掌握的内容，也是本单元的难点。在本单元教学中，教师要帮助学生学会运用人工智能技术解决生活中的实际问题。在教学过程中，教师可以先通过创设生活情境，让学生了解深度学习和机器学习的概念、发展过程、应用范围等相关知识，再通过引导学生运用人工智能技术解决问题的方法来理解如何让机器和人一样会辨认、会思考、会学习等内容。

本单元第一节课以“认识人工智能”为主题，在引入后引出本节课的学习任务。在第一节课中，教师可以创设生活情境：同学们对智能机器人感兴趣吗？你们知道什么样的机器人能帮我们做家务吗？你们见过能唱歌、跳舞和下棋的机器人吗？这就是人工智能机器人。通过引导学生分析生活情境中存在的问题，激发学生的学习兴趣。

在学习人工智能中图像的识别功能时，经常会出现“手写板数字识别”的主题学习，但是课本上的知识点学生没有太大的学习兴趣和学习热情，可能在很多学生眼中“人工智能都很酷”，但是课本中的普通数字识别却和他们的已有认知存在一定的差距，因此，教师在教学过程中可以将学习的主题确定为杭州亚运会开幕式中的“弄潮儿”，让学生见识人工智能下的火炬手是如何点燃主火炬塔的：弄潮儿踏浪而来，用世界首创的人工智能、科技感满满的方式点燃主火炬塔，铸就杭州亚运会开幕式的又一辉煌和经典时刻。用时代的“弄潮儿”可以充分激发学生的学习兴趣。在整个过程中，教师可以先为学生展示传统的火炬手点燃火炬时的情境，然后让学生思考：“时代的弄潮儿为什么会引起大家的关注呢？他是如何点燃火炬的？”通过这一情境，学生对中国的现代信息科技有了更加深刻的认知。教师可以进一步提出AI 火炬手的相关知识，再次播放“弄潮儿”的视频，并提出“如何实现AI 火炬手的操作？”以展开新知识的学习。虽然课程内容都是图像的识别，但是传统的火炬手和AI 相结合，可以让学生感到信息科技带来的惊喜和创造的辉煌，也让学生感到新奇，从而自然地过渡到新知识学习，也会让学生对新知识的学习充满兴趣，将时代“弄潮儿”作为任务学习的背景，让学生感受到AI 的存在，也感受到人工智能带来的创新以及它的广泛运用。

创设信息科技的教学情境一定要注重把握学生的兴趣点，为学生创设恰到好处的情境，任务背景的选择和设置是开展课堂教学的重要开端，因此，教师应该为学生创设具有高度吸引力的情境，激发学生的探索欲望，让学生置身于学习情境中，不断提高课堂的教学效率。

二、学习任务的设计：注重结构化和灵活性

学习任务是帮助学生完成知识巩固和提升的重要载体。教师通过抛出具体的学习问题，或者在课堂教学的各个环节设计一些问题的小环节，帮助学生分解具体的小任务，将这些抽象的问题具体化，让问题更具灵活性。因此，在设计学习任务时，教师应注意任务的结构化，即让学生知道任务是什么、需要完成哪些具体任务、完成这些任务需要运用哪些知识和技能等。

在“人工智能基础”一课中，教师设计的学习任务为：“学习人工智能的含义、分类与特点等知识，并设计表格来对图片进行分类；了解人工智能在日常生活中的应用，并举例说明。”这种学习任务的结构化体现在两个方面：一是明确学习目标，即让学生知道“人工智能”是什么、人工智能有哪些分类、人工智能在日常生活中有哪些应用等；二是为学生提供完成学习目标所需要的知识和技能，并将这些知识和技能细分成不同的任务，让学生逐一完成。同时，学习任务也应具有灵活性，即可以根据具体教学内容和教学目标对学习任务进行调整和修改。

（一）在明确学习目标的基础上，为学生提供不同的任务

学生的学习目标是指在一定的时间和空间条件下应该达到的学习结果。通过本课的学习，学生知道：人工智能是什么；人工智能有哪些分类；人工智能在日常生活中有哪些应用。与传统课堂教学不同，教师为学生提供了多种任务，使学生可以根据自己的学习能力和兴趣选择完成其中任意一个任务。同时，这些任务也可以根据教学目标的不同进行调整。除了给学生提供不同类型的学习任务外，教师还可以将一些具有相似性或相关性的任务组合起来，这样可以提高学生完成学习目标的效率和效果。例如，教师可以将“人工智能”与“大数据”结合起来给学生设计学习任务。

比如，在杭州亚运会开幕式“弄潮儿”的学习中，在实现这一人工智能的过程中需要先捕捉人物关键部位的动作，再进行动态分析，最终利用信息科技技术制作出“弄潮儿”，在整个过程中，教师可以引导学生将问题分为三个结构板块：人物的动作如何展示？人物的动作如何操作？特别是“弄潮儿”依依不舍和观众告别阶段，这些都是怎么做到的？

（二）根据教学内容和教学目标，对学习任务进行调整和修改

在教学实践中，教师在设计学习任务时往往会给学生设置一个较大的学习任务，让学生在短时间内完成。当学生完成了这个任务后，教师还应及时地了解和分析学生的学习情况，根据学生的反馈来修改和完善学习任务。“根据你所学到的知识，讨论并列举人工智能在日常生活中的应用案例。”通过学习任务，教师可以了解到：首先，学生对人工智能有了一定程度的了解；其次，学生对人工智能应用的案例进行了举例说明；最后，学生对人工智能在日常生活中的应用案例进行分析和讨论。很多学生可能看到杭州亚运会的开幕式，可以为大家举例：裸眼3D 拱宸桥、裸眼3D 网幕、数实共融的点火仪式、数字烟花等。

三、完成任务的过程：自主学习和合作探究双管齐下

在完成学习任务时，教师要为学生提供充足的时间和空间，鼓励学生自主探究。在课堂上，教师可以多设置一些开放性问题，让学生自由思考并尝试解决，培养学生的创新精神和实践能力。

同时，教师也可以将部分知识点拆分成小任务，让学生在小组合作中共同完成。例如，在“人工智能基础”的教学中，教师可以对课程内容进行拆解，设计几个小任务，让学生小组合作完成。为了避免学生对课程知识产生依赖心理，教师需要经常检查、督促学生完成任务。同时，教师还可以引导学生通过查阅资料、阅读书籍等方式来完善学习任务。教师也可以根据教学内容的特点选择不同的教学方法和策略来完成教学任务。在这种方法下，小组成员之间相互协作、分工合作完成教学任务。通过小组合作探究的方式来提高学生的学习效果，这不仅培养了学生的合作意识和团队精神，还让学生深入了解了人工智能基础知识。小组合作探究还可以让不同层次的学生都参与到教学任务中。

（一）教师引导，激发学生的学习兴趣

兴趣是学生学习的原动力。因此，在“人工智能基础”的教学中，教师要激发学生的学习兴趣，让学生带着强烈的求知欲参与到教学中。在具体教学过程中，教师可以通过展示一些人工智能相关的视频、图片、漫画等吸引学生的注意力，从而激发学生对人工智能技术的学习兴趣。

在“人工智能基础”中“智能语音识别”这一部分内容中，教师可以展示一些智能语音识别软件，如百度、讯飞等，然后引导学生观察这些软件中各个模块的功能和特点。在此基础上，教师可以给学生展示一些智能语音识别软件，让学生亲自动手操作软件进行练习。这样既可以让学生了解不同类型的语音识别软件，又能激发他们的学习兴趣。

教师在开展教学时要多给学生提供一些交流互动的机会，让他们可以将自己在课堂上学到的新知识和教师讲解的新内容进行交流。这种师生之间、生生之间的交流互动有利于激发学生对所学知识的学习兴趣，从而提高学习效果。交流互动可以加深学生对知识点的理解和掌握。

（二）小组合作，提高学习效率

小组合作是信息科技教学中常用的一种方法，可以充分发挥学生的主动性和创造性，提升学习效果。在小组内，每个成员都要分工明确、各司其职。例如，A 同学负责收集资料，B 同学负责整理资料，C 同学负责设计卡片，D 同学负责动画制作，E 同学负责图片美化等。在完成任务的过程中，小组成员之间要相互讨论、交流经验和知识。小组内每个成员都要积极发言、交流，共同解决问题。教师可以定期对学生的完成情况进行检查和评价。

小组合作学习中采用的任务驱动教学法，既能让学生了解人工智能基础知识，又能提高学生的自主学习能力和合作精神。同时，教师在小组合作学习中可以起到引导和示范的作用。

四、教学评价任务：注重过程性和核心素养导向的评价

评价是教学的重要环节，教师需要及时进行评价，帮助学生查漏补缺，促进学生发展。新课标要求教师改进对学生的评价，以评价助推学生核心素养的发展，在信息科技教学中，教学评价任务是教师对学生在课程学习过程中表现出来的认知和情感进行的评价。它包括对学习目标达成情况的评价和对学习过程与方法的评价。

（一）核心素养评价

在“人工智能基础”一课教学中，教师设计了学生学习“智能助手”后完成的作品：绘制“我的空间”动画作品；利用“百度AI 小助手”制作个性化的学习计划表；利用“智能语音识别”制作课堂笔记。从这些作品可以看出，学生对本节课所学知识掌握得比较扎实，并能够学以致用。同时学生在绘制和制作过程中发现自己对知识和技能的掌握还存在欠缺，需要教师及时给予指导。教师在评价学生时，可以将重点放在对学生解决问题的过程方面，观察学生的思维能力、发现和解决问题的能力、动手操作能力是否符合新课标的要求，从而对学生做出科学、正能量的评价。

（二）过程性评价

过程性评价是指根据课程标准和教材内容，结合学生实际情况进行的教学诊断和改进活动。在“人工智能基础”一课的教学中，教师对学生在学习过程中表现出来的认知和情感进行的评价主要是根据学生完成作品的情况，包括学习态度、参与程度、创新意识等方面。教师通过这些过程性评价，可以更好地发现学生学习过程中存在的问题和不足，并给予指导。