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小学一等奖信息科技教学论文:“教—学—评”一体化理念下的小学信息科技微项目式学习实践探索——以人工智能课《探秘智能门禁》为例
随着互联网技术的飞速发展和数字化时代的到来,在现代科技诸多领域中,信息科技已深入人们的学习、生活乃至多业领域的科学研究,在复杂问题的处理、科学原理的探索、既定方案的工程实现等方面,信息科技发挥着前所未有的作用。因此,信息技术学科更名为信息科技,体现了学科发展顺应时代发展,为探究数字化时代人与机器的和谐相处提供了基础实验场。
“科”指科学概念、科学原理等,“技”指思维方法、处理过程和工程实现[1]。由单纯强调技术走向“科”与“技”并重,实则强调了学生的数字素养与技能的统一。“教—学—评”一体化理念强调教师的“教”、学生的“学”、教学评价三者的融合。“教—学—评”一体化是基于课堂,体现“教”服务于“学”,“学”与“评”呈现一致性的特点。在教学实施的过程中,评价呈现逆向性特点,表现为评价先于学生的“学”,即将评价融入教学的各个环节;而在以一节课为基本单元的微课堂学习中,为实现课时化的学习目标,需要为学生搭建问题、活动、评价三大学习支架[2]。在项目式学习中,其体现为以素养立意、追求深度学习和有效教学。
在“教—学—评”一体化的理念下,教师要以项目式学习的方式设计课堂教学,即开展项目式设计。以“科”与“技”并重的总体要求为出发点,新型信息科技教学与评价应以学科的育人价值为核心,贴近学生的真实生活,挖掘与课程目标相关的真实问题,或创设能够激发学生探索欲的驱动性问题。这一要求和以培育素养为导向的项目式学习的要求不谋而合,项目式学习强调对核心知识的深度理解,创建真实的驱动性问题和成果,用高阶学习带动低阶学习,将素养转化为持续的学习实践[3]。因此“教—学—评”一体化的项目式设计或可使“科”与“技”并重的课堂落地。
1.项目引领 问题导航
“教—学—评”一体化的课堂倡导评价先行,而最直接的评价指标就是各环节的效果目标。项目式设计以项目为引领,引导学生以解决真实问题为出发点,并将大问题逐层拆解为小问题,学生课堂活动的开展以问题为导向,活动开展的过程就是问题解决的过程,各问题链共同构成一个完整的学习项目,随着项目的逐步深入,最终学生会产出带有问题解决属性且兼具一定深度的作品,项目开展的过程则能充分体现学生的自主性与探究性。
在笔者任教的《探秘智能门禁》一课中,人脸识别的过程和原理是该项目的核心知识,在项目的引领下,学生首先要解决的问题是“机器是如何识别人脸的”,因此笔者设计了根据容貌描述猜一猜人物角色的活动,通过人物的脸型、鼻子、嘴巴等五官的描述,引出“人脸特征”这一关键概念,进而引出机器识别人脸也是通过采集人脸特征点来实现的。
学生对机器是如何采集人脸特征点信息从而实现建模的过程并不熟悉,因此笔者类比小学阶段学过的Scratch软件,将人脸照片导入Scratch舞台中,通过移动鼠标找找出例如“眼睛”对应的坐标,并提出问题:眼睛的宽和高分别是多少?学生通过计算得出结论;此时回到机器识别人脸的过程中,指明机器正是通过“采集特征点坐标→计算各器官数据→存储在计算机中”这一过程建立人脸模型。通过问题导航,借助新旧知识关联的对比学习等路径,学生掌握了核心知识“人脸特征点”,并顺利突破了“机器如何识别人脸”这一关键问题,推进了项目。
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