摘"要：新時期的教學提倡素質教育，體現以生為本的教學理念，強調從學生的成長角度出發設計教學過程，更有利于培養學生的自主探索能力與學習實踐意識。此外，傳統的講授制學習模式已經不適合快速變化的社會對人才的要求。因此，新時期的課堂不僅要注重傳統文化知識的教學，更要注重互聯網背景下各種前沿技術的引入，打開學生的思路。針對核心素養背景下的小學人工智能趣味教學現狀與問題展開探究，并通過構建“場景分析—理論認知—遷移運用”的教學體系，使學生在個性化學習過程中深入了解人工智能的內涵與多元應用，從而提升其數字生活的適應能力與創新意識。關鍵詞：核心素養；信息科技；小學人工智能；趣味教學；數字生活0"引言本文所論述的人工智能（AI）趣味教學主要分為兩個部分。一是改變傳統教育的理念，將以往的填鴨式教學方式轉變為由點及面的系統性學習過程，即針對單元學習的重難點進行縱深式學習，使學生拓展對重難點知識的了解面，然后利用單元學習框架進行整體梳理與知識運用，最終形成多維一體的單元整體認知，既做到注重單個知識點的深度，又做到兼顧單元整體知識點的廣度[1]。二是改變以往的教學場景。傳統教學模式下教師一人在講臺上講解知識點，學生在講臺下被動地接受知識，首先是學生的學習積極性得不到激發，其次是對于較為抽象的學習內容沒有辦法做到當堂學、當堂用，由于沒有實踐機會，經常是課上有印象、課后全忘完光。因此，教師需要針對學生的學情及時制定學習策略，形成其專屬的學習內容，并形成課前預習、課中學習、課后鞏固的完整閉環，采用直播、錄播、游戲、圓桌會議等多種教學形式，將學習由“單口相聲”轉變為眾人主動參與，真正做到因材施教，全面增強教學效果。1"核心素養背景下的小學人工智能趣味教""學現狀與問題1.1"現狀人工智能從提出到現在，經歷了三個重要的發展階段：第一階段是從基本的符號推理到系統性的邏輯運算；第二階段是語音識別、語音翻譯、專家系統等層面的分化研究；第三階段是圖像識別、深度學習、神經網絡等先進技術在各個行業領域的運用。這是一個逐漸遞進的過程。加上算力算法和大數據的不斷發展，如今的人工智能已經取得突破性的進展，成為教育等領域不可或缺的組成部分[2]。2022年4月21日，具有里程碑意義的《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱新課標）發布，信息科技取得獨立課程地位[3]。新課標圍繞數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能等六條邏輯主線組織課程內容，為小學階段人工智能教學提供了重要支持。1.2"問題義務教育階段信息科技教學中存在的問題及影響見表1。1.2.1"未能完全做到因材施教雖然人工智能課程教學在許多地區的小學中進行了試點，并且相較傳統教學模式已經取得長足進步，但是仍然有些地區未能完全做到因材施教，原因主要在于教師對于人工智能的認知不足，只是將其作為緩解學生厭學情緒的添加劑，在進行教學時采用的仍然是傳統的講授法。此外，教師對于人工智能設備的任務設置過于單一，比如只是單純地讓學生利用人工智能完成基本的課堂作業，并沒有根據學生的實際情況設計對應的任務，導致體系化學習和分層化學習成為一個空洞的口號。1.2.2"未能激勵學生互動學習人工智能為學生進行小組探究活動和課外學習實踐提供了良好的機會與平臺，學生可以利用人工智能的資源搜索功能，尋找與主題任務契合的案例，根據自己的興趣與能力進行改編，與小組成員進行分工實踐，一起完成任務。同時，學生可以利用人工智能瀏覽無法到達的地方，進行實地式的考察，比如利用虛擬現實（VR）設備進行虛擬現實體驗，與遙遠的博物館或者科技館進行連線，進行仿真式和即時面對面交流，這都是人工智能帶給學生的良好學習體驗。但是，在實際教學過程中，很少有教師花費心思拓展課外資源，構建多樣化的學習任務，甚至教師自身也不太了解人工智能的運用。所以，不管是從技術資源層面，還是從教師意識層面，都需要進一步加強，從而為學生進行多元化的小組實踐活動提供機會，鍛煉學生的小組協作能力與學習實踐意識。1.2.3"未能提供足夠的教學資源人工智能可以將資源以不同的學習形式提供給學生，雖然網絡上的資源十分豐富，但是由于沒有科學合理的篩選標準，導致實際能作為教學素材的資源類型較少，尤其是二、三線地區的學校，其連人工智能設備都很缺乏，更別說教學資源了。此外，教科書上的資源需要進行一定處理才能轉化為人工智能教學的內容，但這個工作需要專業人員來進行，因為教師不具備專業技能，無法及時根據學生的學習動態進行調整更新，所以在一定程度上影響了人工智能對于學生學習進度的反饋與促進作用。因此，如何保證有效的學習資源的輸入是一個值得思考的問題。2"核心素養背景下的小學人工智能趣味教""學策略2.1"進行情景式編程，構建系統教學體系新課標明確指出，要注重以科學原理指導實踐應用[3]。在進行人工智能教學過程中，要以科學原理為指導，建立起“場景分析—理論認知—遷移運用”的教學體系。教師需要根據小學生的身心特點與學習能力制定人工智能的運用場景，使學生在具體情景中感知人工智能的含義與運用方法[4]。以“優必選”人形機器人伴讀為例，機器人有著豐富的網絡資源與科學合理的邏輯思維，在面對不同問題情境時可以靈活展現最優解，幫助學生快速獲取結果。比如在進行傳統戲曲文化——變臉的學習時，學生可以詢問機器人變臉的含義及由來，機器人可以通過面部屏幕生動展現不同臉譜的特點。在激發學生了解變臉文化的興趣后，教師可以開展“創新臉譜”的編程游戲，教授學生編程的基本概念、原理和系統編程方法，并結合熱門編程軟件實現動態化的變臉過程與進行個性化的臉譜創作，同時可以鼓勵學生結合生活經驗進行編程創作，為人形機器人增添不同的換臉內容，使學生通過編程作品體會人工智能在學習中的運用價值與編程技巧，從而構建“場景分析—理論認知—遷移運用”的課程體系。2.2"探索生活中的案例，個性化地設計智能設備在教學過程中，教師要注意將課堂還給學生，即不能完全代替學生進行課堂決策和設計課堂任務。教師可以在課前為學生設計一個課堂主題，然后提供大致的學習框架；在正式進入課堂時，為學生提供資源支持與方法支持，使學生根據教師提供的框架自主進行內容填充，決定自己的學習內容與學習方式。這樣能夠激發學生自主學習的興趣，逐漸培養學生發現重難點問題的能力，并主動思考如何將所學知識運用到生活中去。具體教學策略如圖1所示。上述策略的情景式編程只是人工智能學習的第一站，教師可以進一步以智能機器人的設計與制作為主題，引導學生進行生活情景調查，發現各個行業機器人的運用情況，比如醫院大廳的導診機器人、銀行門口的柜臺機器人甚至外賣機器人等，使學生深入了解這些機器人所處的場景以及發揮的多樣的作用，并簡單了解設計與制作原理。但是由于義務教育階段的學生智力能力有限，因此，教師可以將智能機器人的功能分解，如僅需要學生通過編程設計和動手操作，實現機器人打招呼的功能，即聽到語音指令后分別回復不同的問候語。教師首先為學生講解基本的機器人語言設計原理，以及制作材料的選取和裝配技巧。在這個過程中，通過智慧學習平臺搜集相應的設計課程與材料特性講解的實踐案例，讓學生一步步地根據課程指引進行操作。同時，可以引入虛擬現實設備進行講解，使學生直觀地看到每一步設計與制作的成果樣式，便捷地知道每一步操作對應的結果，不至于手忙腳亂或者因為過程煩瑣而失去耐心。教師要時刻關注學生的操作過程，針對學生的學習心態與動作進行指導，及時對學生進行鼓勵，并給予資源支持。2.3"結合生活體驗，自主設計智能設備人工智能的重要作用在于能夠運用大數據與算力算法不斷地感知使用者的狀態和能力，然后根據一定的理論模型提供科學合理的行為建議，幫助使用者生成個性化的學習體驗。教師要根據這一特點引導學生以學習管理機器人為主題開展測試、美化等多項活動，優化機器人設計成果。教師引導學生一步步進行智能機器人的設計，使學生對編程、架構、系統等知識有詳細的了解。這樣的深度學習的過程可以使學生利用感官體驗與思維訓練來提升對人工智能的參與熱情和邏輯認知，使學生信息科技核心素養得到進一步的提升[5]。教師引導學生參與學習管理機器人主題項目活動，使學生深入動手實踐，切實提升學習能力。如為了改善學生課余時間使用電子設備的情況，教師可以引導學生設計電子設備使用情況提醒的機器人，鼓勵學生自主對UI界面與編程、特定語言動作進行設計測試，需要實現的功能主要為：機器人將學生每日使用電子設備的情況進行詳細分析后發送至教師郵箱與家長郵箱，內容包括學生在學校與家庭智能設備上上網打開特定的娛樂、學習應用類型，上網的時間，上網操作等表現等。機器人可以以每周為時間段進行分析，得出關于學生使用電子設備的詳細報告；同時，根據學生的電子設備使用情況適時進行語言、肢體形式的提醒，并針對學生的學習問題、生活問題提出個性化的建議。尤其是在作業系統中，學生可以看到自己每天、每周、每月的動態學習報告，在接下來的學習過程中，機器人可以主動根據相關理論模型以及學習大綱的要求，為學生匹配對應的課業任務和趣味性學習互動，比如提供詩篇“對弈”、情景扮演問答、聯合創作等功能，在陪伴學生的同時加強其學習實踐。學生需要針對以上機器人功能的實現進行多次設計與測試，最終得出穩定的設計成果。2.4"運用跨學科思維，拓展多元學習方式新課標強調：應拓寬學科學習和運用的領域，注重跨學科的學習，使學生在不同內容和方法的相互交叉、滲透和整合中開闊視野，提高學習效率，初步獲得現代社會所需要的實踐能力[3]。因此，利用人工智能平臺進行跨學科實踐活動有其必要性與可行性[6]。通過以上智能機器人的設計、測試與運用過程，學生對人工智能有了較深入的了解，教師可以引導學生展開思考，將智能機器人與虛擬現實技術、智慧學習平臺、以多媒體教室為代表的學習平臺進行結合，賦予智能機器人多場景的運用方法。同時，可以結合多學科的知識，給學生帶來多元學科融合的奇妙效果，幫助學生開闊知識視野、淡化學科界限，有利于學生在生活中根據實際情況解決問題。跨學科多元學習方式如圖2所示。比如，人工智能可以與數學學科相結合，尤其是在進行編程設計的時候，可以將多進制內容及分類算法、回歸算法與數學的相關知識聯系起來。在學習分數的基本運算時，有的學生對分數的概念總是理解不透，甚至無法將生活中的經驗與分數聯系起來，更別說對較抽象的題目進行計算了。為了解決這個問題，教師可以利用人工智能設備，將教材上的學習內容進行可視化、動態化操作，尤其是在計算的時候，使學生可以直接用手將相應的內容進行移動、縮減、放大或者消除等操作，其中希沃電子白板可以靈活地進行該操作，并將操作過程完整地保存下來。教師還可以讓學生通過虛擬現實設備沉浸式地體驗數學知識中抽象概念的計算，比如小數乘除法的理解與運算、圓周率的計算原理等，都可以通過動態且形象的過程進行展示。這樣的學習過程不僅可以幫助學生高效地掌握多學科的知識內容，而且可以培養學生從多個角度理解知識點含義的能力。3"結束語人工智能作為現代科技的發展趨勢，對