基于智能教室的小学教育教学活动实践案例

1、基于创新思维的小学创客教育教学活动实践探究一以XXX小学人工智能教室为例在我国“大众创新，万众创业”的大背景下，各地中小学积极结合校内特色、 联合校外资源，开展创客教育，顺应时代潮流。然而，从目前国内创客教育的实 际教学情况来看，学习活动设计重“造”轻“创”，教学目标侧重操作步骤和制 作成品，重技术，在一定程度上限制了学生的创意想法。多数创客教育实践流于 形式，更多的只是为学生提供了开阔视野、动手实践的机会，与提升学生的创造 力、创新能力、创新思维的目标还存在一定的差距。创客教育亟需一种新的范式 指导教与学，而创新思维对于创客教育具有“引领和指导作用”，引入创客教育 教学实践中，可以弥补创客教

2、育中存在的问题，为培养学生的创新能力提供指导。一、创客教育开展现状现阶段中小学的创客教育存在以下几个问题：学习者习惯于按照教师的步 骤，模仿作品，学习过程沦为照着做，整个过程重“造”轻“创”；以结果导向 的教学设计，限制了学习者创意想法的发挥，减少了教学过程的丰富性；课程教 学中重技术轻思想，过分关注技术的炫酷，为了技术而教，忽视技术在具有共性 且有意义的生活情境中地迁移与运用，忽视了技术人文价值。以上问题导致创客 教育中学习者最终完成作品的形式单一、内容缺乏特色，对于学习者创新思维和 创新能力的培养不足。学校中的创客教育流于形式，更多的只是为学生提供了动 手实践、开拓视野的机会，与创新能力、

3、创新意识的培养还存在一定的差距。所 以创客教育亟需相关理念的指导、思想的引领和路径的指引，改进与完善现有的 教学教育教学活动设计，指导教学设计和课程开发。二、创客教育理论基础(1)注重动手实践，让学生在“做中学”创客教育提倡“做中学”，让学习者从有意义的活动任务中获取有价值的知 识。鼓励学习者动手实践，设计制造出能够解决现实问题的真实作品，创造的过 程就是学习的过程。一个作品的创造往往需要多学科知识和技能的支持，因此， 学习者在创造中需要不断学习新的知识，并在实践应用中将知识内化、巩固和提 升。学习者不再为知识而学习，而是为了解决问题，在动手实践中学习，通过亲 身体验，学生头脑中的知识建构可以

4、更加自然、更加高效地发生。（2）从现实问题出发，培养学习者的问题解决能力创客教育提倡让学生回归真实的世界，从关注生活、关注自己与他人需求的过程中寻找创意设计灵感，始终坚持从生活中来到生活中去的原则。从现实的问 题出发，将科学世界中的知识经验和学习者的生活世界相联系，促进学习者对于 知识的理解和迁移运用，培养学习者发现问题和解决问题的能力。（3）鼓励学习者发挥创意，将想法变为现实创客教育的核心理念在于创意与制造，追求创意、创新是其重要价值取向， 而制造个性化作品则是表达创新想法的途径。鼓励学习者自111发挥想象，尊重学 习者的每一个想法，鼓励大胆实践，将想法变为现实。创客教育以实物作品为成 果，

5、但这并不是最终目的，作品只是学习者创新能力的载体、创意想法的体现， 更要关注学习者创新能力的培养情况。因此，创客教育的教学结果，不仅要关注 学习者的“造”，更要强调学习者的“创”，从而实现创客教育的价值。（4）强调团队合作与分享精神，促进全人发展创客教育通常以项目（主题）为主线，需要学习者以小组协作的方式进行学 习，小组成员相互合作，相互启发，充分发挥自己的特长，有助于相互学习，共 同成长。在创客教育中，鼓励学习者相互分享自己的创意想法、技术、知识技能 以及创新成果，分享的过程中可以得到其他学习者的反馈，从而促进创新，同时 使学习者获得社会性交往的技能，促进全人发展，从而能够更好地适应未来的社

6、 会。三、实践思路实践是检验真理的唯一标准。基于创新思维的小学创客教育教学活动需要 在实践中得到检验和启发，需要应用于教学实践,发现问题并得到反馈修改建议, 才能使其获得真正的实际意义，才能使其得到持久的发展。通过对比分析多种典 型的设计思维框架，构建了基于创新思维的小学创客教育教学活动设计框架，如 图1所示。那么，在设计框架指导下的教学活动对于学习者自主发现问题和解决问题 的能力、学习兴趣和学习能力有何影响？该框架所指导设计的教学步骤是否合 理？这些问题需要在教学实践中得到解答，因此，本研究以XXX小学人工智能教 室为例，开展教学实践。四、实验对象主要以本校五年级学生为主，每周2节课(分单双

7、周)，每节课时长为40 分钟。另选取本校三、四、六年级部分学生以开设兴趣小组的形式进行，每周3 节课，每节课时长为40分钟。五、教学环境类别名称功能和要求单 位数量教学区 通用装 备基础装 修1 .支持教学活动的实验室环境，教学用地面积不小于70 m2；2 .配备定制化造型台、物品存储和展示柜、投影仪和幕布 (或电子白板)、学生桌椅等教学设施。间1无线网 络设备1 .支持教学活动的无线网络、计算等功能，同时支持50路 终端接入，可完成移动设备屏幕无线投射至大屏幕；2 .网络标准：IEEE802. Ila、IEEE802. lib、IEEE 802. 11g.IEEE 802.lln. IEEE

8、 802.llac wave2；3 .最高传输速率：3Gbps (1733Mbps+867Mbps+400Mbps)；4,频率范围：三频(2.4GHz. 5GHz、5GHz)。台1智能中 控系统L支持投影机、新风、背景音乐、视频源、灯光、智能家 居等AI0T网关集中控制；2,可通过语音识别对空调、窗帘、灯光等室内设备进行语 音交互控制。套1课程阶段建议授课教师建议课时课程主题课程主题概述预备阶段学校老师1人工智能课堂先导设备拆箱及归类，设备清单核对AI上智慧生活优必选老师/学校老 师2智能台灯(1)通过完成“智能台灯模型的搭建和编程(2 )掌握套盒中积木零件的安装方法以及uKit EDU 软件

9、的基本操作方法(3 )理解“如果执行逻辑，了解声音传感器和 眼灯的功能，体验编程的乐趣学校老师2智能风扇(1)通过完成"智能风扇模型的搭建和编程(2 )理解“如果否则”的逻辑(3 )了解红外传感器的测距原理，井熟练运用直流电 机，增强环保观念。优必选老师/学校老 师2智能响铃仪(1)通过完成“智能响铃仪”模型的搭建和编程(2)理解蓝牙音箱的特点(3 )掌提蓝牙音箱的功能以及代码块的使用，增强创 造力。学校老师2我的智慧花园(1)了解芫度传感器的应用(2 )学会光度传感器的使用方法(3)树立亲近自然、爰护花草树木的观念图3Al上智慧生活教学内容七、学习资源学习资源是学习有效开展的必要保

10、证。基于创新思维的小学创客教育强调教 师根据学习者的自主创造设计需求灵活开展活动，环境与资源的设计需要坚持开 放性的原则，开放性的环境允许学习者和教师随时随地提供开放性的学习资源， 支持学习者更好地创新设计，将想法变为现实。教师为学习者动态提供学习资源, 学习者可以根据学习需求和学习进度选择学习资源，如图5所示。课程主课程参考资料题人 工 智 能 课 堂 先导开课前校内师训及开课前素材包智 能 台 灯https：/pro. changeducat ion. cn/VV i deoOpen? i d=1587&cours eId=52&paperId=教师用书智 能 风 扇htt

11、p5： 教师用书智 能 响 玲 仪https：/pro. changeducat ion. cn/VVideo0pen?id=1632&courseId=52&paperId=教师用书我 的 智 慧 花 园https：/pro. changeducat ion. cn/VV i deoOpen? i d=1607&cours eId=52&paperId=教师用书图5基于创新思维的小学创客教育教学活动学习资源八、教学评价1 .作品质量评价作品质量评价是对学习者最终设计创造的作品进行评价，主要包括教师评价 和学生互评。教师评价主要是教师基于自己的专业知识根，据创客

12、大赛的评价原 则，从创新性、科学性、实用性、艺术性、技术性5个角度考虑。学生互评则根 据学生互评表和用户意见反馈表进行评价。学生互评表以打星星的形式进行评 价，主要创新性、科学性、实用性、艺术性、技术性5个维度进行评价，如图6 所示，给的星星越多，评价越好。创新性 科学性 实用性 艺术性 技术性 图6学生互评表用户体验反馈表，如图7所示。在其他小组展示作品时:学习者可以将自己 想象成为用户，根据小组成员的对作品的展示介绍，从用户的角度出发，为其提 供反馈意见。你觉得该作品有哪些创新之处?你觉得该作品有哪些地方还需要改进？图7用户体验反馈表2 .过程参与度评价过程参与度是对学习者学习过程的综合评价。包括学习者的自我评价、组员 对组内小组成员的评价、教师对小组合作过程的评价。学习者对自己设计的作品 进行自我评价反思；在交流展示时，可以结合表中内容介绍自己的作品。组员针 对组内小组在作品创造设计的过程中的表现进行组内互评，以打星星的形式进行