指向核心素养的小学人工智能单元整体教学探索

学科核心素养是学科教育在落实立德树人根本任务、发展素质教育中的重要体现。而单元整体教学的课堂会更有一致性、全面性和系统性，从而更好地指向学生的核心素养。因此，以素养为目标，探索单元整体教学的有效策略，是小学信息科技教师值得探索的问题。

一、指向核心素养的单元整体教学策略

第一，提取单元大概念。大概念是搭建学科知识结构体系的逻辑起点，或由课标中提取，或由教材分析中提取，或通过概念派生产生，或从学习目标中提取，或从学习重难点中提取。

第二，确定单元学习目标。通过研读课程标准、进行学段课标分析，找到课标中与教材关联的内容，掌握知识之间的内在联系，根据学情确定适切的学习目标。

第三，设计单元整体评价。结合单元学习目标、学习情境，可确定单元的评价任务。不同维度的目标应该设计不同的评价任务，真实开放的评价任务利于学生去探索发现。

第四，进行单元教学设计。单元教学设计包含六个要素，分别是名称与课时、单元目标、评价任务、学习过程、作业与检测、学后反思。

二、指向核心素养的单元整体教学实例

笔者以学校人工智能课程中的《图像识别》单元内容为例进行设计实践。

（一）提取单元大概念

1.课标相关内容。了解人工智能对信息社会发展的作用，具备自主动手解决问题、掌握核心技术的意识。通过体验人工智能应用场景，了解人工智能带来的伦理与安全挑战，合理地与人工智能开展互动，增强自我判断意识和责任感。

2.教材分析。本单元讲解了手势识别的方法、物体识别的过程和影响人体识别的因素，搭建了简单的图像识别程序，从不同方面介绍了图像识别的应用场景，让学生感受图像识别技术为人带来的便利和影响。

3.学情分析。小学五六年级学生正从具体的形象思维过渡到抽象的逻辑思维，这为文字识别内容的实施提供了可能性。教学要按照学生实际情况和计算机教室情况调整设置，保证教学的顺利实施。

4.大概念生成。本单元的核心目标是人体识别、手势识别、物体识别，本质上来讲利用的都是图像识别技术，所以本单元的大概念是：图像识别是人体识别、手势识别、物体识别的本质技术。

（二）确定单元学习目标

1.了解人体识别、物体识别、手势识别对社会发展的作用，具有运用图像识别技术解决问题的意识。

2.通过案例分析，理解人体识别、物体识别、手势识别等人工智能概念；应用图像识别技术解决生活中的实际问题。

3.通过体验图像识别技术的应用场景，了解人工智能带来的伦理与安全挑战，合理地与人工智能开展互动，增强自主可控意识。

（三）设计单元整体评价

1.认识到图像识别技术对社会发展的作用，能够有意识地使用图像识别技术解决问题。

2.能够描述出人体识别、物体识别、手势识别的内容。

3.能够运用人体识别、物体识别、手势识别技术搭建程序，解决生活中的问题。

4.在应用图像识别的过程中，合理地使用人工智能技术，增强自主可控意识。

（四）进行单元教学设计

《图像识别》单元模块共分为三个课时，通过创设真实情境，为学生提供了通过初识物体识别技术→了解手势识别的过程→了解人体识别的概念。

1.第1课时

活动1激趣。以路口图像识别行为导入，引出本节课任务是写一个识别物体的程序。教师讲授新积木“图像识别”“图像识别结果”和图像识别原理、类别说明，让学生讨论交流。

活动2探究。任务一：编写程序给阿宝，让阿宝可以识别植物，说出识别结果。教师可以请一个学生演示程序，修正错误。大家再一起讨论识别物体时要做哪些准备。

任务二：修改程序，让阿宝可以识别商标，说出识别结果。小组合作完成，并选出一个小组进行演示，大家评价操作过程。

2.第2课时

活动1激趣。以用手势拍照的视频导入，引出本节课任务是编写一个识别手势做相应动作的程序。现场做一些常见手势，让同学们说出手势名称，选出几种常见的手势用作任务。

活动2探究。让学生找出识别手势的积木“手势识别”“手势识别结果”。出示任务一：阿宝成功朗读出识别到的手势名称。让学生找出相对应的积木，探索用法。教师随机挑选一位同学的作品展示，修正错误，讲解避免干扰的操作方法。

出示任务二：当识别到的手势为“拳头”时，阿宝要在舞台上跑起来。当识别到的手势为“单手比心”时，阿宝要切换到手拿鲜花的造型，并朗读“我们是最好的朋友”。同桌可以相互检测作品效果，并在班里评选出优秀作品。

3.第3课时

活动1激趣。以防流感病毒为题导入，引出本节课任务是编写识别是否戴口罩的程序。请学生提前预习，找一个学生作为“小老师”，讲解新积木和用法。

活动2探究。出示任务一：识别人员性别并朗读。学生自主完成，“小老师”巡视，帮助同学解决问题。请两位同学到教师电脑处识别，让大家感受识别效果。程序出错的及时改正。

出示任务二：识别到未戴口罩，重复朗读提醒戴好口罩，直到识别戴上口罩，停止全部脚本。教师引导学生先绘制程序制作思路图，再到讲台上按照自己的理解贴流程图。接着，小组合作解决问题，成员之间相互验证效果。

综上所述，依托单元整体教学的小学人工智能课程的实施，可以让学生在大任务、大概念、真情境中体验人工智能技术解决问题的应用，感受人工智能技术对人类学习、生活的重要作用，以此来培养学生独立思考和创新的能力，为核心素养的形成提供可行路径。

（本文系2023年度河南省基础教育教学研究项目“依托单元整体教学的小学人工智能课程开发与实践研究”的研究成果之一，项目编号：JCJYC2323010064）

（责 编 莫 荻）