AI+科技教育实践与探索

2021年，中央电化教育馆制定了《中小学人工智能技术与工程素养框架》，该框架从人工智能与人类、人工智能与社会、人工智能技术、人工智能系统设计与开发4个维度出发，为各学段的学生设定了具体的学习目标。小学阶段，学生将通过富有趣味性的游戏化学习，初步接触人工智能和计算机科学，以培养其兴趣和基本认知。教学内容将根据学生的年龄和认知发展阶段进行适当调整，确保学生在轻松愉快的氛围中进行学习。通过实践操作与深入分析，学生将能够理解人工智能技术的基本原理，并具备将所学知识应用于其他领域的能力。在面对实际问题时，学生将能够运用所学知识制订解决方案，从而培养其创新意识和解决实际问题的能力。在这一过程中，学生的计算思维将得到进一步发展，通过编程训练提升其逻辑思维能力。同时，学生将全面了解人工智能技术的正反两面，从而成为负责任的人工智能技术使用者。

“能听会说的小飞”机器人教学实践与反思

学校人工智能教育现状及学情分析

电子科技大学附属实验小学作为区级人工智能试点校，持续开设人工智能社团，以及编程、3D打印相关课程，学生具备一定的图形化编程基础及知识迁移能力，热衷于接受挑战。4年级学生对智能语音技术有一定认知，如智能导航、手机助手和智能音箱等，但对于语音识别技术和语音合成技术的实现原理，仍缺乏较为深入的理解。面对这些教学中的重点和难点，教师应开展有针对性的教学，帮助学生更好地掌握相关知识。

教学目标

培养信息意识通过实践操作小飞机器人的语音识别与合成功能，让学生深刻理解人工智能技术的潜力和应用价值，形成良好的信息意识。

提升计算思维在面对如何让小飞机器人具备“能听会说”能力等实际问题时，引导学生自主进行任务分析，发现问题，提出解决方案，并通过编程实现功能，锻炼学生的计算思维。

强化数字化学习与创新能力学习过程中，鼓励学生围绕任务搜集和整理资料，通过团队合作和项目驱动的方式，创造性地解决问题，实现机器人的功能，培养学生的数字化学习与创新能力。

树立信息社会责任意识通过分析和讨论智能语音技术潜在的风险和社会影响，引导学生树立正确的技术使用观念和伦理意识，明白技术的双刃剑特性，以及如何在遵守法律法规和道德规范的前提下，让技术为人类的生活赋能，培养学生的信息社会责任意识。

对教与学的思考

选择中央电化教育馆人工智能教研组撰写的配套教材，以及教育部“中小学人工智能教育服务平台”与科大讯飞共同开发的人工智能教学平台“畅言智AI”，作为软件类教学资源，引导学生以完成人工智能助手“能听会说的小飞”为主线，完成语音识别和语音合成等系列活动实践。

体验感知前沿技术，生成式人工智能辅助课堂

本课程利用讯飞星火大模型，让学生在课堂上与其进行直接对话互动，通过问答方式感受生成式人工智能的特色，体会智能语音技术的神奇之处。

合理使用线上资源，开展项目式探究学习

学生与小飞机器人和讯飞星火大模型互动后，提出驱动问题：“为什么小飞机器人能听会说？”学生利用讯飞平板的资源库进行语音转写和语音合成实验，探究两项技术如何实现语音和文字的相互转化，并利用流程图进行梳理。针对编程模块，课程将使用人工智能虚拟人合成微课，让学生在课堂上感知人工智能技术的应用。该阶段将明确需要用到的编程脚本和思路，验证学生的猜想，推动他们逐步深入理解和应用人工智能技术。

开展个性化学习，教学任务多样化

为了给予学生充分的创新空间，课程设计了3种教学任务，供小组抽签选取。任务包括人机协作朗读《少年中国说》、与小飞机器人探讨学校话题，以及与小飞机器人讨论学校内的柿子树。这些任务将学生的日常生活融入最终的成果展示，通过与小飞机器人的互动问答，学生能更好地理解和应用智能语音技术。任务完成后，将根据个人评价表开展自评和他评。

树立正向的信息安全意识

课程通过实例让学生感受生活中智能语音技术的正向运用，同时结合诈骗案例分析，让学生感受此项技术的潜在风险，引导学生树立正向的信息安全意识。

人工智能+科技教育建议

利用智能资源实现教育资源的数字化转型

教师应围绕教学目标，充分利用智能资源，丰富学生的学习体验，并积极推进教育资源的数字化转型。比如利用大语言模型辅助语文写作课程，使用“MathGPT”进行数学解题训练，或者通过智能语音技术纠正英语发音等。此外，人工智能+科技课堂还应利用新技术优化课堂展示方式，如利用希沃等教学平台提供的数据分析功能，直观地了解学生的学习状态，实现个性化教学。

设立智能设备管理员

在人工智能+科技课堂中，智能设备的使用至关重要。鉴于小学生好奇心强、探索欲强的特点，智能设备可能会分散学生的注意力，建议在每个小组内设立设备管理员，负责统筹管理本组的设备，引导学生按照课堂进程有序操作，确保学习过程顺利进行。

利用数据分析开展课堂评价

教师可利用智能设备在学生操作实践阶段实时收集数据，并通过对这些数据的分析，对小组成员在各个环节的表现进行多维度评价，构建多元评价体系，以便后续为学生提供个性化的学习支持。