“豆包”在教学《认识太阳》时的应用
作者: 任立冬在教育领域,人工智能正发挥着日益关键的作用,它不仅为传统教学模式注入了新的活力,还能根据学生的学习特点和需求提供个性化的学习支持,成为教师教学和学生学习的得力助手。实践表明,“豆包”是一款人工智能工具,可以在《认识太阳》一课教学中发挥独特的作用。四年级学生虽已对地球是球体和太阳系有八颗行星有一定了解,但对太阳的具体结构、温度、与地球的距离等概念了解不多。该课目的在于引导学生深入探索太阳的奥秘,帮助他们建立对太阳系天体的科学认识,培养他们的科学思维和探究实践能力。“豆包”有时以视频里的卡通虚拟人物形象出现,向学生介绍小组分享方法、引导实验设计;有时则作为人工智能工具,为学生推荐太阳相关视频、分析实验数据。其虚拟形象生动可爱,声音亲切自然,互动方式灵活多样,无论是回答问题还是参与课堂讨论,都对学生有很大吸引力。
现从激发学习兴趣、课前预习分享方法指导、实验环节指导、拓展知识获取渠道以及促进教学互动等多个方面进行详细阐述,分析“豆包”如何为小学科学教学带来新的活力,提高教学质量和学生的科学素养。
一、激发学习兴趣
在课程开始时,教师播放《两小儿辩日》的视频,视频中展现出古代街道上孔子倾听两个小孩争论太阳的场景。视频播放结束后,教师问学生对视频中两个小孩观点的看法,引导他们思考太阳的奥秘。在学生积极讨论的过程中,教师顺势引出该课的主题——认识太阳,并介绍小助教(“豆包”)。“豆包”以卡通虚拟人物形象出现,热情地向学生打招呼:“大家好,我是豆包,很高兴和你们一起探索太阳的奥秘!”这种新颖的导入方式,将古代的故事与现代的人工智能相结合,立即吸引了学生的注意力,激发了他们的好奇心和学习兴趣。
二、预习分享方法
教师展示课前任务单,包含关于太阳的结构、温度、与地球的距离等一系列问题。在课前预习分享与小组交流阶段,教师请“豆包”为学生提供具体的学习方法指导。与教师直接给出提示相比,“豆包”的优势是以卡通虚拟人物形象出现在视频中介绍方法,其生动可爱的形象和亲切自然的声音更容易吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣。“豆包”的介绍更像是一种引导,让学生在观看视频后去理解和实践其中的方法,这在一定程度上能够培养他们的自主学习能力,具体方法如下。
梳理。学生需要梳理自己课前收集的太阳相关资料,这有助于他们对自己所获取的知识进行整理和回顾,明确自己已经了解的内容和还存在的疑惑。
分享。在小组内分享交流,确保别人都能听懂。通过小组分享,学生可以互相学习,拓宽自己的知识面,同时能锻炼表达能力和沟通能力。
筛选。组长负责筛选有价值的资料,这不仅可以培养他们的组织能力和对资料的筛选判断能力,还能保证小组汇报的资料质量。
汇报。每组选一人代表全组向全班汇报,这可以锻炼学生的表达能力和在全班面前展示自己的勇气。
“豆包”将复杂的小组学习过程拆解为清晰、明确的步骤。资料梳理环节,让学生通过思维导图或列表方式对课前收集的太阳资料(太阳基本信息、结构、对地球的影响等)按类别整理。分享环节,指导学生表达要有逻辑,从有趣或重要的部分开始,注意眼神交流和答疑互动,锻炼表达与沟通能力。资料筛选环节,指导组长收集成员资料,判断资料的价值,对资料进行分类与筛选。汇报环节,指导小组代表简洁汇报,先介绍主题,再按顺序阐述重点。各个环节环环相扣、紧密相连,为学生提供了明确的学习方法指导,使他们在课前预习和小组交流过程中有章可循,提高了学习效率。
三、实验环节指导
在实验环节中,学生能够根据“豆包”提供的思路和方法设计实验方案,进行实验操作和数据记录,并对实验结果进行分析和总结。
在设计实验方案时,“豆包”提示学生从关键要素入手。对于探究太阳大小与距离关系的实验,“豆包”强调选择的实验材料要能模拟研究对象,引导学生思考太阳的外观特征,从而确定用圆片代表太阳,因为二者在形状上具有相似性。同时,针对测量需求,“豆包”建议学生选择用直尺测量圆片直径来模拟太阳大小的测量,选择用卷尺测量距离。
在确定实验步骤方面,“豆包”提出步骤要有逻辑性。基于此,学生先在教室特定位置放置圆片,从距圆片1米处的观测点开始,用直尺测量其直径并记录,然后逐步增加距离,如移至2米处再次测量并记录,如此重复操作步骤。这种逻辑性的步骤设计确保了实验的有序推进。
在测量和记录数据环节,“豆包”提醒学生要保证数据的准确性和精确性。在测量时,视线要与直尺、圆片保持在同一直线上,可采用睁一只眼闭一只眼的方法减少误差;同时,要认真读数并仔细记录,为后续分析提供可靠依据。
在对实验结果进行分析和总结时,“豆包”也发挥了重要作用。学生完成实验后,“豆包”依据各小组汇报的数据进行深入分析,通过对比不同小组在不同距离测量到的模拟太阳(圆片)直径数据,得出“随着距离增加,目测圆片直径不断减小”这一规律,有力地验证了“距离越远,物体看起来越小”的猜想。“豆包”还引导学生认识到尽管各小组数据存在很小的差异,但这在科学实验的允许误差范围内,并不影响结论的得出。通过这样的指导,学生不仅验证了猜想,还学习了分析实验中的误差情况,这种对科学思维和探究实践能力的培养,为他们今后的科学学习和研究奠定了坚实的基础。
四、拓展知识渠道
在课堂知识拓展环节,教师可以请“豆包”为学生提供辅助学习的建议:“同学们,如果你们对太阳和宇宙有更深入的兴趣,可以尝试使用人工智能工具来辅助你们的学习。例如,网易云课堂等在线学习平台都是很不错的选择。科普网站方面,中国科普网、中国科学院、国家天文台等都非常好,这些网站有大量关于宇宙探索的最新资讯,内置了智能搜索功能。在专门的AI学习应用中,有一些国产的天文学习类App也能给你们很大帮助。同时,如果你们想进一步了解我,或者寻找更多的人工智能学习资源,可以访问我们的官方网站或者社交媒体平台。探索宇宙和学习新知识永远是一件令人兴奋的事情。”这种引导拓宽了学生的知识获取渠道,使他们不局限于课堂上所学的内容,更能促进他们进一步探索宇宙的奥秘。
“豆包”的引导作用不局限于课堂。课后,学生通过查阅资料、观察、实验等方法开启宇宙探索之旅,“豆包”还会提供相应的指导。例如,学生利用科普网站查询太阳黑子的资料,了解什么是太阳黑子以及它对地球产生的影响,并以思维导图的形式展现出来。同时,在探索过程中,学生难免会遇到问题,如在学习日食相关知识时,不清楚为什么会有日全食、日偏食之分。学生可以通过语音或文字向“豆包”寻求帮助,“豆包”则会为他们提供相应的文字解答与指导,甚至推荐相关视频,让他们获得直观的感受和理解。这种课后探索引导能够持续激发学生的学习兴趣和探索欲望,培养他们的自主学习能力和科学探究精神。
五、促进教学互动
知识问答互动。在课堂教学过程中,“豆包”可以与学生进行知识问答互动。例如,在太阳结构、温度、与地球的距离以及恒星与行星区分等知识点的学习中,学生可以向“豆包”提问。如果学生问:“太阳的内部结构是怎样的?”“豆包”可以准确地回答:“太阳内部有核心区、辐射区、对流层。”如果学生问:“太阳表面的温度是多少?”“豆包”回答:“太阳表面的温度约为6000 ℃。”这种知识问答互动可以帮助学生答疑解惑,同时增强了课堂的互动性和趣味性。
小组合作互动。在小组合作过程中,“豆包”对促进学生之间的互动有着积极作用。在小组汇报环节,教师可借助对话框中的语音功能,让“豆包”对各小组的汇报内容展开评价,评价内容涵盖资料的完整性、准确性、有无独特见解以及汇报时的表达能力等方面。例如,若某个小组在汇报太阳的结构时,资料完整且准确,同时还展现出独特见解,“豆包”便会通过语音和文字两种形式给予肯定与鼓励。反之,若有小组将核心区、辐射区、对流层等概念弄错,或者在描述各圈层之间的关系时逻辑不清,“豆包”则以语音和文字的形式指出问题,并提供改进建议。这种评价方式有助于提升学生小组合作的质量与效果,对培养他们的团队合作精神和沟通交流能力大有裨益。
小组讨论引导。在小组讨论过程中,“豆包”可以根据学生讨论的话题提供相关的知识和思路。当学生讨论太阳温度之谜时,“豆包”可以提供一些关于太阳温度测量方法的知识,引导他们深入思考。如科学家利用光谱仪将太阳光分解成不同颜色的光带,根据光谱中不同谱线的特征和强度来计算太阳的温度。又如利用日全食时观测太阳日冕的情况来推断太阳的温度,因为日冕有着极高的温度,研究其温度变化对了解太阳的温度层次分布有重要意义。这种引导可以促进学生之间的讨论更加深入和有意义,提高小组合作的效率。
小结
“豆包”在《认识太阳》一课教学中发挥了重要作用。通过应用“豆包”,学生的学习积极性大大提升,学习效果显著提高,教师的教学效率和质量也得到了提升。但是,其提供信息可靠性可能存在问题,其应用其他类型的科学课效果如何也有待验证。在未来的小学科学教学中,教师可以进一步探索人工智能工具的应用,充分扬长避短,为培养学生的科学素养和创新精神奠定良好的基础。
(作者单位:山东省肥城市白云山学校)
自然笔记
编辑手记 作品配色、布局较为合理。小作者细致观察了兔子的外形特征,也有自己的独特表达,如鼻子Y字形、爪子不容易被看出来、尾巴可以抬起来靠近身体也可以放在地板上休息等,还对耳朵、鼻子和尾巴等细节作了重点呈现。可贵的是,小作者对兔子的眼睛作了重点关注,如对比白兔的眼睛和黑兔的眼睛,提出疑问“白兔眼睛的颜色为什么是红色的”。这个司空见惯的问题,深究起来有不少的科学道理,这也是自然笔记的魅力所在——在自然观察中发现问题,在科学探究中解答问题。