AI体验课程:深度感知处处皆智能

作者: 黄伟祥

AI体验课程:深度感知处处皆智能0

摘要:本文从认知发展的视角出发,深入探讨了人工智能体验课程的内容设计思路,强调课程设计应以学生为中心,着重强调体验与实践的重要性,并致力于构建一个系统化的课程体系,最后通过体验式学习,让学生能够亲自动手操作智能设备,参与AI图像识别、人脸识别、语音合成等丰富多彩的实践活动。

关键词:人工智能;体验式学习;课程设计;具身体验;结构化教学

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2025)06-0023-04

当前,人工智能(AI)正以前所未有的速度改变着我们的生活、工作和学习方式。二年级的学生正处于认知发展的关键时期,对外界充满好奇,热衷于通过动手操作和亲身体验来探索世界。AI教育具有直观性、互动性和趣味性特点,能够很好地契合二年级学生的认知特点和学习需求。通过AI体验课程,学生可以亲自操作智能设备、参与互动游戏、解决实际问题,从而在轻松愉快的氛围中感知智能技术的魅力。

价值体现:让学生具身体验AI技术

1.体验式学习重视个体经验,促进知识建构

体验式学习首先强调对体验主体的重视,学生通过参与AI图像识别、人脸识别等实践活动,能够将自己的生活经验与新知识相结合,形成对AI技术的个性化理解。

2.体验式学习凸显个性化特征,尊重个体差异

每个学生都是独一无二的个体,他们拥有不同的生活经历、情感需求和认知结构。体验式学习通过多样化的实践活动,充分满足学生的个性化需求。

3.体验式学习强化情感体验,培养积极态度

学生在体验过程中会投入全部的情感和精力,通过参与AI语音合成、智能助手等实践活动,能够深切感受到AI技术的魅力和实用性,从而增强对AI技术的认同感和兴趣。

4.体验式学习促进主客体交互,增强实践能力

体验式学习强调主客体之间的交互作用,学生通过参与AI垃圾分类、智能健身等实践活动,能够与AI技术进行深入的交互,深刻理解AI技术的应用场景和价值。

5.体验式学习实现生命超越,提升精神境界

体验式学习不仅是一种认知活动,更是一种生命活动。学生通过参与AI艺术创作、智能助手等实践活动,能够体验到AI技术的创造力和应用价值,从而实现对自我生命的超越和成长。

结构化教学:引领学生系统掌握AI知识

AI体验课程不断拓展学生的认知边界,让人不禁好奇:AI究竟是如何实现这些神奇功能的?因此,笔者在AI体验课程中设计了五个单元(如下页表),旨在深入探索AI的奥秘,让学生在感受智能技术带来的变革与乐趣的同时,系统学习AI知识。

1.视觉感知的启蒙:AI看见你

在这个单元,学生将了解AI能识别植物、地标、果蔬等多种图像,从而更精确地认识世界。通过人脸检测和人脸比对,让学生体验到“看脸时代”的便捷。此外,AI还充当着图像设计师的角色,让学生轻松编辑图像,更改图像效果,享受智能修图的乐趣。那么,AI是如何像人一样拥有敏锐的“眼睛”,能够清晰地“看”呢?通过本单元的学习,学生将深入了解图像识别与人脸识别的基本原理与流程,体验AI在身份认证、安全监控等方面的实际应用,感受智能技术在视觉感知领域的强大能力。

2.语言理解的深化:AI懂你

在本单元中,学生将基于自然语言处理技术,学习AI如何分析文本的词法和情感,从而建立与人类的沟通基础,甚至创作出富有创意的对联。同时,AI语音技术的运用让学生体验到与机器无障碍对话的便捷,这得益于语音识别和语音合成的完美结合。通过本单元的学习,学生将深刻感受智能技术在语言理解与交互方面的卓越能力,学会如何与AI进行高效对话,并体验AI在智能客服、语音助手等领域的广泛应用。

3.学习助手的角色:AI学习助手

本单元将揭示大数据作为AI进行机器学习的基础的重要性。学生将学习如何掌握关键字搜索、以图搜图等技巧,以便更高效地查阅所需资源,提升学习效率。此外,依托大数据,AI能在不同语种间进行翻译,学生将学会如何使用翻译工具,成为一名小小翻译家。通过本单元的学习,学生将掌握利用智能技术获取资源与信息的方法,深刻感受到AI在学习助手角色中的巨大价值。

4.生活伙伴的陪伴:AI生活伙伴

在这个单元中,学生将结合智能家居、智能助手等实际应用场景,亲身体验AI在日常生活中的应用价值。从设置闹钟、操控电器到咨询天气,AI帮助学生提高生活品质与效率。AI智能助手无处不在,它不仅能进行知识问答、教授垃圾分类知识,还能通过AR技术辅助健身,成为学生生活中不可或缺的好伙伴。通过本单元的学习,学生将更加深入地了解AI在日常生活中的应用场景和潜力。

5.艺术创作的灵感:AI艺术

本单元学生将惊喜地发现,人工智能不仅会作诗、作画,还能在艺术创作领域展现出独特的魅力。通过体验AI诗歌创作、绘画等艺术形式,学生将激发对科技与艺术融合创新的兴趣与思考。其中,“词袋子模型”作为AI诗歌创作的基础,将让学生掌握AI诗词创作工具,轻松创作出绝句、藏头诗等作品。而“你画我猜”游戏则让学生进一步体验AI创作的乐趣,了解AI的思维方式,发挥想象力和创造力,探索成为一名数字画家的潜力。

体验式学习:让学生在动态生成中掌握AI技能

1.主题情境:激发学习兴趣与动力

在AI课程中,主题化教学作为一种教学模式,通过一条贴近学生生活或激发学生兴趣的主线,将各个学习任务紧密地串联起来,并贯穿于整个学习过程之中。

例如,在“AI体验”课程中,通过主题化教学的方式,将图像识别、人脸识别等人工智能知识巧妙地融入到一系列富有趣味的任务中。课程从“AI看见你”这一主题切入,引导学生深入了解图像识别的流程和AI识图的方法,让学生通过实践活动,熟练掌握基本的图像识别技能。随后,课程进一步深入到“AI懂你”这一主题,通过播报会、朗诵会等多样化的任务形式,让学生亲身体验语音技术的强大功能。此外,“AI艺术”等主题也让学生充分感受到人工智能的无限魅力和创新力量。

2.探究交流:促进自主体验与深度学习

深度学习强调学生的主体体验,通过引导学生自主尝试、小组合作解决问题的方式,帮助学生在课堂学习中完成知识的建构。在教学过程中,教师通过设计的问题来激发学生的思维活力,使他们的探究活动充满趣味性和挑战性。这种问题教学的方式将教学情境主线分解为一个个具体问题,围绕这些问题层层深入展开探讨,引导学生在自主尝试或小组合作中寻求问题的解决方案。在小组合作中,教师关注不同层次学生的需求和发展情况,把问题抛给全体学生共同探讨并明确分工合作。这种合作方式不仅能够有效解决问题,还能教会学生如何分享以及当他人与自己的见解不同时如何耐心倾听和尊重他人。

以“AI体验”课程的“诗词创作会”为例,首先,通过探究交流的方式,学生对AI诗人在诗歌创作中的应用有了更加深入的了解。他们不仅掌握了AI诗人的基本原理和创作流程,还通过亲身实践感受了AI诗人在创作绝句、藏头诗等诗歌类型时的独特魅力和无限可能性。这种探究交流的方式不仅让学生对AI诗人有了更加全面深入的认识,还进一步激发了他们探索诗歌创作的热情和动力。其次,学生通过探究交流深入理解了词袋子模型在诗歌创作中的重要作用。他们通过讨论和探究逐渐掌握了词袋子模型的工作原理,并尝试运用这一模型进行诗歌创作实践。这种自主体验的方式不仅让学生更加深入地理解了词袋子模型的原理和方法,还培养了他们的实践能力和创新思维。此外,学生还通过“九歌”绝句和藏头诗的创作方法进一步提升了诗歌创作能力。他们通过输入关键字、选择绝句类型和诗歌创作类型等步骤生成了独具特色的绝句和藏头诗作品。同时,学生还观察图片提炼关键词并尝试根据关键词进行诗歌创作实践,这种方式让其创作更加贴近生活和实际需求。最后,通过交流创作成果,学生不仅能够了解不同人的创作思路和风格特点,还能在互相评价中不断提升自己的审美能力和批判性思维。这种探究交流的方式不仅促进了学生之间的知识共享和思维碰撞,还让他们更加深入地理解了诗歌创作的多元性和复杂性特点。

3.创意拓展:促进迁移应用

在创意拓展的实践环节中,笔者基于学生已牢固掌握的人工智能知识技能,引导他们联系生活实际,发挥无限的想象力,共同探索智能设备的新传感器或创新功能。这一过程促使学生将旧知识巧妙地应用到新的问题情境中,从而显著提升他们迁移应用知识的能力。

以“诗词创作会”教学为例,教师设计了迁移应用的实践环节。学生尝试将AI写诗的算法应用到AI绘画中,通过输入关键词或生动的描述,让AI生成与主题紧密相关的画作。在实践探索的过程中,学生逐渐发现AI绘画与AI写诗在算法原理上的共通之处,如两者都需要对输入的信息进行精准处理、深入分析及创造性生成。这一发现促使学生对AI技术的通用性有了更为深刻的理解,并进一步增强了他们迁移应用知识的能力。为了巩固迁移应用的效果,教师策划了一系列与AI绘画紧密相关的任务,如举办四季主题的AI诗词大会等。学生需分组协作,充分利用AI写诗与AI绘画的技术,创作出与季节紧密相关的诗词与画作。这一任务不仅要求学生能够熟练驾驭AI技术,还鼓励他们发挥丰富的想象力和创造力,将技术与艺术巧妙融合,创作出独具匠心的作品。

4.总结延伸:构建知识体系

在总结与拓展阶段,教师带领学生重温本课时的人工智能核心知识点与技能,通过全面整合学习内容,将各个知识点紧密串联起来,并运用思维导图、流程图等直观、高效的工具来搭建本课的人工智能知识体系。这一做法让学生养成了勤于总结与反思的良好习惯。

总之,体验式学习作为AI课程的核心理念,让学生在动手实践中深化了对AI技术的理解,实现了知识与技能的动态生成与升华。同时,通过实施体验式学习,结合丰富多彩的实践活动与多元化的教学策略,能够有效激发学生对人工智能技术的浓厚兴趣与热爱,培养其创新思维与问题解决能力。展望未来,人工智能将继续以其独特的方式不断拓展我们的认知边界,深刻改变我们的生活、工作乃至学习方式。作为教育者,应当积极拥抱这一历史性的变革,将AI技术巧妙融入日常教学之中,为学生提供更多元、更开放的学习体验,培养他们的信息素养与创新能力。

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基金项目:2025年度广东省中小学教师教育科研能力提升计划重点项目“五育融合视域下跨学科学习课程群的构建与实施”(课题编号:2025ZQJK276)。

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