微课在小学人工智能类课程中的应用研究

但璐

摘要：第四次产业革命兴起，人工智能以崭新的姿态步入人们的视野，人工智能推动产业变革、技术更新、岗位更迭，将会淘汰大量传统劳动力，同时对新型劳动力的需求不断提升。教育作为培养人的活动，肩负重任，人工智能与教育深度融合也是教育自身实现现代化的诉求。我校自2016年实施STEAM教育以来，STEAM基础课程体系中便涵盖了人工智能类课程。经过多年来的研究实践我们探索出适合人工智能类课程实施的教学策略。本文从小学人工智能课程实施入手，研究“微课”这种新型的教学方法在人工智能课程教学中的应用。通过将人工智能课程中的技术难点制作成微课供学生随时根据需要自主选择进行播放，达到突破学习难点的目的，同时激发学生的学习兴趣，促进学生主动学习，提高教学和学习质量。

关键词：微课 人工智能课程 教学实施

中图分类号：G4  文献标识码：A  文章编号：（2021）-09-177

2017年7月国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出在中小学阶段应设置人工智能相关的课程、逐步推广编程教育。在我校STEAM课程体系中，面向全体学生开设的基础课程中涵盖三种课程类型：实验探究类、工程实践类、信息技术类，其中信息技术类课程中以人工智能相关课程为主。《计时助手》是我校自主研发的六年级上册的一个人工智能类STEAM项目，该项目以mind+编程为载体结合arduino开源硬件进行项目制作，重在引导学生学习编程，并利用信息技术解决现实生活中的计时问题。

1.课程的实施

课程在实施时采用我校自主研发的“双动五步”合作式学习策略，即：观察发现、创意设计、合作实践、交流分享、拓展延伸五个环节。通过这五个环节引导学生发现实际生活中的计时问题并利用MIND+软件，结合DFRduino UNO R3基础板和4位数码管，为交通路口制作出一款计时器。在课程中学生需要掌握4位数码管的连接方法、功能以及利用Mind+软件进行编程的方法。

2.教学中的问题

我们首先进行了一轮四个班的先行课教学，在这四个班48个小组中，顺利完成任务的小组只有20个，即本项目的成功完成率不到42%。经过深刻的教学反思以及组内教研我们发现问题主要出现在学生对于硬件的连接方法掌握不到位，许多学生因为技术原因在项目的制作时出现了卡壳，因而本项目中硬件的连接无疑是教学难点之一。为突破这一教学难点，这四个班的教学中教师采用了在班级统一讲授以及分小组个别辅导的方法。然而统一讲授时无法保证每个学生都近距离观看学习，分小组辅导时全班12个组教师无法在有限的课堂时间内都顾及到，因此难点突破的效果不佳。

3.解决问题的方法

微课是一种使用视频来辅助教学的方式，其短小精悍且利用率高，教学目标明确、教学形式新颖、能够激发学生自主学习的能力。它与集体授课方式的不同之处在于学生可以同时在多个媒介上听讲，极大改善了传统的只局限于课堂的授课方式。同时，对于一些理解起来难度较大的重点和难点可以进行反复、多次观看，从而达到提高教学质量的目的。

经过组内研讨，我们录制了一个关于本项目的硬件连接的视频微课，详细地介绍了控制板、DFRduino UNO R3基础板、IO传感器扩展板 V7.1及4位数码管;演示了4位数码管的连接方法、功能以及利用Mind+软件进行编程的方法。

4.课程的再实施

在原有先行课的教学基础之上，我们进行了课程的再设计。通过提前将录制的微课发送至机房的学生机，让学生在分组实践环节中根据自己的需要在项目制作中随时进行观看学习。经过第二轮的教学在九个班108个小组中，成功完成项目的有91组，项目完成率达到84.3%。

5.微课在小学人工智能类课程中的作用

经过两轮教学实践、13个教学平行班的对比研究，我们发现在小学人工智能类课程教学中引用“微课”可以起到以下作用：

（一）突破教学难点，激发学生学习兴趣。在小学人工智能类的课程教学中普遍存在的问题是：硬件的技术学习成本过高，专业名词多，学生学习难度较大。这就要求教师在教学过程中反复讲解并进行个别辅导。微课的引用可以促进教学结构的变革，学生在实际操作时通过观看微课视频即可掌握硬件的连接以及使用方法，充分提升了课堂效率，突破了教学难点，激发了学生完成项目的满足感，提升了学生的学习兴趣。

（二）提高教学效率，提升教师专业能力。微课改变了传统的教学模式，突破教师的授课形式。通过微课，教师将人工智能类课程中的教学重难点以丰富的教学形式，个性化的风采展示给学生，这要求教师有扎实的人工智能方面的專业能力同时需要扎实的教学功底以及娴熟的计算机应用水平，全方位地促进了教师专业成长。

6.结语

在中小学开设人工智能相关课程，是具有前瞻性的举措。可以帮助学生适应未来的生活，提升教育现代化水平。在小学阶段人工智能课程中引入微课能够有效地解决人工智能类课程中的难点问题，促进学生主动学习，提高教学和学习质量。

参考文献

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