《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》将人工智能作为核心内容纳入课程体系，强调从智能设备的体验开始，到认识和理解人工智能，再到尝试设计和进行创新设计，这一过程不仅可帮助学生掌握基本知识与技能，还可引导他们在应用人工智能解决问题的过程中遵守人工智能伦理，理解人工智能安全问题。近年来，许多地方和学校开始尝试将人工智能融入课堂教学中，以提升学生的科技素养和创新能力。
1 小学人工智能教学的现状
随着人工智能技术的快速发展，在小学阶段开展人工智能教育逐渐受到关注，旨在培养学生的创新能力。目前小学人工智能教学主要存在3个方面的问题。
1.1 资源匮乏，犹如无源之水
据调查，目前许多学校没有人工智能教材，一些优质学校或教育机构可开发简单易懂、趣味性强的校本教材，开设相关课程或活动，而基础设施薄弱或资源匮乏的学校往往无法提供更多相关资源；此外，人工智能课程的学科特质是“动手操作”，每个项目的学习都需要借助一定的工具和材料
［1］，而学校对这方面的投入有限，项目因工具材料的缺乏而无从开展。
1.2 课时不足，学习走马观花
目前小学人工智能教学内容主要集中在基础知识普及和简单编程技能培养上，无法将零散、碎片的知识建立起整体化、系统化的知识结构；这些教学内容在每学期大约20个课时（每周1课时）的短暂时间中，无论是教师的教还是学生的学，在项目模块中均无法充分展开，学生只能进行走马观花般的浅层次学习。
1.3 整合困难，教学顾此失彼
人工智能的教学内容往往是一组内容，是一个内容群，其着眼于核心内容的教学设计是解决一类问题，要想解决这些问题，需要在跨学科层面来分析问题、解决问题；然而大部分学校由信息科技教师开展教学，难以整合这些学科内容进行教学。
面对上述困境，笔者通过“设计桌面智能收纳盒”一课的实施，对人工智能核心内容学习主题进行整体分析与深度探究，阐述基于微项目群的小学人工智能课程教学的实现路径。
2 微项目群的内涵与实施策略
2.1 微项目群的内涵
微项目群指学生围绕复杂的、来自真实情境的、具有一定挑战性的项目主题，由若干种预设作品组成的一个教学“项目链”
［1］（
图1），即在同一主题下形成系列的多个教学项目的串联。
2.2 微项目群的实施策略
（1） 细化操作项目任务。
每一个微项目群的内容预设均有其内在的逻辑，项目的学习演进伴随着技能的拾级而上
［1］，罗列项目需求，明确每个微项目的目标、范围、时间表和资源需求，确保各个微项目之间的协调和一致性，做好项目规划与设计，制定实施流程，细化操作任务和步骤。
（2） 设计多元框架问题。
项目问题来源多样，可以选择教材中精选的问题，也可以延展出更深入的探究。鼓励师生提出开放性、普适性的问题，让学习变得更加有趣和富有挑战性。学生可以从自己感兴趣的问题入手，激发学习热情。通过围绕这些问题设计微型项目，让问题成为整个项目学习的框架，不仅能够平衡学习内容和探究之间的关系，还能够使学习与学生真正关联起来，促进各层次思维的发展。
（3） 教学时间合理安排。
教学时间是开展微项目教学最常遇到的问题之一，学生围绕某一学习主题进行深入探究，但在实际操作中，不是课程标准和教材中涉及的所有内容都要用同样的方式设计，也不是所有的内容都要用同样多的时间学习。随着学生探究过程的深入，如何让学生触及学科的本质和知识的内核？日常教学内容该如何按时完成？教学时间该如何处理？
（4） 学习难度分层递进。
项目设计在纵向上要继承教材体系的整体构思，横向上要兼顾学校学生的整体水平。这些项目对于学生来说要有一定的挑战度，但通过努力也是能够顺利完成的。学生的学习难度还要遵循学生自身的学习规律，应从个人探究逐步过渡到团队协作，从简单的项目制作推进到综合的问题解决。
3 基于微项目群的小学人工智能教学实践
以“设计桌面智能收纳盒”项目为例，以微项目群任务驱动，整体规划教学与评价活动，设计层次分明、形式多样的任务，使学生在意义探究和问题解决的过程中，将知识建构、技能培养与思维发展融入运用人工智能技术和工具解决问题的过程中，促进学科核心素养的达成。
3.1 项目概述
教师创设真实的问题情境
［2］，通过播放随意摆放的杂乱笔具的微视频，激发学生的学习兴趣，引发学生思考，提出设计桌面智能收纳盒的想法。在上述问题下，引导学生通过调查、统计等方式确定“桌面智能收纳盒”的设计方案（图2）。
“桌面智能收纳盒”设计方案
同学们，我们考虑到实用性、美观性和智能化功能，按照它的外观、功能、智能化、材质及用户体验设计一个桌面智能收纳盒。以下是一个可能的桌面智能收纳盒设计方案：
3.2 项目分解，设计多元框架问题
学生浏览视频后，使用文字或流程图记录项目任务，通过分组讨论，确定问题所在，并列出需要解决的问题，最终形成明确的信息需求并能正确地表达
［2］。要求学生根据自身的特点，在小组内分解项目，设计的框架问题如
表1所示。
3.3 分项目实施过程
针对子项目问题，在教学实施中重在考察学生是否全身心投入积极主动地探究、操作与发现，所经历的活动是否有助于学生的理解与思考，学生是否在过程中展开了积极的合作与沟通，学生的参与是否能体现项目学习的价值与意义，学生在学习之后能否将所学知识迁移运用到新的情境与现实生活中。基于以上分析，笔者将一个个微项目串联整合，分项目实施课时安排如
表2所示。
3.4 持续性评价
在本项目中，评价的出发点不再是强调原来的知识与技能，而是更加关注学生发展的过程与方法、情感态度价值观。将超声波传感器、舵机和控制器的编程，解决笔具杂乱摆放的真实问题的能力作为主要评价内容；在评价形式方面，强调操作和编程，采用实践活动与汇报展示相结合的方式进行，项目活动评价具体内容如
表3所示。
4 结语
展示了基于微项目群的小学人工智能教学实施的具体过程，将学习内容项目化，并结合情境化的微型主题任务，显著提高学生的参与度和学习兴趣；通过小组合作、项目设想、知识学习和展示等环节，学生在实际操作中更深入地理解和掌握相关知识，主动参与并完成各项任务，从而提高他们的综合素质和实践能力。此外，通过组织小组评价和反思活动，可以进一步审视和检验学生的学习效果。
在课程实施后，进行了深入思考和总结。
首先，需要评估教学设计的合理性和有效性。在设计教学内容和方法时，是否考虑了小学生的认知水平、兴趣爱好和学习能力？是否能够激发学生的学习兴趣和主动性？教师在教学过程中是否能够有效引导学生掌握人工智能的基本概念和应用技能？
其次，还需要深入思考在教学过程中可能遇到的种种困难和挑战。例如，开源硬件在课堂上的应用是否会因技术难度过高而让学生望而却步？学生是否能够完全理解并掌握开源硬件平台的操作技巧？教师是否能够有效地解决学生在学习中所遇到的各种疑惑和困扰？这些问题都需要认真思考并积极寻找解决之道。
此外，教学反思也需要关注教学效果和学生学习成果的评价。需要思考如何评估学生对人工智能知识的掌握程度和应用能力？是否需要设计相应的测评工具和评价标准？学生在教学过程中的表现是否符合预期目标？这些都是需要在教学反思中进行综合考量的方面。
通过反思，可以不断改进教学设计和教学实践，提高教学质量和效果，为小学人工智能教育提供更好的支持和指导。同时，也可以为人工智能的教学实践和研究提供更多有益的启示和借鉴。
京公网安备11010202008535号
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