“双减”背景下人工智能与劳动融合教学的探索与实践

引言

双减背景下，义务教育阶段学生的文化学科作业负担大大减轻，学生有更多的时间参与科学劳动实践，但是，学生参与科学劳动实践也需要适当的引导和帮助，首先，学生需要掌握一定的科学知识、劳动技能和安全技巧，从而保证“问题解决”和“创意物化”，其次，学生需要得到适当的鼓励和支持，让他们能够积极持续地参与创新实践并取得成果。因此，我校开展的《人工智能与劳动》融合课程，能很好的弥补空缺，成为引领学生持续有效创新实践的掌舵人。

一、人工智能与劳动课融合是时代发展的必然趋势

科技的迅猛发展引发了基于互联网、大数据、人工智能等现代信息科技的第四次工业革命，同时深刻影响着教育体系的转型和升级。习近平总书记多次强调，课程教材要发挥培根铸魂、启迪智慧的作用，在党的二十大报告中又明确要求“提升国家创新体系的整体效能，形成具有全球竞争力的开放创新生态”，并在中共中央政治局2023 年第三次集体学习时提出“要在教育‘双减’中做好科学教育加法”。我国对科学教育和创新人才培养的重视程度达到了新的高度。科学教育的创新探索迫在眉睫。

劳动教育是中国特色社会主义教育制度的重要内容，直接关系到社会主义建设者和接班人的劳动精神面貌、劳动价值取向和劳动技能水平。加强劳动教育是习近平总书记关于教育的重要论述，《义务教育劳动课程标准（2022 年版）》提出劳动课程要让学生直接体验和亲身参与，注重动手实践，手脑并用，知行合一、学创融通，倡导“做中学”“学中做”，激发学生参与劳动的主动性、积极性和创造性。当前中小学生的劳动技能因为升学压力等各种原因存在很多欠缺，如劳动时间不足和技能短缺。

为了学生身心全面健康发展，做好科学教育的加法，笔者将劳动与信息科技课程深度融合开展教学，通过开展每周一节的《人工智能与劳动》普及课程，让每个学生都能亲历新时代新技术对人类劳动带来的新变革，学会用新技术参与家庭劳动、校园劳动、服务性劳动，体悟劳动人民创造新技术的智慧，从而激发学生利用人工智能技术，去探索解决他们身边存在的具体问题的原始创新动力，即引导学生从现实生活的真实需求出发，亲历情景、亲手操作、亲手体验，经历完整的人工智能科创劳动实践的过程。人工智能与劳动的完美融合，是信息科技和劳动课的新突破，是时代发展的必然趋势。

二、人工智能与劳动课堂教学的融合策略

（一）大班化常规课程（Regular Curriculum）：保证科普劳动教育惠及每一个学生

2017 年国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，从战略发展的层面，要求全国中小学普及开展人工智能课程教学，全面普及人工智能基础知识教育，探索科技人才的培养策略。笔者多年执教发现，当前初中没有接触过人工智能硬件学习的学生达 90% 以上，目前普遍存在的社团课小班教学，普及面不广，参与度不高，使得一些学生无法参与或无法获得足够的参与机会，底层硬件搭建知识的缺失导致学生在学习生活中遇到问题很难朝智能创造方向去思考，不利于学生创新实践能力和数字化思维的培养；而且知识的学习缺乏系统性和连贯性，不利于学生形成完整的知识体系。常规课的大班化教学是普及人工智能科普教育和劳动实践的重要途径之一，能让更多的学生学习到系统的人工智能实操技能，提高他们的动手能力、技能水平和智能创新能力，潜移默化中养成人人都能逐步利用人工智能的知识去参与、改进身边发生的生产劳动、生活劳动和服务性劳动。

（二 ）DFROBOT micro：Maqueen AI 套件切入，开启人工智能科学劳动

科普教育的实施离不开学校重视，十三套DF ROBOT micro：Maqueen AI 套件就能为孩子们筑起《人工智能与劳动》课程学习的知识殿堂，课程在初一年级每班每周开设一节，学生通过主题项目式小组合作学习，利用钳子、螺丝刀等工具搭建作品的金属外观、搭载相应的传感器和主板，通过Mind+图形化编程完成功能实现。每一次拿到不同的器材，每一次通过小组合作动手实践后功能的实现，都能看到学生脸上探索新知后成功的喜悦，这正是新课标提出要遴选科学原理和实践应用并重课程内容的具体实践，是提高学生数字化合作与实践探究能力，激发创新精神的有效途径。通过课堂上DF ROBOT micro：Maqueen AI 套件对人工智能知识的系统学习，打开学生在课外生活劳动、社会实践和生产劳动中应用人工智能的创新意识，在社会实践和体验中进行二次巩固学习、应用拓展、创新升华。

（三）小组管理责任制 确保实操课堂高效有序

课堂实践课广受学生喜爱，学生在课堂上思维活跃，开放式的课堂氛围更有利于激发学生的创造思维，但实施难度较大的是器材的清点与维护和课堂秩序的管控，笔者通过四人一小组共用一套器材，设立组长，负责在本组的器材箱里取放、清点器材和维护本组的纪律，器材丢失由小组共同承担责任，组长对组内学生学期的平时成绩拥有绝对的话语权，保证少数调皮的学生也能自律团结、爱护设备，专心参与到课堂项目实践中。只有课堂秩序管理井然有序，器材管控得力，才能保证实操课堂高效、可持续。

（四）问题引入（Issues）：以学生身边真实问题引入创作需求

信息科技和劳动课都强调真实劳动，解决真实问题。真实实践能提高学生的学习兴趣和参与度，学生会积极参与到整个学习过程中，从而深刻体悟到劳动学习的意义和价值。在《人工智能与劳动》课堂上的每个项目相应传感器的学习中，会有十分钟的真实问题需求讨论，学生会把新学传感器的知识迁移到真实生活中存在的问题中去设计初步的解决方案，然后经过小组内讨论、小组间质疑，去逐步优化重构模型方案，课后各小组会继续制作完善他们的创意作品，比如作品的外观的制作，需要他们利用课外时间综合考虑选材，打磨、制作成品，将创意物化，最后再自豪的将自己的作品推广给父母、朋友，真实问题的解决物化增强了学生的自信心、动手能力和科学素养，促使他们在学习和生活中善于发现、善于思考、勤于动手，学会用一双思辨的智慧之眼去认识世界、改变世界。

（五）项目式探究（Project）：还原学生真实学习应用情境

实施项目式教学方式对于提高教学效果和培养创新型人才具有重要意义。项目式教学方式强调学生的实践操作能力，让学生在真实实践中学习、掌握和应用知识。笔者以学生生活学习中的实际应用场景为探究背景，以解决真实问题为项目驱动，在小组分工协作中通过制定初步设计方案，选择搭载恰当的智能传感器，编程调试、制作作品外观、实践应用后再调整方案、优化设计，不断重复以上环节，直到做出满意的作品。项目式学习方式在科技教育和劳动教育中都发挥着重要作用，在《人工智能与劳动》的课堂内外融合地更贴近现实。例如，学生通过设计和制作一个人工智能作品、一段应用程序来学习人工智能知识，激发想象力和科创能力。在劳作方面，学生要通过使用螺丝刀、锯子、锤子等不同的劳动工具来制作适用不同应用环境的作品外观，从而学习基本的劳动技能，这个实践过程就要学生流汗出力和协作互助，让学生在创作中深刻理解劳动的价值和意义，培养他们的职业道德和团队合作精神。总之，人工智能与劳动融合的项目式教学还原了学生的真实学习应用情境，为其未来的学习和工作打下良好的基础。

（ 六 ）成果展示（Exhibition）：推动科创实践教育可持续发展

展示学生科创作品，有助于培养学生的实践能力和团队协作精神，还能鼓励学生发挥特长及为学生搭建一个展现自我的平台，促进经验技能的交流碰撞，增强学生的自信心，持续激发学生的创新实践意识和思考能力。在年级楼栋下的展示厅会不定时展出学生的创意作品，旁边附上作品创作团队的成员简介和作品功能简介，接受老师和同学们的纸质点评建议，一周后创作小组会收集到所有建议，并论证要不要对作品进行优化，怎么优化。如此来推动学生进行不断的创新探索，养成科学劳动实践的习惯。最终优秀的作品会在学校一年一度的科技节上展出，并被授予“劳动最美，科创之星”荣誉。

此外，通过比赛能进一步强化学生的科学技能、拓宽视野，增强自信。如果学生愿意，可以组队参加《全国青少年劳动技能与智能设计大赛》，这个教育部白名单赛事旨在培养青少年的劳动技能和智能设计能力，促进青少年创新精神和动手能力的培养，非常适合我们的《人工智能与劳动》课程成果输出。

结语

“双减”背景下，探索人工智能与劳动的融合教学是构建德智体美劳全面培养教育体系下的时代发展的要求，是努力为国家培养具有精益求精、追求卓越工匠精神的科技人才的创新实践，重视科学知识的普及教育和劳动精神的培养是我们每一个科普教育工作者义不容辞的责任与担当。

参考文献

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作者简介 ：姓名：刘冬梅（1983 年11 月），性别：女，民族：汉族，籍贯：市万州区，职称：中级，学历：本科，学科：计算机科学与技术，研究方向：跨学科融合课程探索和学生创新能力培养与实践教学研究方向