核心素养导向下大单元主题教学跨学科实践路径

引言：

随着《义务教育课程方案和课程标准（2022 年版）》的发布，综合学习、大单元教学、主题化及项目式学习成为教育改革的重要方向。基础教育阶段普及人工智能课程，不仅是学生核心素养培养的重要组成部分，也是高端人工智能人才培养的起点。本文以四年级人工智能“单词学习小助手”项目为例，探索核心素养导向下的大单元主题教学跨学科实践路径。

一、新课标及核心素养的要求

新课标强调综合学习，探索大单元教学，促进学生举一反三、融会贯通，加强知识间的内在关联，促进知识结构化。同时，新课标注重对学生核心素养的培养，包括计算思维、创新思维、数字化学习与创新能力，倡导真实性学习，提高解决生活实际问题能力，注重多元评价，个性化发展，并强调学生应具备信息安全意识和信息社会责任。

二、教学模式

采用大单元主题融合教学模式，通过创建“传承中华文化，弘扬爱国精神”的主题情境，将四年级上册《人工智能》教材的内容进行整合，设计六个课时的学习内容（见下面图 1）。以项目式学习模式开展教学，既注重技术技能的掌握，又强调素养的提升，避免了重技术轻素养或重素养轻技术的倾向。

三、教学设计

1、设计理念

《单词学习小助手》遵循学习活动情景化的原则，以“做中学”为指导思想，抓住“语音识别”和“语音合成”技术主线，创建以实现单词学习为中心的体验、实验、应用三个环节的活动。通过活动，让学生融入教学情景，学习人工智能知识，思考人工智能语音技术应用的情况及存在的信息安全问题。

2、环节设计

情境导入‌：通过数字人情景对话，提出问题，激发学生兴趣。

程序体验和流程分析‌：学生体验程序运行，分析程序流程，培养计算思维。

通识学习‌：了解语音合成与语音识别技术，增强跨学科知识融合。

编程实践‌：动手实践编程，验证技术应用，提升解决问题能力。

创意设计‌：联系生活实际，设计语音助手，激发创新思维。

树立正确价值观‌：了解语音技术安全防范案例，培养信息安全意识。

课堂小结与评价‌：总结学习内容，通过多元评价促进学生反思与成长。

四、教学策略

1、真实性学习

以解决生活实际问题为导向，通过数字人对话情景，提出问题，引导学生运用人工智能技术解决问题。

2、跨学科主题融合教学

与道法学科融合‌：通过大单元“传承中华文化，弘扬爱国精神”主题教学，培养学生的爱国主义精神。

与英语学科融合‌：在英语学习过程中，利用人工智能技术解决单词记忆问题，提高语言应用能力。

3、教学平一体化与多元评价

通过评选“人工智能小达人”、导学案任务单评价表、问卷星自评等方式，实现教学平一体化，注重多元评价方式，促进学生个性化发展。

4、分层学习任务设计

根据学生的学习水平，设计不同难度的学习任务，兼顾不同水平学生的学习需求。

5、计算思维与创新思维的培养

通过流程图分析、编程实践、创意设计等活动，强调学生计算思维和创新思维的发展。

6、信息安全意识和社会责任教育

引导学生了解语音技术的安全防范案例，树立信息安全意识，培养信息社会责任。

7、提供丰富的学习资源

基于广州中小学人工智能教学平台，创建“电子学习地图”，提供导学案任务单，为学生的自主探究和合作探究学习提供清晰指引和丰富的学习资源。

五、教学成效与反思

通过“单词学习小助手”项目的实施，学生不仅在技术上掌握了语音识别与合成技术，还在跨学科应用上取得了显著成果，如设计具有文化特色的单词库。同时，学生的计算思维、创新思维、语言应用能力得到了有效提升。然而，教学过程中也存在挑战，如跨学科课时协调难度大、部分学生英语发音影响语音识别准确率等。未来，可以进一步优化教学策略，如开发学科协同备课工具包、引入 AI 辅助评分系统等，以更好地促进学生核心素养的全面发展。

六、结论

核心素养导向下的大单元主题教学跨学科实践路径，以“单词学习小助手”项目为例，展示了如何将人工智能技术与英语学科、德育有机融合，有效提升学生的核心素养。通过真实性学习、跨学科融合、教学平一体化、分层学习任务设计、计算思维与创新思维培养、信息安全意识和社会责任教育以及丰富学习资源的提供，为小学阶段跨学科教育提供了有益的探索和借鉴。

参考文献：

[1] 教育部 . 义务教育课程方案和课程标准（2022 年版）[M]. 北京 ：人民教育出版社 ， 2022.

[2] 李锋 ， 王吉庆 . 中小学人工智能课程开发的核心问题与路径 [J].电化教育研究 ， 2023（5）： 45-51.

[3] 张华. 项目式学习的设计与实践[M]. 上海： 华东师范大学出版社，2021.