人工智能助力五育融合的校本實踐

習近平總書記在全國教育大會上提出，要全面貫徹黨的教育方針，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人。五育融合是五育并舉、融合育人的統(tǒng)稱，旨在建立五育之間的關聯(lián)，在貫通融合中實現(xiàn)五育并舉，從系統(tǒng)整體角度實現(xiàn)融合育人。五育融合是新時期貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務的重要途徑[1]。課堂教學是課程的實踐場，中小學課堂教學中能否有效落實五育融合的培養(yǎng)至關重要?！读x務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課標”）將人工智能（ArtificialIntelligence，AI）納入課程范圍，強調(diào)項目化、情境化學習，人工智能項目式學習為五育融合的落地拓寬了課堂教學的時空路徑，能夠有效解決五育割裂問題[2]。在我市教育科學研究院發(fā)布的《五育融合課程教學指導綱要》（以下簡稱“綱要”）的指導下，我校信息組依托我市“人工智能進百?！表椖浚Y合實際情況，以五育融合的培養(yǎng)為目標開展了教學實踐。一、五育融合困境及突圍（一）關注五育融合培養(yǎng)，融合載體不確定通過對教育政策及課標的學習，我校教師在思想層面上普遍關注五育融合，對“五育并舉、融合育人”的理念認可度極高，但普遍存在“五育”教學割裂的問題。尋找一個能夠有效融合五育的教學實施載體是解決問題的關鍵。課標強調(diào)單元學習及項目式學習，強調(diào)學生基于真實問題情境開展長周期學習。研究表明，單元教學及項目式學習因其自帶的強情境性、長周期性、高融合性，為五育融合的培養(yǎng)提供了有效的教學實施載體[3]。我校將人工智能項目式學習作為載體，在教學實踐中落實五育融合。（二）強調(diào)五育融合實踐，融合落點不明在較長一段時間中，我校關于五育融合的教學實踐多呈現(xiàn)融合層次膚淺、融合點牽強等不足。教師對五育融合的認識多停留在德、智、體、美、勞是什么的淺層面，對如何在課堂教學中實踐五育融合常常感覺無從下手。五育融合在課堂教學中的落腳點是什么，如何尋找五育融合點，如何有效促進五育融合落地等問題亟待解決。我校教師通過學習綱要，完成了各學科五育融合點的梳理。根據(jù)初中人工智能課程內(nèi)容及特點，教師將融合點聚焦在人工智能課程，融合無從下手的問題得以解決。（三）構建五育融合關聯(lián)，融合范式不清在清晰各育與人工智能課程的融合點后，實現(xiàn)從單育到多育的貫通融合還需更進一步建立五育之間的聯(lián)系，從系統(tǒng)整體角度達成立德樹人的根本目標。如何建立五育之間的關聯(lián)？五育融合的范式有哪些？李政濤教授提出的五育融合范式為解決這些問題提供了參照思路，該范式包括3種形式，即：某育融合式、教材—融合式、活動—融合式[4]。二、人工智能助推五育融合模式人工智能課程作為五育融合的實施載體，可以助力五育從分散點狀形式走向關聯(lián)融合狀態(tài)。本文基于綱要提出的五育融合點及李政濤教授提出的3種五育融合途徑方法（Method），結合人工智能教學實踐經(jīng)歷，提出人工智能推動五育融合的“5融3M”模式?！?融”即人工智能課程可以承載的德、智、體、美、勞5個維度的融合點，“3M”即某育融合式、教材—融合式、活動—融合式3種融合方法途徑，如圖1所示。（一）五育內(nèi)容落地，人工智能技術剖析，從無到有明確界定五育內(nèi)容是實踐五育融合的首要工作。我?；诰V要，剖析人工智能核心技術可以融入的真實情境及教學過程，整理總結人工智能課程與德、智、體、美、勞的融合點，實現(xiàn)五育的從無到有（見表1）。德育。分析人工智能核心技術，建立技術與真實情境之間的關聯(lián)，賦予技術以情境，將情境浸入愛國主義、國際視野、民族文化、科學素養(yǎng)、個性品質、社會主義核心價值觀等內(nèi)容開展德育。教師還要引導學生辯證看待人工智能，關注人工智能倫理，提升安全意識，將德育更進一步。智育。以信息科技學科核心素養(yǎng)為基礎開展智育。深挖人工智能程序算法，培育學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任，發(fā)展人工智能思維方式，提升智育水平。體育。人工智能項目式學習多以小組合作的方式開展。在合作過程中，學生不斷感知團隊的重要性，提升合作技巧。學生在參加人工智能比賽過程中，了解規(guī)則，感知競技精神。小組合作和參加比賽的經(jīng)歷感悟不斷內(nèi)化為學生的體育品德，體育得以落實。美育。人工智能模型的搭建涉及模型結構、顏色搭配，人工智能算法的編寫涉及程序的最簡化、最優(yōu)化，教師可引導學生關注硬件拼搭結構美、色彩美、程序邏輯美，提升他們感知美的能力。勞動教育。人工智能的引入影響著各行各業(yè)，創(chuàng)新性勞動不斷涌入，對學生進行職業(yè)規(guī)劃產(chǎn)生直接影響。（二）五育關聯(lián)建立，人工智能載體建構，從點到網(wǎng)點狀的五育不是融合的五育。建立五育之間的關聯(lián)，在系統(tǒng)貫通中實現(xiàn)融合是實踐五育融合的關鍵步驟。從五育融合角度看各育，它們之間的關聯(lián)性、整合度將大大提升。從各育角度看五育融合，各育都會在五育融合的背景下不斷調(diào)整自身的實踐方法和育人方式，從而與其他各育達成更好的關聯(lián)融合，循環(huán)往復推動五育走向更深層次的融合（如圖2）。某育融合式。一育引領，構建諸育之間關聯(lián)融合。以一育為大的背景容器，關聯(lián)五育、滲透五育、融合五育。最典型的就是勞動教育引領下的“以勞樹德、以勞增智、以勞強體、以勞育美、以勞創(chuàng)新”[5]。人工智能內(nèi)容融合式。教材引領，以人工智能課程的教學內(nèi)容作為五育融合設計的基礎，從五育角度去挖掘教學內(nèi)容中各育的育人點，進而加以有機融合。人工智能活動融合式?；顒右I，選擇一種主體活動作為載體融合五育[6]?；谡鎸嵡榫车娜斯ぶ悄芑顒泳哂胸S富的育人價值，在活動中學生感知人工智能與人、社會之間的關系，提升社會責任擔當。人工智能活動可以將實踐性學習、體驗性學習融合在一起，是社會教育與學校教育的結合，有助于促成德智體美勞的五育融合。（三）五育融合貫通，人工智能項目實踐，從橫到縱分散的、孤立的課時不足以成為五育融合的依托載體。將單個課時與項目主題建立關聯(lián)，融入人工智能項目式學習的入項、知識與能力建構、合作探究、項目成果梳理、出項、復盤反思六個環(huán)節(jié)[7]有橫向和縱向兩種途徑，人工智能項目進化如圖3所示。橫向是指圍繞項目主題形成子項目，子項目是從不同側面呈現(xiàn)人工智能項目主題的內(nèi)容，形成課時系列，豐富人工智能項目主題，讓學生從多個角度接觸人工智能對項目主題不同方面的影響?？v向是指對項目主題的遞進式達成，整個項目的各課時從人工智能情境、人工智能算法、智能套件拼搭等方面分步驟完成項目主題內(nèi)容。在人工智能項目實踐中遵循五育融合范式，達成五育融合的項目目標。三、人工智能助推五育融合的實踐“中華兒女一家親，AI彩燈表心意”人工智能項目式學習采用縱向遞進的方法將課時拓展為項目，采用活動融合式建立德智體美勞五育間的聯(lián)系，在項目實施過程中逐步推進五育融合。（一）人工智能技術剖析，五育融合點落地該項目在設計時參考人工智能課程的五育融合點，從主題出發(fā)，通過剖析項目涉及的人工智能核心技術，明確了項目的五育融合點架構（如圖4）?！爸腥A兒女一家親，AI彩燈表心意”項目從引導學生了解廈門地理位置著手，培養(yǎng)學生國家領土意識和愛國情懷方面開展德育。任務“讓彩燈亮起來”“讓彩燈唱起來”背后都包含了程序順序結構，學生通過學習程序邏輯結構和代碼，提升智育水平。在項目過程中，學生通過與小組成員合作，提升團隊合作技巧，發(fā)展體育水平。學生通過感知傳統(tǒng)節(jié)日的文化美，人工智能彩燈的燈型美、燈效美、歌曲韻律美等，提升審美能力。傳統(tǒng)彩燈制作屬于手藝，利用人工智能硬件搭建人工智能彩燈，學生的創(chuàng)新性勞動技能得以提升。學生循環(huán)使用人工智能硬件，做到硬件規(guī)范的整理、收納，增強勞動教育。項目五育融合點如表2所示。（二）人工智能活動融合，五育融合網(wǎng)建立在清晰了五育融合點，教師采用活動融合式建立五育融合網(wǎng)絡。該項目式學習的主活動為“元宵節(jié)期間，在廈門黃厝海灘舉行AI燈會”。圍繞這一主活動，教師設計了包含8個子活動的序列：欣賞十大元宵燈火、了解國家領土完整的重要性、設計彩燈燈型及燈效、智能硬件拼搭燈型、AI算法編程燈效、賞析閩南代表歌曲、AI算法編程樂譜、游園中華兒女一家親彩燈會。這些項目活動從人工智能活動的情境創(chuàng)設、算法應用、團隊合作、硬件拼搭等方面，全面關注五育的各個維度。在主活動的背景下，五育之間建立了聯(lián)系，從而構建了一個五育融合的網(wǎng)絡。（三）人工智能項目實踐，五育融合度縱深包含多個課時的項目式學習為五育深度融合提供了實踐機會。該項目包括4課時，涵蓋“入項—知識與能力建構—合作探究—出項”環(huán)節(jié)。在該項目中，教師引導學生了解彩燈會的傳統(tǒng)意義，設計AI彩燈燈型及燈光效果，為AI彩燈添加音效，分步驟遞進地完成AI彩燈作品。每課時都緊扣項目主題，循序漸進，逐步實現(xiàn)項目目標，并引導學生深入學習和理解項目內(nèi)容。在項目實踐過程中，并非某特定課時單獨達成五育目標，而是德、智、體、美、勞在項目實施的整個過程中相互交織、融合，循環(huán)迭代，從而實現(xiàn)五育的深度整合和融合。四、反思與總結實踐證明，采用“5融3M”模式，利用人工智能助力五育融合，可以取得顯著的融合效果，能夠有效突破一線教學中五育割裂困境。在“5融3M”模式的指引下，通過橫