人工智能助力五育融合的校本實(shí)踐

習(xí)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(shè)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(guān)聯(lián)，在貫通融合中實(shí)現(xiàn)五育并舉，從系統(tǒng)整體角度實(shí)現(xiàn)融合育人。五育融合是新時期貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要途徑[1]。課堂教學(xué)是課程的實(shí)踐場，中小學(xué)課堂教學(xué)中能否有效落實(shí)五育融合的培養(yǎng)至關(guān)重要?！读x務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）將人工智能（ArtificialIntelligence，AI）納入課程范圍，強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目化、情境化學(xué)習(xí)，人工智能項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為五育融合的落地拓寬了課堂教學(xué)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(xué)研究院發(fā)布的《五育融合課程教學(xué)指導(dǎo)綱要》（以下簡稱“綱要”）的指導(dǎo)下，我校信息組依托我市“人工智能進(jìn)百?！表?xiàng)目，結(jié)合實(shí)際情況，以五育融合的培養(yǎng)為目標(biāo)開展了教學(xué)實(shí)踐。一、五育融合困境及突圍（一）關(guān)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(biāo)的學(xué)習(xí)，我校教師在思想層面上普遍關(guān)注五育融合，對“五育并舉、融合育人”的理念認(rèn)可度極高，但普遍存在“五育”教學(xué)割裂的問題。尋找一個能夠有效融合五育的教學(xué)實(shí)施載體是解決問題的關(guān)鍵。課標(biāo)強(qiáng)調(diào)單元學(xué)習(xí)及項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生基于真實(shí)問題情境開展長周期學(xué)習(xí)。研究表明，單元教學(xué)及項(xiàng)目式學(xué)習(xí)因其自帶的強(qiáng)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(xué)實(shí)施載體[3]。我校將人工智能項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作為載體，在教學(xué)實(shí)踐中落實(shí)五育融合。（二）強(qiáng)調(diào)五育融合實(shí)踐，融合落點(diǎn)不明在較長一段時間中，我校關(guān)于五育融合的教學(xué)實(shí)踐多呈現(xiàn)融合層次膚淺、融合點(diǎn)牽強(qiáng)等不足。教師對五育融合的認(rèn)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(xué)中實(shí)踐五育融合常常感覺無從下手。五育融合在課堂教學(xué)中的落腳點(diǎn)是什么，如何尋找五育融合點(diǎn)，如何有效促進(jìn)五育融合落地等問題亟待解決。我校教師通過學(xué)習(xí)綱要，完成了各學(xué)科五育融合點(diǎn)的梳理。根據(jù)初中人工智能課程內(nèi)容及特點(diǎn)，教師將融合點(diǎn)聚焦在人工智能課程，融合無從下手的問題得以解決。（三）構(gòu)建五育融合關(guān)聯(lián)，融合范式不清在清晰各育與人工智能課程的融合點(diǎn)后，實(shí)現(xiàn)從單育到多育的貫通融合還需更進(jìn)一步建立五育之間的聯(lián)系，從系統(tǒng)整體角度達(dá)成立德樹人的根本目標(biāo)。如何建立五育之間的關(guān)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(shí)施載體，可以助力五育從分散點(diǎn)狀形式走向關(guān)聯(lián)融合狀態(tài)。本文基于綱要提出的五育融合點(diǎn)及李政濤教授提出的3種五育融合途徑方法（Method），結(jié)合人工智能教學(xué)實(shí)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(diǎn)，“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(shù)剖析，從無到有明確界定五育內(nèi)容是實(shí)踐五育融合的首要工作。我?；诰V要，剖析人工智能核心技術(shù)可以融入的真實(shí)情境及教學(xué)過程，整理總結(jié)人工智能課程與德、智、體、美、勞的融合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)五育的從無到有（見表1）。德育。分析人工智能核心技術(shù)，建立技術(shù)與真實(shí)情境之間的關(guān)聯(lián)，賦予技術(shù)以情境，將情境浸入愛國主義、國際視野、民族文化、科學(xué)素養(yǎng)、個性品質(zhì)、社會主義核心價值觀等內(nèi)容開展德育。教師還要引導(dǎo)學(xué)生辯證看待人工智能，關(guān)注人工智能倫理，提升安全意識，將德育更進(jìn)一步。智育。以信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)開展智育。深挖人工智能程序算法，培育學(xué)生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)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(xiàng)目式學(xué)習(xí)多以小組合作的方式開展。在合作過程中，學(xué)生不斷感知團(tuán)隊的重要性，提升合作技巧。學(xué)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(xué)生的體育品德，體育得以落實(shí)。美育。人工智能模型的搭建涉及模型結(jié)構(gòu)、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(dǎo)學(xué)生關(guān)注硬件拼搭結(jié)構(gòu)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(xué)生進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃產(chǎn)生直接影響。（二）五育關(guān)聯(lián)建立，人工智能載體建構(gòu)，從點(diǎn)到網(wǎng)點(diǎn)狀的五育不是融合的五育。建立五育之間的關(guān)聯(lián)，在系統(tǒng)貫通中實(shí)現(xiàn)融合是實(shí)踐五育融合的關(guān)鍵步驟。從五育融合角度看各育，它們之間的關(guān)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(shí)踐方法和育人方式，從而與其他各育達(dá)成更好的關(guān)聯(lián)融合，循環(huán)往復(fù)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(lǐng)，構(gòu)建諸育之間關(guān)聯(lián)融合。以一育為大的背景容器，關(guān)聯(lián)五育、滲透五育、融合五育。最典型的就是勞動教育引領(lǐng)下的“以勞樹德、以勞增智、以勞強(qiáng)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(lǐng)，以人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容作為五育融合設(shè)計的基礎(chǔ)，從五育角度去挖掘教學(xué)內(nèi)容中各育的育人點(diǎn)，進(jìn)而加以有機(jī)融合。人工智能活動融合式?；顒右I(lǐng)，選擇一種主體活動作為載體融合五育[6]?；谡鎸?shí)情境的人工智能活動具有豐富的育人價值，在活動中學(xué)生感知人工智能與人、社會之間的關(guān)系，提升社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)。人工智能活動可以將實(shí)踐性學(xué)習(xí)、體驗(yàn)性學(xué)習(xí)融合在一起，是社會教育與學(xué)校教育的結(jié)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(xiàng)目實(shí)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(xiàng)目主題建立關(guān)聯(lián)，融入人工智能項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的入項(xiàng)、知識與能力建構(gòu)、合作探究、項(xiàng)目成果梳理、出項(xiàng)、復(fù)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(xiàng)目進(jìn)化如圖3所示。橫向是指圍繞項(xiàng)目主題形成子項(xiàng)目，子項(xiàng)目是從不同側(cè)面呈現(xiàn)人工智能項(xiàng)目主題的內(nèi)容，形成課時系列，豐富人工智能項(xiàng)目主題，讓學(xué)生從多個角度接觸人工智能對項(xiàng)目主題不同方面的影響?？v向是指對項(xiàng)目主題的遞進(jìn)式達(dá)成，整個項(xiàng)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(xiàng)目主題內(nèi)容。在人工智能項(xiàng)目實(shí)踐中遵循五育融合范式，達(dá)成五育融合的項(xiàng)目目標(biāo)。三、人工智能助推五育融合的實(shí)踐“中華兒女一家親，AI彩燈表心意”人工智能項(xiàng)目式學(xué)習(xí)采用縱向遞進(jìn)的方法將課時拓展為項(xiàng)目，采用活動融合式建立德智體美勞五育間的聯(lián)系，在項(xiàng)目實(shí)施過程中逐步推進(jìn)五育融合。（一）人工智能技術(shù)剖析，五育融合點(diǎn)落地該項(xiàng)目在設(shè)計時參考人工智能課程的五育融合點(diǎn)，從主題出發(fā)，通過剖析項(xiàng)目涉及的人工智能核心技術(shù)，明確了項(xiàng)目的五育融合點(diǎn)架構(gòu)（如圖4）?！爸腥A兒女一家親，AI彩燈表心意”項(xiàng)目從引導(dǎo)學(xué)生了解廈門地理位置著手，培養(yǎng)學(xué)生國家領(lǐng)土意識和愛國情懷方面開展德育。任務(wù)“讓彩燈亮起來”“讓彩燈唱起來”背后都包含了程序順序結(jié)構(gòu)，學(xué)生通過學(xué)習(xí)程序邏輯結(jié)構(gòu)和代碼，提升智育水平。在項(xiàng)目過程中，學(xué)生通過與小組成員合作，提升團(tuán)隊合作技巧，發(fā)展體育水平。學(xué)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(xué)生的創(chuàng)新性勞動技能得以提升。學(xué)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(qiáng)勞動教育。項(xiàng)目五育融合點(diǎn)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(diǎn)，教師采用活動融合式建立五育融合網(wǎng)絡(luò)。該項(xiàng)目式學(xué)習(xí)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(shè)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(lǐng)土完整的重要性、設(shè)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(xiàng)目活動從人工智能活動的情境創(chuàng)設(shè)、算法應(yīng)用、團(tuán)隊合作、硬件拼搭等方面，全面關(guān)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(gòu)建了一個五育融合的網(wǎng)絡(luò)。（三）人工智能項(xiàng)目實(shí)踐，五育融合度縱深包含多個課時的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為五育深度融合提供了實(shí)踐機(jī)會。該項(xiàng)目包括4課時，涵蓋“入項(xiàng)—知識與能力建構(gòu)—合作探究—出項(xiàng)”環(huán)節(jié)。在該項(xiàng)目中，教師引導(dǎo)學(xué)生了解彩燈會的傳統(tǒng)意義，設(shè)計AI彩燈燈型及燈光效果，為AI彩燈添加音效，分步驟遞進(jìn)地完成AI彩燈作品。每課時都緊扣項(xiàng)目主題，循序漸進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，并引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)和理解項(xiàng)目內(nèi)容。在項(xiàng)目實(shí)踐過程中，并非某特定課時單獨(dú)達(dá)成五育目標(biāo)，而是德、智、體、美、勞在項(xiàng)目實(shí)施的整個過程中相互交織、融合，循環(huán)迭代，從而實(shí)現(xiàn)五育的深度整合和融合。四、反思與總結(jié)實(shí)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(xué)中五育割裂困境。在“5融3M”模式的指引下，通過橫