人工智能研究性学习范文

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在当前我国的基础教育领域，研究性学习作为一种有意义的教育思想和教育教学方法受到很大程度的重视。教育从更高意义和层次上来讲，是要关心人、形成人和发展人。教育的终极目标是培养自主的个体，不断适应、不断完善、不断创造。而要做到这些，受教育者的独立精神、参与意识、团队精神、社会责任感等的培养就变得尤为重要。这些要求在传统教育中由于受内容、时间、空间、教育思想等的制约不能得到很好的解决。

在此，我依据在思想政治课教学中开展研究性学习的探索与体会，探讨研究性学习特有的育人功能。

一、学生科学思想的内化

在思想政治教学中，我结合学科教学特点，引导学生先后开展了以《陇西环境问题与可持续发展》①、《自行车税的尴尬与困境》②、《我给陇西农业把把脉》③、《我县中学生心理健康状况调查》等为主题的研究性学习活动。从研究主题的选定、数据资料的收集与分析，到研究成果的汇总，我引导和强调同学们用科学的态度、科学的方法得出科学的结论，避免臆测和凭空想象胡乱得出结论。

为了做好这几个课题的研究工作，我引导同学们以自愿的方式组成各个小组，每个小组都有基本的分工，然后利用节假日、周末等时间在各地采访和实地调查，活动中各小组都基本获得了真实的第一手资料。例如，为了调查我县的环境状况，有的小组到渭河沿岸徒步观察和采纳数据，有的到环保部门了解情况，有的到当地的企业作实地考察，最后对收集到的资料和情况作了科学的分类和汇总，对我县的环境问题作了真实科学的研究与分析，并给出了治理环境问题的科学方案，得到了有关部门的肯定。

在活动过程中，同学们一致的感受是搞任何研究都要有科学的思想和方法，这样才能得出科学的结论和解决问题的办法。通过研究性学习，同学们初步具备了一些基本的研究思想和方法，如：观察、分析、综合、评价等，这为以后的学习和继续研究奠定了思想和方法论的基础。

二、社会责任感的形成与提升

社会责任意识是一个现代公民观念形成的基本立足点，哲学从公民与社会的辩证关系中明确提出了公民的社会责任感是公民首要的培养目标，而这种责任意识应该从学生时代开始培养。

关于《自行车税的尴尬与困境》的课题研究中，开始同学们从心理上不接受，认为自己是中学生，离税收还很遥远。但当学习了与税收相关的理论知识后，我结合学科知识引导同学们端正自己的认识：（1）认识到税收对国民经济的重要作用；（2）税收的征收途径比较广；（3）我国的税收是取之于民、用之于民的新型税收，因而税收与每个公民都有密切的联系。在整个研究过程中，同学们深入各自行车用户中了解缴税情况，得出的结论令他们吃惊：没有一个用户主动缴纳过自行车税。这次研究性学习给同学们最深刻的体验是每个人都应该具备基本的公民意识、社会观念和社会责任感，而缴税是公民应尽的义务与责任。

三、自主体验与团队精神的培养

研究性学习活动每一个课题选择都坚持最基本的分工与合作原则，研究课题都分目标、分层次，需要同学们齐心协力共同努力才能完成。

因此，在每一项研究过程中，按照同学们的兴趣、爱好及各自特长都有基本的分组与分工，不同的单元任务分析、提炼、汇总达到一个共有的成果，在此过程中，同学们逐渐学会了团结协作、分工合作的工作方式，能够主动表达自己的观点，同时学会了如何倾听别人，认识到了集体的力量的强大，也认识到了在荣誉面前如何处理个人与集体的关系。研究课题《陇西环境问题与可持续发展》获奖后同学们都很兴奋，我积极利用这一契机引导他们体验共同成长的快乐，感受集体的魅力是无穷的。

四、社会化进程的加快

社会化是指在特定的社会与文化环境中，个体适应于该社会与文化的人格，掌握该社会所公认的行为方式的过程。个体的社会化是一个动态的过程，是经过个体与环境的相互作用实现的。社会环境对个体的影响是通过直接和间接的两种方式来实现的，中学生囿于学习、生活的特定模式，并没有广泛地参与直接的社会联系。

在关于《陇西环境问题与可持续发展》及《自行车税的尴尬与困境》等的课题研究中，同学们勇敢走出校园与课堂，与社会进行广泛的接触与联系，产生了很深的感触，有的说：不关注社会，就像无头的苍蝇；有的说：自己比以前成熟了很多，能够更加客观地认识社会和自己了，等等。一系列研究性学习活动的开展，能够促进学生的成长与成熟，起到加快其社会化进程的作用。

注释：

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现代交通工程问题的解决，涉及到环境保护、生态平衡、社会和谐与可持续性发展，关系到公众安全与健康、国家和社会公共利益等。与之相适应，我们培养的未来交通工程师不仅应具备精湛的专业基础知识，更应具备强烈的社会责任感、必备的人文情怀、相应的科学素养和多学科的文化视野[4]。因此，在研究性学习的课程设置中，以追求卓越为目标，做到博学与精湛兼顾，博中取精。博，课程的范围要涵盖人、车、路、环境等方面的重点知识。精，从众多的课程中，精选出对学生的人生及专业发展具有长远影响的课程，让学生“听一遍即受用一辈子”。根据上述理念和原则，我们桂林理工大学交通工程专业在基础课中，除了打牢数学、运筹学、外语、计算机软件开发等传统的基础课程和技能外，借鉴美国欧林工学院等先进的办学经验和理念[5],开设了人文与艺术等社会科学方面的基础课程。用人类优秀的文化成果塑造人、感染人，以增强学生“心怀家国”的社会责任感。在专业课程中，总体上开设交通工程学、交通运输经济学。关于人，重点开设人工智能、交通心理学；关于车，重点开设汽车构造、汽车设计；关于路，公路方面重点开设道路勘测与设计、路基与路面工程，城市道路方面重点开设交通规划、交通管理与控制、交通设计、道路交通安全、智能交通系统；关于环境方面，重点开设交通节能、绿色可持续交通。

2交通工程专业的课程教学：问题探究，提升能力

研究性学习课程教学的主要方法是，将知识学习作为一种课题来研究，引导学生对其进行分析、探究和创新。尽管学生所要学习的知识可能是成熟的理论，甚至已成为经典，但对于学生来说，如果要搞清楚知识的来龙去脉，就是一种研究。它不仅使学生获取知识，而且使他们能应用和创新知识。交通工程专业研究性学习的课程教学，按照学习专题内容的性质和学习方式，主要分为三种形式：基于交通问题的探究式学习、基于实际交通运输案例的讨论式学习和基于实际交通项目的参与式学习。

2.1基于实际交通问题的探究式学习

基于实际交通问题的探究式学习，是学生在学习过程中以实际交通问题为学习和研究的对象。在教学过程中，为了激发学生的学习热情和兴趣，我们选择当前交通研究的热点和难点问题作为研究对象，比如交通拥堵问题、交通节能问题、交通环保问题、交通安全问题。通过对这些实际交通问题的了解、探讨、研究和辩论，让学生学会应用和获取知识，辨别和收集有效数据，系统地分析和解释问题，力争获得解决问题的方案，并进行交流、检验和评价。

2.2基于实际交通运输案例的讨论式学习

基于实际交通运输案例的讨论式学习，是学生在学习过程中以案例为分析研究对象。我们的做法是，以组织学生进行实际生产实习为契机，对实习的交通运输企事业单位的实际问题作为研究案例。比如，2012年暑期，我们交通工程专业的本科生在桂林市公交集团实习期间，以如何进一步提升公交集团运输效益作为研究案例。通过对公交集团的运营流程研究，并以实际的客流调查为基础，进行成本与效益分析，对节约成本和提高效益的各主要要素进行分析和讨论，提出改进思路和相应方案。最后，学生与老师共同研究、共同编写案例。在讨论案例时，学生将了解到作为真正的交通工程师所将面临的复杂境地和艰难抉择，不仅能加深对知识的理解，而且能掌握知识的应用。

2.3基于实际交通项目的参与式学习

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【中图分类号】TP242 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）04-0008-02

一 CSCL、Moodle、研究性学习的概述

1.CSCL简介

关于CSCL，最早要追溯到1989年，在一次国际的学术会议上第一次提出的“计算机支持的协作学习”，一直到现在，它作为学习科学的一个分支研究领域得到了极大的发展与广泛的关注。对它的定义，根据Koschmann等人的解释：它是一种教学技术模式，使用计算机技术（尤其是多媒体和网络技术）来建立协作学习的环境，辅助和支持协作学习方法来进行学习。

2.Moodle简介

Moodle一词是Modular Object-Orented Dynamic Learning Environment（模块化面向对象的动态学习环境）各词首字母的缩写。Moodle在国内被形象地比喻为魔灯，即能为教学带来福音的神灯，是一个开源的学习管理系统，它的出现为学生的课内外学习搭建了一座桥梁，能使教师基于网络去管理他们的课堂、课程、作业、活动、测验、考试和资源等，学生只要在有网络的地方，便可以登录学习。

3.研究性学习简介

研究性学习有广义和狭义之分。广义的研究性学习是一种学习方式，即指学生在教师的指导下，在学习生活和实际中确定适合的主题，以研究的方式去获取知识、应用知识和解决问题的主动探究的一种学习方式。狭义的研究性学习专指一门课程。

本文中的研究性学习指的是前者，是以一种学习方式存在的研究性学习，转变以往传统的学习方式，将其应用于其他学科。这样，不仅能促进学生的个性发展，增强他们的研究意识，还能培养他们分析问题、解决问题的能力，同时提高他们的创造力。

二 基于CSCL机器人创新教学研究性学习平台的设计

1.构建研究性学习协作空间

研究性学习中整个过程的进行都是通过小组协作完成的，因此平台中协作空间的构建尤为重要。

要确立研究性学习协作学习小组，首先要在Moodle上开设“人形机器人”研究性学习课程，其中小组模式选择采用分隔小组，且在“强制”中选择“否”，以便于对学生的分组管理，其中可以通过“选题我来说”讨论区和“分组聊天室”来确定研究性学习协作学习小组，这些由学生的共同兴趣来决定。讨论区和聊天都设置为“无”小组模式。考虑到八年级学生研究性学习能力一般，在“选题我来说”讨论区中人形机器人外观结构研究性学习相关课题参考及思路，并让学生通过讨论区说出自己对人形机器人感兴趣的结构。聊天室是为了便于学生更方便地交流，找到志趣相投的学生自由组成研究性学习小组。学生分好组，确定研究课题方向，将小组成员上报。教师根据对学生的了解，对研究性学习小组进行适当调整，使得每一组都是组内异质、组间同质，并确定每一小组的组长，每个小组成员为5名学生。

协作学习小组确立后，进入研究性学习准备阶段的设计研究计划阶段，小组进行小组分工，确定具体选题题目，设计研究方案。根据研究性学习需进行小组协作、搜集整理资料、形成成果、评价这些过程。这只是开展研究性学习每一过程的负责人，在研究过程中并没有具体分工。通过基于Moodle的CSCL平台进行研究性学习课题研究，教师需要建立协作学习互动空间，包括“协作聊天室”“资源共享讨论区”、Wiki“小论文撰写”等，都是采用分隔小组模式，便于小组间的交流协作。Wiki“小论文撰写”是小组一起协作撰写论文，汇集了大家的思想。以上三种活动由指导老师及小组中的协作学习负责人建立并引导学生开展协作学习，除此之外，师生、生生还可以通过E-mail进行交流互动。

2.构建研究性学习资源空间

在研究性学习实施阶段搜集资料是一个非常重要的环节。研究性学习资源的开发分为两部分，一部分由教师在Moodle上通过编写文本页、编写网页和链接文件或站点的形式资源；另一部分在聊天、讨论区、Wiki等协作模块动态生成，或学生通过讨论区将自己搜集的资源进行共享。在资源空间，教师如何根据机器人外观设计机器人结构的资料。动态生成的资源也贯穿于研究性学习的各个阶段。

在了大量资源后，教师需要对资源进行管理。资源中的文件夹创建要有条理，以便进行更好地管理。对于师生、生生之间互动的动态资源，Moodle能够保存聊天记录、论坛回复帖子以及Wiki的创作历史，并且教师可以管理信息，总结有效资源，形成新的资源并进行。

3.形成研究性学习评价空间

研究性学习的评价是贯穿于研究性学习过程的多元评价，具有多元性、全程性、发展性和多样性的特点。

在基于Moodle的CSCL平台上开展研究性学习，其评价也具有传统研究性学习评价特点，具体评价从以下三方面展开：

第一，在开展研究性学习之前，教师需要对学生的研究性学习情况有所了解，采用诊断性评价。“研究性学习情况调查问卷”就是教师对学生进行诊断性评价，其中协作空间中的“聊天”“选题我来说”讨论区和“分组聊天室”，通过与学生的交流，也可以对学生的研究性学习情况进行诊断测评。

第二，形成性评价是研究性学习评价中最重要的评价，对于研究性学习实施阶段的评价采用形成性评价。形成性评价是多元性的，有教师评价、小组评价和自我评价，其中“互动评价”具备了这三种评价。教师添加“资源评价”的互动评价，学生上传整理过的资源，上传之后对自己的进行评价以及对小组中其他组员搜集的资源的评价，小组指导老师对小组成员进行打分。同时教师在平台上查看每位学生的学习记录并进行评价，通过“师生名录”查看学生的详细信息，包括最后登录时间、参加每个活动的情况和的帖子以及博客。

第三，总结性评价包括在研究性学结阶段进行的评价以及研究性学习结束进行的综合评价。其中，总结阶段的评价分为对学生心得报告的评价和成果展示的评价。对于研究性学习的综合评价通过Moodle中的“报表”功能了解学生在平台上参与研究性学习的情况。

三 小结

利用Moodle构建CSCL平台，充分发挥了在协作空间、资源空间和评价空间三方面的优势。此平台突破了时间和空间的限制，全面地展现了问题情境。同时，学习者的分组方式更加灵活，其中包括了交互性、协作性、开放性、个性化和资源共享等特点。研究性学习重在培养全面发展的人，这需要学习者之间进行小组协作学习与查阅资料，并需要新型的评价方式。将基于Moodle的CSCL平台应用于研究性学习中，能有效改善以往研究性学习中存在的不足，转变学生的传统学习方式，更好地进行协作研究课题，学生将学会与人交流合作的技能，分享信息成果，更好地进行研究性学习。

参考文献

[1]陈晓慧、阿不都卡德尔·艾买尔.CSCL定义的演变和国际CSCL会议的主题变革[J].中国电化教育，2009（5）：21～24

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[教学目标]

知识与技能，了解人工智能的基本概念及其发展现状：体验其基本工作过程。

过程与方法：体验人工智能的独特性，了解其实际应用价值。

情感态度与价值观：激发学生对人工智能的兴趣，认识人工智能技术对社会的客观影响，培养正确的科学技术应用观。

[重点难点]

教学重点，体验人工智能的独特性，了解其应用价值。

教学难点：认识人工智能技术对社会的客观影响，培养正确的科学技术应用观。

[教材分析]

信息的智能化加工作为信息加工的一种类型，是本章内容的重点。信息智能化加工的主要特点是让计算机更加独立地加工信息，进一步提高信息加工的效率。

[教学准备]

桌面小游戏、扫描仪、TH-OCR软件、Handigit Recog软件、金山快译软件、机器人千手观音视频

[课时安排]1课时

[教学环境]多媒体网络机房

[教学方法]讲解，演示，讨论

[教学过程]

[新课导入]

课前，笔者利用广播系统中的文件传输功能，传输了一些小游戏在学生机的桌面上。上课3分钟，我故意没有讲课，学生们玩得却非常带劲。这时我站起来问：“同学们觉得这些游戏好玩吗?”“好玩。”大家异口同声地说。

[新课讲解]

师：刚才你们都是和电脑在玩游戏，请问电脑具有智能吗?

生：有。

生：没有。

师：其实同学们说的都有道理。请你们自学“人机大战”的相关材料(1997年5月12日，轰动全球的第二代人机大战宣告结束，“更深的蓝(深蓝Ⅱ代)”以305：205微弱的优势战胜了国际象棋之王卡斯帕罗夫，这一结果又一次掀起了自20世纪50年代开始的人工智能热潮)。了解了这些信息，我们发现了什么?

生：卡斯帕罗夫与“更深的蓝”之问的比赛不是“人机大战”，而是许多国际象棋大师和软件专家借助一台超级计算机对付卡斯帕罗夫一个人的智能大战、

师：这位同学说得太好了。由此可见机器的智能是由人赋予的。其实在我们的日常生活中，也能窥见人工智能的影子。如我们学校的“图书馆条形码识别机”、上海的“指纹辨识付款系统”、汽车和飞机的无人驾驶系统等。也许同学们很想亲自体验一下人工智能软件的应用吧。

师：首先，我给同学们介绍的是一款“光学字符识别系统(TH-OCR800)”。

师演示：利用扫描仪扫描书本上有标记的一页，然后利用“TH-OCRS00”软件将扫描图像中的文字转化为纯文本信息。在演示的过程中，由于有的地方作了标|已，笔者利用这个机会，讲解了光学字符识别的准确率的问题。

学生实践一：利用“Handigit－Recog”手写识别软件识别字符。

师：我们刚才提到了几种识别技术?

生：光学字符识别、手写识别、指纹识别。

师：(小结)同学们回答得很好。我们介绍的光学字符识别、手写识别和指纹识别都是属于模式识别。其实，模式识别还包括第一章介绍的语音识别。

师：在学习第二章的时候，曾请同学们到网上查找《再别康桥》的英文译稿。试想一下，如果在网上找不到，我们该怎么办?是自己翻译，还是凭借软件翻译?

师：演示用金山快译中的高质量全文翻译来翻译《再别康桥》的过程。

师：现在，我想将翻译过来的英文原封不动地给翻译回去，那怎么办?

生：(操作)将翻译过来的英文原封不动地粘贴到被翻译文本框中。

学生看到翻译过后的《再别康桥》中文大笑，因为离徐志摩的原作相距甚远，诗的意境全无。教师顺势启发学生：今后，同学们可以从事专门开发有关翻译的智能技术的事业，使世界真正成为沟通无限的村落。

学生实践二：利用金山快译或“在线翻译”网站，将古诗“鹅。鹅，鹅，曲项向天歌。白毛浮绿水，红掌拨清波”翻译成英文，并将英文译稿再翻成中文。