虚拟现实里的火星地貌,在小学课堂之上予以铺开,人工智能变为学生制作救援车时的“顾问”,传统教育的边界,正在被重新定义。
创新课堂的生动实践
在位于武汉经济技术开发区的神龙小学的“星屿学院”的自学室当中,六年级的学生正在围绕着一个格外特殊的项目而忙碌着。他们所承担的任务源自于一次实实在在的科技馆研学的经历。学生们在参观期间了解到“祝融号”火星车当时正处于休眠的状态,基于此便萌生了制作智能救援车的想法。这样的一种情境直接就点燃了他们的对于学习的热情,把遥远的太空探索引入到现实的课堂里。
课程运用采用项目式学习模式,学生借由自主体验以及小组合作去推进任务,他们并非再被动接受知识,而是变为问题的主动解决者,这种教学模式将抽象的学科知识,转变为有目标、有步骤的实践项目,使得学习过程变得具体且充满挑战。
沉浸体验获取关键数据
项目开启之后,学生们最先借助VR设备去“进入”火星,他们以沉浸式的方式去察看火星的红色地面、环形山以及沙丘,从而对那儿的恶劣环境有了直接的体会,这种虚拟的体验相较于书本图片或者视频讲解更具备冲击力,替后续的工作奠定了感性认知的基础。
名为“探测分析师”的AI智能体,与学生们展开对话,学生们针对火星大气成分、温度、土壤结构、重力环境等,向AI提出具体问题,AI给出精准科学数据,学生们负责整理分析,以此完成火星与地球环境的对比数据报表,这一步使得他们由感性体验步入理性分析阶段。
从设计图纸到实体拼装
因有环境数字当作根据,学生们着手剖析救援车应拥有的功能,他们得思索怎样在欠缺重力、存有诸多尘暴的环境里平稳行驶,且达成救援行动,于“材料车间”,学生们依照设计图纸挑选标准配件,像电机、轮子、机械臂以及主控板。
要是标准配件没法迎合需求,像是得要有个性化的车标或者特殊结构件这种情况,学生们就前往3D打印区自行去建模。他们钻研运用简易的建模软件,把创意转变为三维数字模型,而后打印成实际物体。此进程合并了工程思维以及美学设计。
智能协作与编程实现
材料准备妥当之后,学生们跟另外一位名为“精工制作师”的AI助手开启讨论,他们一块生成详尽的制作流程图,清晰确定焊接、组装、接线、调试的每一步次序,在“组装车间”,学生们依据流程图动手组合车体,并且把各个电子部件连接至主控板 。
最为重要的一步是进行编程,学生们开展学习编写基础代码,以此达成遥控车辆向前向后移动、转向的这种情况,以及达成控制机械臂抓取物品这样一些功能,他们为此所要持续做的是调试程序,去处理传感器响应延迟、电机动力不足这类实实在在会出现的问题,从而使得火星车模型能够切实地“变得具有活力” ,像活物一样能够正常运行 。
模拟测试与智能升级
模型达成之后,测试阶段相当关键。学生们借助沙土、岩石等材料自行制作了一个火星沙盘,用以模拟“祝融号”的休眠场所。他们依靠平板电脑在远距离操控火星车模型于沙盘之上运行,去执行靠近目标、伸展机械臂等模拟救援任务,并且同时记录运行数据。
被测试情况里所彰显出来的那些问题,会即刻被进行记录而且予以分析。紧接着,学生们跟“智能升级师”AI展开对话,朝着深度去学习温度传感、语音识别、自动巡线;还有以及障碍物躲避等等这类与自动驾驶相关的原理。他们以分组的形式去研究不同传感器的功能,并且试着去编写更为复杂的程序,用来给火星车增添智能驾驶模块,达成模型的功能升级 。
跨界融合拓展学习边界
这一项目有着超乎科学课堂的影响,于“AI + 美术”教室之中,学生们借助数字工具去为火星车设计那融合了中国篆刻元素的徽标,在“AI + 音乐”教室里面,他们借着人工智能软件去尝试创作带有星际氛围的主题曲并且融入古筝等民族乐器之音色。
学生们把整个项目历程制作成了双语微电影,借助影像来讲他们的火星救援故事。从科学实践开始,到艺术创造,再到语言表达,一次项目学习把多个学科串联起来了,使得学生在解决问题期间,综合运用且深化了各类知识与技能。
这般的课堂变革向我们说出,一旦技术变成探索的工具而非目标,学习便能够回归其本质,也就是激发好奇,赋予创造能力。对于您所在区域的学校,您最为期望看到哪一门学科率先引进此种项目式与智能化相融合的教学方式呢?欢迎分享您的见解,并且还请点赞以支持更多教育创新内容的传播。
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