如果你對遊戲或玩具懷有偏見,認為它們耽誤孩子「學習」;或者你對「遊戲也能學習」持懷疑态度,那麼這篇文章會是一顆定心丸。
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什麼是深度學習? 本文提到的「深度學習」,不同于人工智能-機器學習中的「深度學習」,而是源于 Ference Marton 和 Roger Saljo 于 1976 年發表的《學習的本質區别:結果和過程》一文。
該文針對學習過程的特點最早提出了深度學習(Deep Learning)和淺層學習(Surface Learning)兩個相對應的概念。
淺層學習的特點是被動、機械;以記憶而非理解為主,學習過程缺乏深入探究與思考;學習内容脫離生活實際;與以往的經驗缺乏關聯;學不緻用。
文中指出,深度學習是一種主動的、在理解基礎上的學習,主要有以下三個特征:
① 理解與批判——注重知識學習的批判性理解,而不是毫不思考地接受;
② 聯系與建構——強調新舊知識之間的聯系以及多學科知識的融合;
③ 遷移與應用——重視學習的遷移運用和問題解決,即在新情境下運用所學以解決問題。(北京師範大學教育學部教授,馮曉霞)
需注意,深度學習不等于讓孩子學習超出自身理解能力的高難度内容,而是更強調學習過程中思維階段上的提升。
遊戲中的深度學習 遊戲是孩子尤其是幼兒感興趣的活動,也是其學習的基本方式。孩子可以在遊戲中感受周圍世界,獲得知識技能,發展深度學習的基本能力。
而在以遊戲為基本活動的深度學習中,我們可引導孩子基于遊戲開展持續性的項目式學習,啟發孩子發現問題,思考事物或問題間的關系;通過頭腦風暴讨論解決方法,同時清楚存在的局限,并最終解決問題。
這種不斷的聯系與建構、理解與反思、遷移與運用的過程,可有效發展問題解決能力,提升思維層次。
趣玩 intelino 英荔諾智能小火車中的深度學習 intelino 英荔諾智能玩具火車是一款适合 3 歲以上兒童玩學的 AI STEM 益智玩具,由國内的人工智能創造力教育集團英荔教育獨家引進。
intelino 以智能小火車為孩子提供真實情境的主題/問題,鼓勵孩子觀察世界,讓他們在「做」和「玩」的探索過程中提升思維能力,為 AI 及 STEM 素養(科學素養、技術素養、工程素養和數學素養)的發展奠定基礎。
1、DIY 軌道,自由搭建,激發創意
我國的《3-6 歲兒童學習與發展指南》強調幼兒通過直接感知、親身體驗和實際操作的方式獲取直接經驗。
這款小火車支持自由搭建,孩子可充分發揮自己的想象力進行聯系和建構,認識并利用不同的形狀,去搭建樣式各異的運行軌道,鍛煉想象力、創造力、動手能力和觀察能力,在玩耍中變得手巧腦靈。
軌道搭建案例(圖源 intelino 官網)
在擴展套件的支持下,還可以搭建更複雜的布局。這将進一步考驗孩子的空間思維、工程思維和計算思維等。
軌道搭建等玩耍過程需要親身參與、團隊合作的方式來解決問題,還有助于培養孩子之間的協作意識和合作、溝通能力。
2、趣味編程,聚焦高階思維訓練
越過「語言學習」階段的無屏幕編程 intelino 通過放置彩色方塊的方式來控制小火車的前進、後退、轉彎、卸貨等行動。在主題遊戲中,孩子還需思考怎樣放置方塊來完成相應的任務。
這種無屏幕編程既越過了「語言學習」階段,降低編程學習的門檻;又可以将抽象的編程語言具象化,将學習方式遊戲化,通過編程活動培養學生的高階思維特别是計算思維能力;還解決了孩子過早接觸計算機屏幕可能造成的視力損害問題。
以《顔色探索》遊戲為例,在限制了彩色方塊數量及軌道後,孩子首先需理解任務,思考軌道搭建及代碼塊放置的方法,來完成相應的行駛要求,并最終達成任務,形成深度學習的閉環。
英荔教育研發的配套探索活動
突破想象壁壘的圖形化編程 8~12 歲的孩子處于皮亞傑的「前運算階段」,想象力豐富但是現實經驗不足,不能脫離具體形象進行思維。
對此,在英荔教育的圖形化編程平台中,有專門的智能小火車擴展,将模拟及檢驗現實世界的經驗(真實運行小火車)與可以充分發揮想象力的虛拟場所(圖形化編程平台)融合,交互方式大升級,孩子不僅能學會基礎的編程指令及結構,更能進行創意設計,鍛煉邏輯思維和培養問題解決能力等。
再者,好的編程作品,離不開背後的多學科的支持。以《交替行駛的路線》為例,程序中使用的雙回路軌道,通過分岔口計數器變量來計算直走或左轉。孩子要完成這一遊戲任務,不僅要利用編程知識,還需要工程設計、數學計算等跨學科知識。
在其他的遊戲任務中,小火車也将作為各學科之間的溝通橋梁,把科學、技術等多學科知識和技能的教學整合到 AI STEM 的學習中,既增加玩耍的趣味性,亦避免了傳統教學中各學科知識割裂、不利于孩子實際問題解決能力培養的弊端,讓學生培養跨學科的綜合素養。
圖形化編程項目(圖源 intelino 官網)
随着學習的深入,intelino 英荔諾智能小火車還提供同步和異步 Python 編程庫,供孩子進行更高階的深度學習和探索。
3、配套智能手機應用,虛拟遊戲和現實遊戲融合
此外,小火車還支持線上線下融合的新玩法,将互動性提升到一個全新的水平。先是在現實中進行物理搭建,随後通過 APP 進入 intelino 的虛拟世界,從軌道搭建開始,建設未來智能城市,高效運送貨物和乘客到目的地。
「認識世界的最好方式就是去構建它」 20 世紀最權威的發展心理學家,與佛洛依德并稱為心理學史上的巨人——讓·皮亞傑(Jean Piaget)認為,認知過程是個體與外界交互的過程中形成的,每一個孩子都是天生的科學家和哲學家,他用一種非常神奇的方式與外界建立聯系,并且逐步拓展自己的認知。
對于孩子而言,整個世界都是陌生且新奇的,因此他們自帶好奇心和探索欲。作為孩子的守護者,我們最需要做的是放下(對遊戲和玩具的)偏見,提供可理解的、易入門的工具和渠道,讓他們的學習、探索之旅少些阻礙,多些趣味。
以 intelino 英荔諾智能玩具火車為代表的的建構類玩具,便是以強趣味性為引力,吸引孩子主動玩耍,在聯系與建構、理解與反思、遷移與運用的過程實現深度學習!
文 | CH
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