以智慧農業項目“智能溫控灌溉系統的設計”為例【摘要】人工智能技術的快速發展，不僅為傳統勞動課程拓展了知識邊界、豐富了學習資源，也為教師的教和學生的學提供了個性化、創新性支持，同時也促使勞動課程的教學方法和學習路徑出現了根本性革新。本文結合義務教育勞動課程標準的相關要求，探討了生成式人工智能技術（AIGC）在中學勞動課程實施過程中的賦能作用，通過智慧農業項目“智能溫控灌溉系統的設計”案例分析，較為詳實地闡述了AIGC在優化教學內容、創新教學方法、提升學生融入感和培養學生創新思維等方面的顯著優勢，為推動勞動課程在新技術領域的發展提供了具有實踐價值的參考。中共中央、國務院印發的《教育強國建設規劃綱要（2024一2035年）》中提出，“實施勞動習慣養成計劃，提升學生動手實踐能力、解決復雜問題能力和社會適應能力”“探索數字賦能大規模因材施教、創新性教學的有效途徑，主動適應學習方式變革”。同時，義務教育勞動課程標準要求，勞動課程要培養“學生在學習和勞動實踐過程中逐步形成的、適應個人終身發展和社會發展所需要的正確的價值觀、必備品格和關鍵能力”[1]。勞動課程作為義務教育的重要組成部分，在培養學生的勞動技能、勞動觀念和勞動精神過程中發揮著重要的作用。然而，傳統的勞動教育模式面臨著資源分配不均、教學效率低下等問題。隨著人工智能技術的不斷發展和深入應用，勞動課程正迎來一場革命性的變革。在當今科技飛速發展的時代，人工智能技術正以前所未有的速度滲透到教育領域的各個角落，為勞動教育課堂增添了新的活力和可能性。以眾多大語言模型為代表的AIGC工具對教育過程中的知識交互模式做了重新定義，同時也對課堂教學過程中教師的教學和學生的學習帶來了顛覆性變革。本文致力于探討AIGC技術在勞動課堂中的應用，作為課堂主體的教師和學生應該如何應對這一轉變，以及教學方式將發生哪些變革。AIGC為勞動課程提供的理論實踐創新1.打造虛擬和現實相結合的“雙師型”勞動課程模式AIGC在課程中所提供的價值是人工智能賦能教育教學的綜合實現。這種價值并非某一項技術的直接體現，而是人工智能領域和勞動課程知識體系的結合，可以使學習者構建更加精準的學習模式和更加個性化的學習路徑。教師和學生可以創建個性化的智能體輔助教學和學習過程，智能體提供靈活多樣化的學習資源，實現對學習服務的支持、對完成數據的實時反饋和分析。在虛擬和現實相結合的“雙師型”勞動課程（圖1）中，勞動知識的習得、勞動能力和素養的提升、虛實結合的勞動活動以及伴隨勞動場景切換而進行的適當性多元評價，都打破了傳統勞動課程的限制。AIGC不但在課堂上幫助教師完成教學活動，幫助學生完成學習活動，而且借助技術和資源形成的全新教學和學習場景，讓師生超越了傳統課堂帶來的收獲和感受，進而形成了勞動課程教與學的創新形態。圖1“雙師型”勞動課程模式關系圖式2.促使勞動課程培養目標向智慧勞動素養提升轉變人工智能時代對勞動教育和勞動課程中學生主體的要求，不僅關注其具體勞動技能的學習，更加注重學生綜合實踐能力和創新能力的培養。新時代的勞動教育內涵也從傳統的技能培訓轉向了正確勞動價值觀的培養和智慧勞動素養的提升。AIGC能夠在一定程度上根據每位學生的學習進度、興趣愛好和能力水平，為其提供定制化的學習內容和學習路徑，實現真正意義上的因材施教。同時，它還為學生營造逼真的勞動場景和情境，讓學生仿佛身臨其境，極大地增強了學習的趣味性和吸引力。它通過對學生學習數據的深度分析，幫助教師精準把握學生的學習情況和需求，為教學決策提供科學依據。AIGC與勞動課程實踐特性的高度契合，為勞動教育的創新發展提供了技術支撐，同時也為學生在勞動課堂中擺脫單純的操作技能訓練，走向智慧勞動素養的提升鋪平了道路。AIGC賦能勞動課程案例分析以智慧農業項目“智能溫控灌溉系統的設計”為例，下面詳細闡述AIGC是如何賦能勞動課程的。1.教學目標引導學生了解智慧農業的基本概念、關鍵技術和發展趨勢。熟練掌握智能灌溉、智能溫控、農業物聯網等相關技術的原理和操作方法。學會運用數據分析和智能決策工具，解決智慧農業生產中的實際問題。引導學生運用科學思維和方法，對智慧農業實踐中的現象和問題進行分析、推理和解決。激發學生對智慧農業的興趣和熱愛，增強學生對農業科技創新的認同感和責任感，樹立正確的勞動價值觀[3]。2.教學準備（1）教師準備。深入研究智慧農業相關知識和技術，制訂詳細的教學計劃和教案。收集和整理各類教學資源，包括圖片、視頻、文獻資料等，并利用AIGC工具對這些資源進行優化，整合生成“勞動課程專題知識庫”。創建教學輔助智能體教師“小智”，輔助學生進行活動實踐。準備好實驗設備和材料，如智能灌溉、溫控系統套件、傳感器等。（2）學生準備。自主查閱智慧農業的相關資料，初步了解智慧農業的基本概念和應用場景。分組并確定小組負責人，明確小組分工和合作方式。利用課堂相關問題提前與智能體“小智”老師、“勞動課程知識庫”進行信息交換，掌握應用方法。3.教學過程（1）主題式課堂導入教師利用AIGC生成的場景，展示傳統農業與智慧農業的對比畫面。引導學生觀察并思考兩種農業模式的差異，激發學生的好奇心和求知欲，從而引出項目主題：智慧農業中的智能灌溉和溫度控制系統的設計。（2）驅動型問題引導教師通過AIGC輔助制作的動畫和視頻，向學生系統講解智慧農業的基本概念、發展歷程和關鍵技術。同時設置問題引導學生思考，如“智能灌溉系統是如何實現節約用水的？”“應如何設置場景實現溫度的控制？”等問題，培養學生的勞動思維能力。（3）驅動問題轉化形成學習項目針對驅動型問題，轉化形成創新學習項目。學生在轉化和項目形成過程中，找到突破傳統勞動方式的創新點，提出項目方案，確定實施路徑，將新技術手段與勞動過程相結合，提升勞動效率和質量。（4）項目學習活動基礎材料的分析整理。學生分組進行課堂主題任務基礎材料的分析和整理，為系統設計提供基礎支持。教師通過提供材料和“小智”交互工程中提供的基礎性材料，為系統設計的初始方案形成材料儲備。同時，教師利用建設的“勞動課程知識庫”平臺，獲取系統設計的關鍵要素，為系統設計提供數據支撐。系統初始設計。學生通過教師給出的輔助性學習材料，結合AIGC工具進行小組自主學習，并給出系統局部初始設計方案。例如，在學習智能灌溉技術時，AIGC較為清晰地展示了土壤濕度傳感器是如何實時監測土壤水分含量，以及當水分低于設定閾值時，自動灌溉系統是如何精準地為農作物澆水的過程。完善系統設計并進行虛擬實踐。教師根據系統局部初始設計，整合完善形成整體系統設計。利用AIGC工具實時提供操作指導和錯誤提示，幫助學生順利完成虛擬實踐。例如，當學生連接傳感器的線路出現錯誤時，教師會及時提醒學生檢查線路連接，并給出正確的連接方法。在教師的指導下，學生根據完善后的系統設計組裝硬件設備，利用AIGC提供的程序樣例修正、測試控制程序，實現對灌溉和溫控系統的自動化控制。圖2通過AIGC輔助完善設計方案項目結論探究和評價。學習項目組針對形成的最后設計方案，反饋給教師和虛擬教師“小智”進行分別測評，對比測評結果進行反饋修正，形成項目結論并進行項自組展示評價。展示過程中，學生們相互啟發、相互補充，不斷完善自己的觀點。教師則適時參與討論，引導學生從不同角度思考問題，培養學生的辯證思維能力[4]。AIGC給勞動課程帶來的革新性樣態1.勞動課程中人機協同模式逐漸建立在人工智能賦能教育的大背景下，人機協同模式已成為勞動教育課堂的重要實施抓手。人的思考和技術的高效率相結合，為勞動教育提供了新的視角和實踐方式。在勞動教育課堂中，AIGC的應用為學生創造在模擬環境中進行實踐操作，進而提高實際操作能力的機會，并在可視化的操作過程中加深對復雜技術的理解。2.勞動課程中知識拓展和學科融合成為常態數字技術的融入，讓勞動教育的知識內容成功突破了時空的束縛，既能夠實現廣泛獲取，又能夠進行深度挖掘。其一，互聯網平臺上豐富的海量資源，為勞動教育構建了龐大的素材庫；其二，大數據分析、人工智能算法等數字技術的運用，能夠依照學生的興趣、能力以及需求，為勞動教育提供個性化的學習路徑。另外，數字技術也推動了跨學科知識的整合，促使勞動教育不再僅僅是技能的傳遞，而成為了對學生綜合素質的培育[5]3.勞動課程中虛實結合成就了勞動教育智慧形態虛實結合的勞動教育智慧空間是AIGC為勞動教育賦能的關鍵成果。在學習過程中，學生不但留存了實體空間所具有的真實感，而且還融入了虛擬空間的便捷性、交互性以及可擴展性，給勞動教育打造了一個靈活且高效的教學平臺。在虛實結合的智慧空間里，學生能夠隨時隨地展開學習與實踐，不會受到時空的約束。與此同時，虛擬空間還能支持實時的協作和互動，讓師生之間的交流變得更為便捷和高效。結語AIGC為勞動課堂帶來了前所未有的變革機遇。然而，在積極擁抱這一技術變革的過程中，我們也必須清醒地認識到所面臨的挑