習近平總書記在全國教育大會上提出：“全面貫徹黨的教育方針，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人?！盵1]教育是功在當下、利在千秋的德政工程，建設“五育并舉、融合育人”教育體系，在“終身育人”“智能育人”“融合育人”[2]中引領基礎教育走向高質量發(fā)展，是發(fā)展核心素養(yǎng)、落實立德樹人根本任務的重要途徑。在中小學教學中實現(xiàn)五育并舉和深度融合的關鍵是尋找一個有效的教學載體?！读x務教育信息科技課程標準（2022年版）》將人工智能列為信息科技課程內容模塊，并強調人工智能課程要以真實項目為依托[3]。人工智能學習項目因自帶的育人效能及跨學科特性，為五育融合落地提供了一條可行路徑[4]。筆者設計“南果北種鄉(xiāng)村夢，AI果園海源情”項目，利用人工智能技術助力五育在該項目中的融合落地，并進行了實踐。一、AI賦能五育融合的優(yōu)勢（一）AI項目，拓展五育融合時空路徑五育融合強調德、智、體、美、勞五育之間的協(xié)調發(fā)展，注重五育間的深度融合[5]。AI項目式學習是指學生在較長一段時間里，圍繞真實、復雜問題，利用人工智能技術不斷展開探究，最終促進項目問題的解決。五育融合與人工智能項目式學習的系統(tǒng)性、整體性高度契合[6]，拓展了五育融合時空路徑。（二）AI活動，創(chuàng)新五育融合落地載體人工智能項目式學習可以開展豐富多彩的項目活動，在創(chuàng)新五育融合落地載體方面有其獨特的教學優(yōu)勢。在項目中可以通過大語言模型關注時政熱點滲透德育；通過程序編寫活動提升智育；利用人工智能技術解決農作物在種植、養(yǎng)護、采摘、分揀各環(huán)節(jié)勞作問題加強勞育；在人工智能作品硬件拼搭和顏色設計活動中增強美育；項目任務的完成多采用小組協(xié)作探究形式，引導學生學會與人合作，強化體育團結精神。（三）AI內容，豐富五育融合時代內涵當今社會已步入智能時代，機器學習、專家系統(tǒng)、無人駕駛等內容為五育融合注入了前沿科技，豐富了五育融合的時代內涵。在人工智能項目式學習中，學生一方面要設計拼搭作品模型，一方面要分析作品功能完成程序編寫，運用自己編寫的程序運行硬件模型。在項目過程中，學生像產(chǎn)品研發(fā)人員一樣利用人工智能技術解決真實問題，創(chuàng)造能力、設計能力、動手能力得到激活。二、項目設計（一）項目目標筆者依據(jù)《關于深入推進“五育”融合實踐的提案》《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》《項目化學習的實施：學習素養(yǎng)視角下的中國建構》，提出“南果北種鄉(xiāng)村夢，AI果園海源情”項目目標：1.德育為先：學生了解鄉(xiāng)村振興、海源對口幫扶等時政熱點，增強人工智能社會責任感。2.勞育為本：學生走近“火龍果的一生”，了解火龍果的生長習性、掛果時長、采摘困難、大小分揀，體會果農勞作問題。3.智育為重：學生了解智能農業(yè)背后的科學原理，能夠利用人工智能技術實現(xiàn)“南果北種”，助力鄉(xiāng)村振興，同時將果農從繁重農業(yè)勞作中解脫出來。4.美育為要：學生關注作品程序優(yōu)化、硬件結構拼搭及顏色設計等，感知結構美、顏色美、邏輯美。5.體育為基：在長時間的小組協(xié)作過程中，學生掌握合作技巧，培養(yǎng)團隊合作的體育精神。（二）項目架構該項目依托項目式學習的形式，立足于火龍果（南果）在寧夏涇源縣（北種）勞作問題，引入人工智能技術，智能化“火龍果的一生”。項目實施過程不斷促進五育的深度融合、協(xié)調發(fā)展。項目整體體現(xiàn)在“鄉(xiāng)村振興、海源幫扶”大情境中，讓學生了解國家鄉(xiāng)村振興，促進德育。光溫控養(yǎng)護果架、果“臉”識別采摘臂、無人出園運輸車、大小自動分揀機系列內容循環(huán)落地。學生在項目的循環(huán)反復中深入分析程序邏輯，促進計算思維發(fā)展，提升智育水平?；凇盎瘕埞囊簧敝械膭谧鲉栴}，學生直觀感受人工智能技術帶來的農業(yè)發(fā)展，了解現(xiàn)代勞動形式，接受勞動教育。整個項目學生均需要與同伴合作完成任務，學生不斷學習合作技巧，內化團結精神，培養(yǎng)合作、團結的體育品德。在作品拼搭與欣賞過程中，學生感知結構美、顏色美、形態(tài)美的創(chuàng)美能力不斷提升。項目的出項環(huán)節(jié)升華至家鄉(xiāng)人的擔當：為寧夏建造火龍果園，促進鄉(xiāng)村振興。這將德育提升至更高水平，完成項目出項。該項目時長為11課時，參與對象是有人工智能課程學習經(jīng)歷的七年級18個班學生，項目整體架構如圖1所示。（三）項目內容依據(jù)項目架構，筆者對項目內容從AI核心技術、智能硬件、數(shù)字資源支持等方面進行細化（見表1）。1.光溫控養(yǎng)護果架利用專家系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術、亮度傳感器、溫濕度傳感器、眼燈等技術，智能保障適合火龍果生長的光照和溫度。2.智能識別采摘臂利用圖像識別、超聲波測距技術，機械臂伸縮、旋轉實現(xiàn)智能采摘。3.大小自動分揀機利用機器學習大小火龍果模型，實現(xiàn)果實智能分揀。4.無人出園運輸車利用按壓傳感器統(tǒng)計火龍果數(shù)量，利用無人駕駛技術實現(xiàn)智能出園，并結合語音識別和顏色識別實現(xiàn)下一輛小車自動駛入，實現(xiàn)運輸?shù)臒o縫銜接。（四）項目評價項目評價依托于“課堂有點酷——量規(guī)”數(shù)字工具開展，分為隨堂評價和階段評價。隨堂評價主要由教師根據(jù)學生課堂任務完成、小組合作、課堂發(fā)言等情況及時評價。每個微項目完成后即開展一次階段評價，主要從德、智、體、美、勞五育維度展開，采用自評、互評、師評多元主體評價方式。教師在入項環(huán)節(jié)，向學生闡明項目評價方式及評價內容，為學生的項目學習指明方向。項目階段評價表如表2所示。三、項目實踐（一）項目整體實施人工智能項目式學習實施路徑涵蓋“入項探索—知識與能力建構—合作探究—形成與修訂成果—出項—反思”[7]環(huán)節(jié)。項目的系統(tǒng)性和整體性拓展了五育融合的時空路徑。1.“海源情深”入項，突出德育實效注重價值觀的培養(yǎng)、突出德育實效是優(yōu)質入項的關鍵特征。入項要讓學生積極主動建構，產(chǎn)生解決項目問題的強烈意愿。多樣的入項事件可以增強學生體驗感，如：真實體驗類（實地參觀、實踐體驗），模擬體驗類（演講，特殊人群真實需求），閱讀體驗類（文本、視聽資料，新聞事件）等[8]?！澳瞎狈N鄉(xiāng)村夢，AI果園海源情”融入道法知識，借助新聞事件“廈門海滄區(qū)與寧夏涇源縣對口牽手、南果北種實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興”入項，讓學生了解鄉(xiāng)村振興是國家目前三農工作的新重心，了解海滄與涇源對口幫扶歷史，感知海滄人的責任與擔當。學生的學習熱情、個人使命感被前所未有地激發(fā)了起來。隨后，教師創(chuàng)設情境由學生接收寧夏涇源致富代表陳大伯在涇源建設“AI火龍果園”的委托函，正式進入人工智能項目學習?！救腠梿栴}】2020年底，脫貧攻堅戰(zhàn)取得全面勝利，黨中央將全面推進鄉(xiāng)村振興作為“三農”工作新重心。廈門市海滄區(qū)與寧夏涇源縣攜手20載，南果北種是兩地對口共建的新項目。來自涇源縣鄉(xiāng)村致富代表陳大伯發(fā)來委托函，急需“AI火龍果園建設方案”，如果你是策劃者，你會如何策劃該方案呢？2.知識能力建構，提升智勞水平智能時代，學生獲取知識的途徑更加精準化，教師可以引導學生利用大語言模型獲取項目知識。“南果北種鄉(xiāng)村夢，AI果園海源情”項目知識包括以下內容。（1）背景知識：鄉(xiāng)村振興、海源幫扶等。（2）核心知識：機器學習、物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、圖像識別、語音識別等技術包含的科學原理，循環(huán)結構和分支結構算法結構，硬件模型拼搭設計、專業(yè)術語（橫梁、主板、插銷）、智能傳感器功能等。上述人工智能技術和原理是項目核心知識，有助于提升智育水平。（3）特定知識：火龍果種植條件、采摘事項、分揀依據(jù)、掛果時長等生物學知識，火龍果南北方價格差異等經(jīng)濟學知識。上述知識是經(jīng)濟、農業(yè)領域特定知識，有助于加強勞動教育。3.小組合作探究，強化美體熏陶項目的完成離不開知識與能力建構和合作探究環(huán)節(jié)。小組合作以3人為一組，完成硬件拼搭、程序編寫及調試。在合作探究中，學生感知團結合作的體育精神。在硬件拼搭中，學生從硬件顏色、結構、外形方面不斷優(yōu)化創(chuàng)新，增強美育熏陶。好的合作探究既要為每個組員提供平等共享的機會，又要讓所有人在自身基礎上獲得知識積累和能力提升。4.招標會議出項，落地五育融合出項是小組要將合作成品以令人印象深刻的形式展示出來。本項目采用在線“AI火龍果園建設方案招標會”形式出項，出項對象是海滄和涇源兩地果農。教師將課堂上學生小組利用數(shù)字視頻、PPT演示文稿、PS手繪等形式介紹建設方案的過程錄下來，發(fā)給兩地果農提出意見。全班小組在課堂上進行招標投票，票高組中標。（二）項目實施案例“南果北種鄉(xiāng)村夢，AI果園海源情”項目包括光溫控養(yǎng)護果架、果“臉”識別采摘臂、無人出園運輸車、大小自動分揀機4個微項目，在項目整體實施中位于知識與能力建構和合作探究環(huán)節(jié)?！读x務教育信息科技課程標準（2022年版）》建議人工智能教學貫穿場景分析、原理認知、拼搭編程、遷移運用等步驟。筆者將課標要求細化為詳細教學流程，如圖2所示。教師引導學生在多個人工智能微項目的循環(huán)學習過程中，不斷提升五育水平。五育從淺層融合螺旋上升到深度融合，在人工智能項目中得到協(xié)調發(fā)展。下面以“果‘臉識別采摘臂”為例闡述微項目的實施過程。該案例包括3課時。第1課時主要內容為了解火龍果采摘勞作問題，分析智慧采摘核心原理、技術及程序邏輯，設計拼搭采摘臂模型。第2課時主要內容為理解圖像識別技術科學原理，訓練、加載、檢驗圖像識別模型。第3課時主要內容為硬件連接，應用圖像識別模型編程運行采摘臂，分享作品并不斷優(yōu)化功能。1.智慧采摘場景感知教師播放關于火龍果生長、開花、結果的短視頻，問：火龍果在采摘中會遇到哪些勞作問題？學生分析：掛果時間有限，采摘工作量大，急缺人手……教師接著播放智慧采摘視頻，讓學生直觀感受人工智能技術實現(xiàn)無人采摘后為勞作方式帶來的變革，初步感知人工智能技術與社會的關系。該環(huán)節(jié)主要以真實果園場景及采摘勞作問題導入，達到激發(fā)學生興趣、加強勞動教育的目的。2.人工智能原理認知學生邊看視頻邊分析智慧采摘的核心技術及功能：圖像識別和機械臂采摘。教師隨即播出識別技術視頻合集“一分鐘帶你了解人臉識別”“車流量瞬時統(tǒng)計”“安全頭盔佩戴監(jiān)測”等，引導學生分析圖像識別技術背后的原理路線：圖像采集—數(shù)據(jù)預處理—關鍵特征提取—模型訓練—圖像識別。在本環(huán)節(jié)，學生的抽象概括能力、邏輯思維能力得到大大提升，智育效果凸顯。接著，教師組織學生小組合作參照uCode軟件模型庫完成機械臂模型拼搭。模型結構的調整、色彩的搭配強化了美育熏陶，小組合作的順利開展無形中推進了協(xié)作化體育教育。最后，教師引導學生對果“臉”識別采摘機功能進行描述和拆解，順勢帶出初級、中級、高級小果農三個進階任務。三個進階任務依次為：果“臉”識別模型訓練、機械臂識別采摘、超聲波測距和機械臂伸縮采摘。3.合作編程創(chuàng)意作品該環(huán)節(jié)教師需要不斷引導學生小組合作并梳理思路：識別模型訓練及應用的步驟是什么？采摘臂運行的程序邏輯是什么？運行哪些硬件，傳感器ID是多少？對高階思維智育及協(xié)作化體育提出了更高要求。（1）初級小果農。教師為學生提供成熟火龍果、不成熟火龍果圖像數(shù)據(jù)庫，組織學生參照操作微課利用uCode軟件合作訓練果“臉”識別模型。訓練完成后，學生加載應用模型發(fā)現(xiàn)識別置信度偏低，教師順勢組織討論：提升圖像識別準確性的方法有哪些？學生不斷嘗試實驗，最后全班討論得出結論：增加分類圖像數(shù)量，減少識別火龍果背景干擾等方法可以提升識別置信度?；瘕埞R別模型訓練及應用如圖3所示。（2）中級小果農。學生將拼搭好的機械臂和軟件連接，分析作品功能：如果識別到成熟火龍果，那么機械臂開合采摘。學生完成程序流程圖思路梳理后，編程實現(xiàn)采摘臂開合效果。在這個過程中，教師需要提醒學生易錯點。（3）高級小果農。依據(jù)采摘真實情境，為實現(xiàn)采摘不同高度的火龍果的功能，項目引入超聲波傳感器。如果傳感器檢測到距離較遠，那么機械臂將會伸直。有了前面任務邏輯鋪墊，學生很容易完成測距采摘編程。這部分作為拓展任務，不對全體學生提出要求。作品完整程序如圖4所示。4.拓展遷移作品優(yōu)化教師引導學生思考果“臉”識別采摘機械臂的局限性，發(fā)散思維，將所學內容進行遷移，優(yōu)化作品功能。如：學生提出可以使用無人機解決機械臂在果園中移動緩慢的問題。有學生想利用圖像識別技術在水果病蟲害防治、除雜草等維度完善采摘臂功能。還有小組提出，可實現(xiàn)對更多水果（芭樂、蓮霧、荔枝、楊桃等）的智慧采摘應用。本部分主要引導學生了解人工智能技術的特點、優(yōu)勢和邊界，暢想技術賦能現(xiàn)代農業(yè)，開展勞育和智育。五、實施效果為評估人工智能助力五育融合在項目式學習中的落地效果，筆者采用問卷調查的方式對七年級18個班共864位學生從德、智、體、美、勞五個維度進行追蹤測評：“德”指學生對鄉(xiāng)村振興、海源幫扶等時政及利用人工智能技術實現(xiàn)南果北種等意義的認識?！爸恰敝笇W生對程序的編寫、調試、運行。“體”指學生小組合作技能的掌握，團結協(xié)作精神的提升?！懊馈敝笇W生從作品結構美觀、顏色搭配等方面美化作品意識的提升?！皠凇敝笇W生了解火龍果種植、采摘、運輸、分揀階段果農遇到的主要勞作問題，使用人工智能技術化賦能農業(yè)能力的提升。問卷采用李克特量表方式，追蹤“非常同意、同意”學生比例數(shù)據(jù)。依據(jù)項目整體實施及微項目進行時間節(jié)點開展，這種測評方法可以呈現(xiàn)學生五育水平的動態(tài)發(fā)展過程。從圖5可以看出，在人工智能項目實施過程中，學生的五育水平得到不斷提升，其中勞育水平得到提升的學生占比最大，德育緊隨其后。這可能與學生平時對水果種植、鄉(xiāng)村振興等知識了解較少，在項目學習中這兩部分空白得到迅速填補有關。實踐表明，人工智能助力五育融合在項