基于人工智能的小學信息技術教學思考

【摘要】隨著科技的飛速發展，人工智能已成為引領科技產業革命的先導，相關專業人才培養的重要性日益顯現。基于人工智能開展小學信息技術教學，可以極大地豐富信息技術教學內容，推進教學資源的建設。此外，人工智能領域的新技術對于學生理解信息技術課程知識也有較大幫助。因此，應該立足當下，著眼未來，將人工智能領域的內容與基礎教學內容相融合。文章就小學信息技術教學中應用人工智能的意義、價值及教學策略展開論述。

【關鍵詞】信息技術；小學；人工智能；策略

【中圖分類號】G623.58【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）08—0081—04

小學信息技術教學致力于培養學生成為具備良好信息素養的人才。但在一部分教師的心目中，人工智能教學的地位要遠低于基礎內容教學，其在課堂教學中很少提及人工智能相關的內容，未將人工智能的發展情況與新興技術介紹給學生，不利于人才培養[1]。針對這種情況，教師應當積極轉變傳統教學觀念，正確認識人工智能對于提升教學有效性的作用，采取有效教學策略，引導學生加強對信息技術知識的掌握和學習，并保障學生能夠合理運用人工智能，提升解決問題的能力[2]。

一、小學信息技術教學中應用人工智能的意義和價值

（一）有利于激發學生的學習興趣

基于人工智能技術，教師可運用學生喜聞樂見的元素創設情境，可以調動學生對人工智能知識的積極性，適當引用問題驅動進行探索，可以激發學生的學習探究熱情[3]。以“個人專題網站”教學為例，教師可以引用學生在生活中常見的網站頁面，引發學生對檢索功能的好奇心，據此開展人工智能理論教學活動，適當提出有關網頁動畫的問題，與學生進行互動交流，讓信息技術課堂妙趣橫生。比如，教師可以用“蒼山、洱海”話題引發學生對美麗景色的聯想，使用電子白板播放人與自然和諧相處的圖片或視頻，讓學生被畫面內容吸引。這時，大部分學生都能夠想到自己在旅行過程中的見聞，而生活情境也就此具備了基礎框架。當學生的興趣被激發后，教師再鼓勵學生運用互聯網瀏覽器搜索相關圖片，使其能夠在創設的生活情境中，以“可不可以用搭建網站的方式讓更多人看到這里的美景”等問題引發學生關于搭建網站的思考，從而調動學習的主動性和積極性。

（二）有利于培養學生的實踐能力

人工智能技術是現代信息技術學科中的重要組成部分，其通過引導小學生利用計算機模擬人的大腦進行推理和思考，解決實踐問題。同時在當前時代背景下，對小學信息技術教學提出更高的要求，應鍛煉學生的實踐能力和培養快速解決問題的能力。而應用人工智能，則能夠模擬人的思維過程和設計思維活動，促使學生更為簡便地處理問題，降低學習與實踐操作難度。人工智能的應用，也能夠推動學生從多方面看待問題，進而提升個人信息素養[4]。比如，在學生大致了解搭建網站的方法后，教師運用多媒體展示人工智能交流模塊“AI小度”，讓學生觀察網頁中的人機互動交流，使之產生學習興趣。教師根據學生的反應，選擇恰當時機引入新建個人站點相關原理知識，指導學生運用Expression Web4軟件新建站點，規劃網站層次。在此過程中，教師鼓勵學生在“AI小度”的陪伴下梳理網頁的層級與聯絡，對“個人專題網站”的結構與內容作出初步規劃。在“AI小度”的幫助下，學生用軟件建立不同網頁之間的層次結構，初步完成學習任務。

二、基于人工智能的小學信息技術教學策略

（一）引導學生開展信息技術應用實踐

在學習理論的基礎上進行實踐，可以培養學生良好的應用意識，使之對人工智能有更加深入的認識。教師應當認真分析學生的學習情況，組織學生有秩序地進行編程學習，在實踐中進行思考和嘗試，運用所學人工智能知識解決實際問題。以“趣味編程”教學為例，教師要根據學生對編程語言的學習情況，引導學生運用軟件編寫程序，制作有趣的游戲、生動的動畫、美妙的音樂等，在人工智能實踐中，培養學生的實踐能力和創新能力。

比如，學生的注意力被轉移到“個人專題網站”的學習內容上。在基礎知識教學部分，教師要介紹網頁的構成，讓學生初步了解網站的層次結構以及進行規劃的意義，懂得建構網站的目錄結構，了解相關基礎知識。為了激發學生對人工智能相關知識的學習興趣，教師可以引用“AI小度”的外觀，讓學生在自己的網頁架構中設計“虛擬形象”，由此開展相關理論教學，指導學生檢查網站的層次結構并整理好搭建網站的素材。并且教師根據學生網站的欄目和內容，引導學生用文件夾管理網站的目錄結構，完成搭建“個人專題網站”的最后一項操作，得到一組初具形態的網頁。在本次教學中，學生動手操作環節一直有“AI小度”的陪伴，學生一旦遇到問題，便可以與之展開交流，這時學生能夠明顯地感受到人工智能功能的強大。而在“個人專題網站”的教學結束后，教師可以留下思考問題，讓學生利用課后時間了解人工智能的原理，在興趣的引導下完成自主學習。

（二）結合學生實際情況開展趣味性教學

由于小學生接觸信息技術的年限較短，信息素養尚處于發展階段，因而其在學習較為復雜的理論知識時，很容易陷入思維誤區，如出現較多的學習難題，將會打擊學生的學習積極性，導致出現學習倦怠等問題，因此教師需要結合實際學情，根據小學生的認知水平，選擇適當的教學方法，以此提高教學水平。同時，還要綜合考慮小學生的身心發展特點，在具體教學實踐中，可以其好奇心重、動手能力強等特征為導向，開展趣味性教學，促使學生能夠在輕松愉快的教學氛圍下，加強對信息技術知識的掌握。比如，“編程”是小學信息技術課程中學習難度較大的內容，即使六年級的學生已經積累了一定的信息技術實踐經驗，但在理論講解與實踐操作中，教師仍然要花費較多的精力引導學生。在此過程中，人工智能可以發揮很大的作用，而教師借助人工智能的案例，同樣可以將晦澀難懂的理論知識轉變為生動的交互內容，使學生懷著對人工智能的興趣參與編程學習。在課堂上，教師可以根據學生的實際學習情況，引用電子游戲、趣味動畫，指導學生進行人工智能實踐，培養其良好的實踐素養[5]。教師可以指導學生分析電子游戲和動畫制作的核心內容，使之明白程序設計的重要性，通過學習程序語言和編制方法，不斷在實踐中鍛煉自己的實踐能力。在具體教學實踐中，教師可從以下幾個方面出發。

1.教師可以將程序語言比作積木，先讓學生在圖形化的編程軟件程序語言之間建立起聯系，再引出編程軟件mBlockv5.3.0，結合學生的實際情況開展實踐活動，讓學生嘗試編寫簡單的游戲、動畫程序。然后教師要為學生的編程實踐提供靈感，引入“熊二、喜羊羊、哆啦A夢”等虛擬形象，讓學生在搜集素材的同時，找準編程實踐方向，結合自己對人工智能的理解進行編程。

2.教師要指導學生運用軟件mBlock v5.3.0中的“動作、控制、畫筆、外觀、數字邏輯、變量”等指令進行編輯，結合實際電子游戲和動畫中的虛擬形象運動軌跡，解釋常見的“變量、鏈表”數據結構類型，豐富學生的實踐經驗儲備，使之在實踐中獲得真知、掌握技能。

3.教師為學生提供展示成果的平臺，讓學生運用多媒體終端播放器呈現程序語言并運行程序。在學生了解編程軟件的基礎用法后，教師再將人工智能引入其中，將時下流行的“AI繪畫軟件”帶到課堂上，讓學生將自己的想法，以“關鍵字”的形式輸入到軟件中，體驗操作AI繪畫的過程。由于“AI繪畫軟件”的相關技術尚未成熟，生成的繪畫作品可能存在各種各樣的問題，如人體出現缺失、畫面結構失衡等。學生拿到AI繪畫的作品后，可以使用編程軟件mBlock v5.3.0對畫作進行標注，指出其中的問題。這樣一來，學生一方面了解了人工智能在繪畫領域的應用情況，另一方面練習了編程軟件的應用方法，人工智能的實踐素養得到大幅度提升。

（三）立足于長遠發展指導學生開展創新學習

新時期的科技發展腳步逐漸加快，如果缺少創新精神，便很難在人工智能研究領域取得突破。與此同時，人工智能領域的發展日新月異，現實生活中已經出現了多種基于人工智能系統創新的科技產品。在此趨勢下，小學信息技術教師應著眼于未來，指導學生在實踐中積極進行創新，由此培養學生的創新能力[6]。事實上，人工智能的機器學習與仿生研究，都是以編程為基礎的，小學生在此時學習編程方法并嘗試動手實踐，將更好地掌握人工智能的應用，為日后投身于人工智能領域打下基礎。為此，針對編程而言，教師需要在語言應用方面傾注一定的心血，利用廣受學生群體歡迎的事物激發學生的人工智能創新熱情，使之積極主動地進行創新探索，加深對程序語言的理解。在具體教學實踐中，教師應當結合未來信息技術發展趨勢，優化教學方法和方式，以“AI繪畫”教學為例，教師應注重以下要點。

1.教師要根據“跳蹦床的人”動畫形象解讀，利用軟件mBlock v5.3.0中“當按下按鍵”模塊來控制角色運動的原理，展示程序語言，使學生清晰了解動畫形象在規定時間內從原位置平滑移動到某個位置的功能。如此一來，學生能夠帶著對動畫制作的好奇，主動進行實踐研究。

2.教師要著眼于未來，提醒學生在原有動畫形象的基礎上，設計未來角色，運用自己的獨特視角審視人工智能技術的應用，由此創新編程設計，運用所學程序語言制作動畫。在此步驟中，學生可以重復利用上一環節積累的素材，或是繼續用“AI繪畫軟件”生成有關“跳蹦床的人”的圖片，以此擴大人工智能的應用范圍并提高動手操作環節的趣味性。由此，學生能夠理解邏輯運算、條件判斷、循環控制、事件觸發等程序設計原理，通過完整的體驗設計、編輯、選擇、組裝、執行調試等編程過程，掌握編程的方法和人工智能技術。

3.當學生完成基礎的動手操作練習后，教師可以從編程、繪畫向外擴散，將人工智能在現實生活中的前沿應用方向展示出來，如人工智能支持下的無人駕駛、遠程醫療等，并讓學生討論“無人駕駛需要考慮哪幾個方面”等問題，以此拓寬學生的視野。在創新設計中，學生也能夠結合自己對人工智能的認識，廣泛聯系生活、學習等領域，設計新穎的動畫形象，切實提高創新能力。

4.教師可以引導學生觀看“人工智能編程”宣傳片，使之受到啟發，產生通過學習信息技術提高編程能力的欲望。教師可以利用課余時間帶領學生參觀科技館，引導學生體驗交互式多媒體設備，鼓勵學生有個性地表達內心的人工智能創想，在后續的編程教學活動中，幫助學生付諸實踐，由此啟發學生的創新思維，助力學生未來可持續發展。

（四）教師要發揮引導者作用

在小學信息技術教學過程中，對于人工智能的應用，教師應當強化指導，改善以往課堂主導者的身份，扮演好引導者的角色。比如，在新建網站教學中，教師可以運用Expression Web4軟件演示編輯，指導學生熟悉運用網頁編輯軟件創建網頁的流程，按照以下要求進行制作：首先，個人專題網站中“歡迎訪問”是一行字幕；其次，單擊“個人檔案”或“網頁推薦”，分別能夠跳轉至對應網頁；再次，單擊“返回主頁”能夠跳轉回網站主頁面；最后，單擊“搜索”能夠跳轉到對應的搜索頁面。同時，教師進行巡視，觀察學生在制作過程中遇到的問題，提供適當的指導，讓學生立足問題反思前期制作過程，通過自主梳理的方式，分析問題成因，把握解決問題的關鍵，從而掃清網站制作障礙。通過強化學生的自主探究，實現將課堂歸還于學生的目的，保障學生從被動學習轉變為主動學習，從而有效提升教學質量和效率。

基于人工智能的小學信息技術教學，能夠培養學生成為具有良好信息素養的人才，同時啟迪學生的思維，使之提高自我理論研究和實踐操作能力，為將來的學習研究與實踐探索積累豐富的經驗。因此，小學信息技術教師應當明確人工智能技術的應用意義，通過引導學生開展信息技術應用實踐、結合學生實際情況開展趣味性教學、立足于長遠發展指導學生開展創新學習、教師要發揮引導者作用等，以此促進學生深入吸收理論知識，幫助學生掌握實踐方法，提升信息技術教學質量，為未來人才培養奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]嚴藝鳳.人工智能教育在小學信息技術課堂實施策略[J].新課程導學，2021（19）：54-55.

[2]郁益.信息技術課中人工智能多維滲透教學策略[J].小學教學參考，2020（24）：79-80.

[3]鄭德旺.探討小學信息技術課堂教學的導入策略[J].教師，2020（18）：113-114.

[4]茅丹.小學信息技術課堂中實施機器人教學的策略研究[J].新課程導學，2020（11）：71.

[5]茅棟明.體驗式教學在小學信息技術課堂的運用[J].教師，2020（05）：92-93.

[6]陳建龍.“激趣”“導學”，寓教于樂，努力探索教學新途徑：基于學科融合的小學信息技術學科教學策略[J].教師，2019（18）：101-102.

編輯：張昀