基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)思考

一、引言

人工智能作為新一輪科技革命的核心驅(qū)動力，已經(jīng)滲透到社會各個領(lǐng)域，對教育也產(chǎn)生了深刻影響。信息技術(shù)是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)、奠定未來科技人才的重要課程。隨著教育現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)信息技術(shù)教學(xué)方式已經(jīng)難以滿足新時代對學(xué)生創(chuàng)新能力、解決實際問題能力培養(yǎng)的需求。人工智能的引人，為小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)創(chuàng)新帶來了新的思路。基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的創(chuàng)新，更是對未來教育發(fā)展方向的探索。本文旨在探討人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、優(yōu)勢及面臨的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的教學(xué)策略，以期推動小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。

二、人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的優(yōu)勢（一）個性化教學(xué)

在人工智能賦能下，小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)打破了傳統(tǒng)“一刀切”的教學(xué)模式，邁向更加精準(zhǔn)、個性化新階段。人工智能通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中海量數(shù)據(jù)的深度分析，能夠洞察學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、興趣愛好、能力水平乃至潛在的學(xué)習(xí)障礙，為實施個性化教學(xué)奠定了堅實基礎(chǔ)。在教學(xué)實踐中，人工智能能夠?qū)崟r追蹤學(xué)生在課堂中的互動情況，如作業(yè)完成情況、在線學(xué)習(xí)平臺行為軌跡等多維度數(shù)據(jù)。基于多維度數(shù)據(jù)，人工智能能夠通過算法模型，為學(xué)生量身定制個性化學(xué)習(xí)路徑。這意味著，不同基礎(chǔ)、不同需求的學(xué)生都能獲取與自身情況相匹配的學(xué)習(xí)內(nèi)容，難度和進(jìn)度安排符合學(xué)生實際情況，從而避免“吃不飽”和“吃不了”的尷尬境地。同時，人工智能還會根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)，智能推薦相關(guān)學(xué)習(xí)資源，如微課、在線練習(xí)、互動游戲等，在鞏固所學(xué)知識的同時，引導(dǎo)學(xué)生向更深層次學(xué)習(xí)進(jìn)行探索。

（二）增強(qiáng)教學(xué)趣味性

在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，人工智能的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析驅(qū)動的個性化教學(xué)上，還在于為學(xué)生打造充滿趣味的學(xué)習(xí)環(huán)境。人工智能能夠設(shè)計信息技術(shù)相關(guān)的游戲化學(xué)習(xí)任務(wù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)寓教于樂，還能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況自動調(diào)整任務(wù)難度，使學(xué)生在享受游戲樂趣的同時，自然而然地掌握信息技術(shù)知識。這種方式極大提升了學(xué)習(xí)的趣味性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時，人工智能輔助的編程工具可以為學(xué)生提供豐富的編程素材和模板，支持學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意編程和個性化創(chuàng)作。在學(xué)習(xí)中，只需要通過簡單的拖拽和配置，學(xué)生就可以創(chuàng)建自己的小游戲、動畫或應(yīng)用程序，大幅降低了編程創(chuàng)作的難度。這種創(chuàng)作過程不僅讓學(xué)生感受到編程的樂趣，還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力。

（三）激發(fā)創(chuàng)造力

在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，人工智能的應(yīng)用能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)其核心素養(yǎng)。在教學(xué)中，人工智能能夠設(shè)計具有啟發(fā)性、開放性的問題，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度思考問題，尋求不同的解決方案。這種教學(xué)方式能夠促使學(xué)生跳出傳統(tǒng)思維框架，以創(chuàng)新性思維探索信息技術(shù)知識，使學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的同時，還能夠提升解決問題的能力。除了設(shè)計問題外，人工智能還能夠構(gòu)建虛擬的學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生在情境中嘗試各種計算機(jī)操作。比如，在編程教學(xué)中，學(xué)生可以通過人工智能模擬代碼的運行情況，觀察不同參數(shù)下的運行結(jié)果。人工智能還能為學(xué)生提供優(yōu)化代碼的建議，解答代碼運行的邏輯，使學(xué)生深入理解編程的原理和算法邏輯。這種探索性學(xué)習(xí)方式能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探索能力。

三、人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用存在的問題

（一）技術(shù)整合難度大

技術(shù)整合難度高是人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用面臨的首要問題。人工智能本身具有較高的復(fù)雜性和專業(yè)性，在教學(xué)中應(yīng)用涉及機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言模型等算法的運用。這些技術(shù)雖然也屬于計算機(jī)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，但在教育學(xué)專業(yè)中涉及不多。對大部分小學(xué)信息技術(shù)教師而言，人工智能算法、模型的運用存在一些難度。要在教學(xué)中熟練使用，不僅需要教師理解技術(shù)的運行邏輯，還需要探索人工智能在教學(xué)實踐中應(yīng)用的路徑。技術(shù)上的復(fù)雜性使教師在應(yīng)用人工智能時面臨著較大挑戰(zhàn)。拋開技術(shù)本身的復(fù)雜性來看，人工智能是一個發(fā)展迅速的領(lǐng)域，各種新的理論、算法和工具層出不窮，如具有代表性的ChatGPT，自推出后短短幾年時間已經(jīng)更新至GPT4代，每次更新都有亮點突破。這種快速迭代的發(fā)展速度要求教師保持持續(xù)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，才能跟隨技術(shù)更新步伐，不斷拓寬人工智能在教學(xué)中應(yīng)用的空間。但對小學(xué)教師而言，日常教育工作已經(jīng)相當(dāng)繁重，很難抽出充足的時間和精力持續(xù)學(xué)習(xí)，因此，也難以保障將最新的人工智能技術(shù)融入教學(xué)。

（二）教學(xué)資源不匹配

在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用存在教學(xué)資源不匹配的問題。在目前的市場上，針對小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)且能夠深度融合的人工智能技術(shù)專用教學(xué)資源相對稀缺。小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)需要的人工智能資源應(yīng)無縫融入課堂，支持教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”。然而，現(xiàn)實情況是很多教學(xué)資源要么過于簡單，僅停留在概念上的簡單應(yīng)用，無法為學(xué)生的深人學(xué)習(xí)提供支持；要么應(yīng)用過于復(fù)雜，超出了小學(xué)生的認(rèn)知和操作水平，導(dǎo)致教學(xué)資源難以得到有效利用。從課程標(biāo)準(zhǔn)來看，小學(xué)信息技術(shù)有著明確的教學(xué)目標(biāo)和課程標(biāo)準(zhǔn)，但當(dāng)前人工智能的教學(xué)資源并未緊密圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，資源內(nèi)容與課程標(biāo)準(zhǔn)不匹配，未體現(xiàn)信息技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展成果。這也導(dǎo)致基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)難以符合課程標(biāo)準(zhǔn)。

（三）教學(xué)評價難度增加

在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，將人工智能技術(shù)作為教學(xué)輔助工具，能夠極大豐富教學(xué)手段，同時也增加了教學(xué)評價的難度。在人工智能技術(shù)融人前，教學(xué)評價已經(jīng)形成了相對成熟的體系，但人工智能引入后，教學(xué)的組織形式、方法、內(nèi)容都產(chǎn)生了一定變化，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動也會隨之產(chǎn)生變化，以往的教學(xué)評價方式不能夠完全適用，評價指標(biāo)也需要更新。在人工智能時代，如何評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成效、如何設(shè)定教學(xué)評估的關(guān)鍵指標(biāo)，以及如何確保這些指標(biāo)全面覆蓋，以真實反映學(xué)生在新教學(xué)模式下的表現(xiàn)，這些都是教學(xué)評價領(lǐng)域亟待解決的問題。

這些問題的存在，無疑加大了教學(xué)評價的難度。

四、基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)策略

（一）加強(qiáng)技術(shù)整合

要將人工智能合理應(yīng)用于小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，需要加強(qiáng)對人工智能技術(shù)的整合，使其更加貼合教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。加強(qiáng)技術(shù)整合可從兩方面人手。一方面，構(gòu)建全面的技術(shù)支持體系。教師應(yīng)結(jié)合小學(xué)生的認(rèn)知水平和特點，選擇對小學(xué)生更加友好、易于使用的人工智能教學(xué)平臺或工具，即界面簡潔，操作簡單，降低使用的技術(shù)門檻。在選擇平臺后，教師應(yīng)開發(fā)智能題庫，將小學(xué)信息技術(shù)的相關(guān)知識、操作、練習(xí)等上傳至題庫。題庫應(yīng)具備個性化學(xué)習(xí)推薦的功能，能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況為其智能推薦合適的習(xí)題資源，同時還應(yīng)該具備智能批改功能，對學(xué)生完成的習(xí)題自動批改，并針對學(xué)生個人形成報告，精準(zhǔn)定位其學(xué)習(xí)的薄弱點。此外，教師可在教師端查看全體學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的高頻錯點，準(zhǔn)確把握疑難點教學(xué)內(nèi)容，在后續(xù)教學(xué)中進(jìn)行針對性練習(xí)和改進(jìn)。對于教師而言，人工智能教學(xué)平臺還應(yīng)包括人工智能技術(shù)資源庫，涵蓋各種教學(xué)課件、案例、項目模板等內(nèi)容，讓教師根據(jù)教學(xué)需求靈活選用。教學(xué)資源庫中的內(nèi)容應(yīng)定期更新，確保教師能夠使用最前沿的教學(xué)資料。為了提升基于人工智能的教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化教師培訓(xùn)和提供相應(yīng)的支持變得至關(guān)重要。學(xué)校應(yīng)加大對信息技術(shù)教師的培訓(xùn)力度，定期舉辦專業(yè)發(fā)展課程，重點講解人工智能教學(xué)工具的基本原理、操作方法、教學(xué)應(yīng)用案例等內(nèi)容。通過案例分析、實操練習(xí)，幫助教師迅速掌握人工智能輔助教學(xué)的技術(shù)要點，從而深刻體驗人工智能在教學(xué)中的巨大潛力。

（二）加強(qiáng)教學(xué)資源開發(fā)整合

為了確保人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用的有效性，需要加強(qiáng)對教學(xué)資源的開發(fā)整合，為教學(xué)提供資源支持。教師應(yīng)整合現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)資源，通過篩選、改變和補(bǔ)充，使人工智能教學(xué)資源更加貼近小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的實際需求，形成系統(tǒng)化教學(xué)資源庫。同時，根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知水平和操作能力，設(shè)計分層的教學(xué)資源，如初級資源注重基礎(chǔ)概念和簡單操作，中級資源增加實踐案例和實際應(yīng)用訓(xùn)練，高級資源則引入創(chuàng)新性項目和更加復(fù)雜的應(yīng)用，滿足不同層次學(xué)生的需求。在開發(fā)與整合資源的同時，教師還應(yīng)為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)路徑，使其根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣選擇適合的學(xué)習(xí)資源。在開發(fā)教學(xué)資源時，教師需要緊密圍繞信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保資源內(nèi)容與課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容緊密相連。

（三）完善評價體系

基于人工智能的信息技術(shù)教學(xué)，亟需完善評價體系，將人工智能的融人深度體現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)活動中，并通過該體系檢驗在人工智能輔助下的教學(xué)成效，同時深入了解學(xué)生真實的學(xué)習(xí)情況。教師應(yīng)重新審視現(xiàn)有的教學(xué)評價體系，重新定義教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果和評價標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)人工智能下教學(xué)的核心要求。評價指標(biāo)應(yīng)全面反映學(xué)生在人工智能下的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，除了關(guān)注學(xué)生知識、技能的掌握外，也要關(guān)注其在教學(xué)過程中的參與度、問題解決能力、階段內(nèi)動態(tài)發(fā)展等關(guān)鍵指標(biāo)。同時，教師可開發(fā)基于人工智能的評價系統(tǒng)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行智能分析，為其提供個性化評價報告和建議，如此既能夠減輕教師的評價負(fù)擔(dān)，還能為學(xué)生提供符合其情況的學(xué)習(xí)建議。

（四）打造互動式教學(xué)

在基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，教師可利用人工智能打造互動式教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。例如，在計算機(jī)基礎(chǔ)操作教學(xué)中，教師可使用VR計算機(jī)模擬操作場景。學(xué)生戴上VR眼鏡后，就能夠置身于計算機(jī)界面構(gòu)成的數(shù)字世界中，可通過手勢控制或語音指令完成計算機(jī)基礎(chǔ)操作。相較于傳統(tǒng)使用鼠標(biāo)和鍵盤設(shè)備進(jìn)行操作，VR操作更具有互動感和參與感。這種直觀的方式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對于一些相對抽象的信息技術(shù)概念，如互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋琕R技術(shù)能夠構(gòu)建虛擬場景，讓學(xué)生走進(jìn)計算機(jī)內(nèi)部，觀察數(shù)據(jù)包傳輸?shù)穆窂健⒘私饩W(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理等。這種身臨其境的學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生更好地理解和記憶這些抽象概念。除VR技術(shù)外，AR技術(shù)也可以在信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用。比如，在學(xué)習(xí)計算機(jī)硬件組成時，教師可使用AR技術(shù)將計算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以3D模型的形式展示給學(xué)生，學(xué)生可通過手持設(shè)備掃描教材，在屏幕中看到計算機(jī)各個部件的立體形式，通過旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，深入了解計算機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

（五）促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

人工智能的融人不僅是要改變小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的形式，更重要的是促進(jìn)學(xué)生深層次學(xué)習(xí)，使教學(xué)效果獲得質(zhì)的提升。教師可通過人工智能，以項目式學(xué)習(xí)推動學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。例如，在“影片剪輯添風(fēng)采”的教學(xué)中，為了深化學(xué)生對MovieMaker基本用法的理解和掌握，同時培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，教師可采用項目式學(xué)習(xí)與智能協(xié)作平臺相結(jié)合的方式，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。基于學(xué)生在之前學(xué)習(xí)過程中所掌握的基礎(chǔ)動畫制作技巧，本次教學(xué)可設(shè)計“創(chuàng)作微電影”項目，讓學(xué)生運用學(xué)習(xí)過的動畫處理技巧，圍繞一個主題進(jìn)行微電影創(chuàng)作。雖然本次教學(xué)不直接涉及人工智能技術(shù)，但可以引導(dǎo)學(xué)生思考可借助的人工智能輔助工具，如語音識別字幕、自動場景分類等，以此提高微電影的創(chuàng)作效果。這樣既能夠激發(fā)學(xué)生的想象力，還能夠增強(qiáng)其對人工智能的認(rèn)知。項目任務(wù)設(shè)計完畢后，將項目任務(wù)進(jìn)行分解，如編寫劇本、收集素材、視頻剪輯等，每個小組根據(jù)成員的特長進(jìn)行任務(wù)分配，確保每位學(xué)生都能在項目中發(fā)揮作用。在項目執(zhí)行過程中，教師為各個小組巡回提供指導(dǎo)幫助，鼓勵學(xué)生通過小組討論、分工合作等方式共同解決問題，同時對項目過程中的疑難問題，通過人工智能的幫助進(jìn)行解決。為了提升項目推進(jìn)效率，同時考慮到學(xué)生的年齡和操作水平，教師可選擇GoogleDrive中的文檔來輔助項目文檔的編寫。小組成員可在協(xié)作編輯中共同編寫、策劃剪輯方案以及整理素材清單。該工具中的版本控制功能能夠幫助小組追蹤文檔修改的歷史，確保團(tuán)隊成員之間同步更新。通過協(xié)作平臺的記錄功能，教師也能夠?qū)Ω餍〗M的情況、學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評價，以此促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

五、結(jié)束語

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，小學(xué)信息技術(shù)站在了創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的十字路口，通過對技術(shù)整合、資源開發(fā)、評價體系完善和教學(xué)方法的創(chuàng)新，信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量能夠進(jìn)一步提升，在保障學(xué)生掌握知識與技能的同時，在實踐中提高學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。

作者單位：徐忠合作市藏族小學(xué)

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