人工智能在信息科技教學(xué)中的運用

〔摘" "要〕" 信息技術(shù)的快速發(fā)展使我國的科技實力逐步攀升，人工智能逐漸走入人們的日常生活，也為小學(xué)信息科技教學(xué)帶來了更多可能。在小學(xué)信息科技課堂上應(yīng)用人工智能，可輔助學(xué)生了解更為前端的信息技術(shù)，在豐富課程資源、技術(shù)的同時，為培養(yǎng)更多創(chuàng)新型、實用型的信息化人才奠定基礎(chǔ)。本研究從教學(xué)指導(dǎo)、學(xué)習(xí)過程與多元評價三個層面，探索人工智能在小學(xué)信息科技課堂的運用路徑，期望研究能夠在突出人工智能優(yōu)勢的同時，為增強信息科技課程育人效果提供支持。

〔關(guān)鍵詞〕" 信息科技；人工智能；運用路徑

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）17" " 0097-03

信息科技是小學(xué)教育體系中的重要組成部分，但信息科技學(xué)科涉及內(nèi)容較多且過于復(fù)雜，易導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)認知和理解問題。人工智能屬于一門帶有綜合性特點的學(xué)科技術(shù)，涵蓋語言論、信息論、控制論、計算機科學(xué)等內(nèi)容，具有覆蓋面廣、更新速度快等特點。將人工智能引入小學(xué)信息科技課堂，不僅能夠豐富學(xué)生的學(xué)科知識儲備，更能實現(xiàn)對現(xiàn)有信息科技教學(xué)模式的革新。但人工智能的應(yīng)用不可能一蹴而就，如何在突出其優(yōu)勢和價值的同時，使之賦能于信息科技課堂，是教師需要思考的問題。

一、注重教學(xué)指導(dǎo)，形成理性認知

（一）重構(gòu)教學(xué)理念，豐富課程內(nèi)容

傳統(tǒng)的小學(xué)信息科技教育更多地以提升學(xué)生成績和技能為主，但新課標注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?；诤诵乃仞B(yǎng)的分析，更多地指向?qū)W生關(guān)鍵能力、必備品格與正確價值觀，而以往單一化的教學(xué)理念、目標與內(nèi)容已經(jīng)無法滿足學(xué)生的發(fā)展需求。因此，在教學(xué)指導(dǎo)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)嘗試結(jié)合人工智能豐富信息科技內(nèi)容。具體而言，在把握信息科技課程主題的情況下，提取人工智能資源、技術(shù)、相關(guān)知識等，輔助學(xué)生展開學(xué)習(xí)，以此深化學(xué)生對人工智能的理解，使其能夠在人工智能的帶動下，進一步內(nèi)化和遷移信息科技課程知識。

以人教版信息科技三年級“初識人工智能”一課為例，本課需要學(xué)生把握人工智能特點，了解人工智能在生活等多個領(lǐng)域中的應(yīng)用。針對本課，教師可從如下幾個方向展開教學(xué)指導(dǎo)：首先，在課程預(yù)習(xí)階段，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“什么是人工智能？”“哪些行業(yè)領(lǐng)域常應(yīng)用人工智能？”“人工智能的出現(xiàn)給社會發(fā)展帶來哪些影響？”等問題，自主收集相關(guān)材料，并在課中進行分享。其次，在課堂教學(xué)階段，結(jié)合微課視頻展現(xiàn)人工智能在社會中的應(yīng)用場景，如人工智能識別方言、普通話、多國語言的過程等，促進學(xué)生進一步了解人工智能特點。最后，從歸納總結(jié)層面，鼓勵學(xué)生敘述“生活中的人工智能技術(shù)”，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中建立起“人工智能與生活息息相關(guān)”的思想意識。這一教學(xué)過程突出學(xué)生主體地位，帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷自主思考與交流表達過程，改變了傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的育人模式。同時，人工智能資源與技術(shù)的引入過程，也豐富了現(xiàn)有信息科技教材內(nèi)容，增強學(xué)生對信息科技課程的理性認知，也為提高課堂教學(xué)的有效性奠定了基礎(chǔ)。

（二）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

以往的小學(xué)信息科技課堂更多地以教師為主導(dǎo)，學(xué)生多處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，較難形成對課程知識點的主動思考。加上信息科技學(xué)科中涵蓋諸多抽象化的概念內(nèi)容，易增加學(xué)習(xí)難度，影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)情境特別指向?qū)W生所處的物理環(huán)境，也包含教師創(chuàng)設(shè)的情感氛圍，在情境的輔助下，學(xué)生更容易進入深度且積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)中。為此，教師有必要結(jié)合人工智能創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，即結(jié)合先進的智能化教學(xué)設(shè)備，打造一種帶有沉浸式學(xué)習(xí)特點的課堂空間，帶領(lǐng)學(xué)生在親身實踐與體驗中感受信息科技的魅力，從而產(chǎn)生主動求知的欲望。

以人教版信息科技四年級“人工智能耀未來”單元的教學(xué)為例，結(jié)合單元內(nèi)容分析不難發(fā)現(xiàn)，需要學(xué)生在掌握大數(shù)據(jù)內(nèi)容的同時，了解生成式人工智能，并建立起“應(yīng)對智能新挑戰(zhàn)”的思想意識。針對本課，教師可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目的，從如下幾個方向創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。首先，結(jié)合現(xiàn)實生活展現(xiàn)“玉兔號”月球車在月球上行走的視頻，再以動畫的形式播放月球車的零部件拆解過程，通過展現(xiàn)“人工智能機器人行走原理”的過程創(chuàng)設(shè)情境，輔助學(xué)生了解“人工智能耀未來”的內(nèi)涵。其次，以VR形式介紹大數(shù)據(jù)在人工智能中的應(yīng)用，包括“大數(shù)據(jù)幫助人工智能實現(xiàn)個性化服務(wù)”“結(jié)合用戶偏好與行為提供定制化建議與內(nèi)容”等。最后，以人工智能為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)路徑、習(xí)題解答和學(xué)習(xí)資源推薦，并組織學(xué)生表達對人工智能的看法等。這一過程聯(lián)系現(xiàn)實生活創(chuàng)設(shè)課堂情境，將枯燥的理論知識內(nèi)容以動畫等多種形式呈現(xiàn)，有助于增強小學(xué)生信息科技學(xué)習(xí)興趣，更可增強教學(xué)指導(dǎo)有效性，為學(xué)生在信息科技學(xué)習(xí)領(lǐng)域的發(fā)展提供助力。

二、深化學(xué)習(xí)過程，提供實踐機會

（一）結(jié)合項目活動，鍛煉自主學(xué)習(xí)能力

實踐是檢驗真理的唯一標準，實踐也能促進學(xué)生進一步內(nèi)化和遷移信息科技知識。但以往的小學(xué)信息科技課堂能夠為學(xué)生提供的實踐空間較小，導(dǎo)致學(xué)生對知識的理解停留于表面，無法深入實際。研究中提出的項目活動，特別是指向以信息科技課程主題所創(chuàng)設(shè)的自主探知項目，涵蓋流程設(shè)計、成果展示等多個環(huán)節(jié)，能夠帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷完整的自主實踐過程，為提升小學(xué)生信息科技學(xué)習(xí)能力奠定基礎(chǔ)。同時，項目活動也能為人工智能與信息科技課程的融合創(chuàng)造便利條件，以人工智能技術(shù)優(yōu)化項目環(huán)節(jié)，落實項目成果展示，更能增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，使其獲得學(xué)習(xí)成就感與滿足感。為此，教師可結(jié)合人工智能與信息科技課程開展項目活動，打造多元化的自主學(xué)習(xí)與實踐空間。

以人教版信息科技三年級“美化處理圖片”為例，在本課教學(xué)中，需要學(xué)生結(jié)合實踐掌握圖片編輯軟件的應(yīng)用方法，即了解添加文字、貼紙、裁剪、調(diào)色等多種功能，靈活應(yīng)用美化和編輯圖片技巧，并創(chuàng)造出更多具有質(zhì)量和創(chuàng)意的圖片作品。針對本課，教師可確立“美化圖片我最行”項目主題。同時，發(fā)布項目活動任務(wù)，如：以多種美化圖片工具與新建圖層功能，自主創(chuàng)作一張具有質(zhì)感的數(shù)字圖片；整理歸納美化處理圖片工具的使用方法，并以校園圖片為主題，拍攝一張自認為校園中的美麗景觀，并結(jié)合圖片編輯軟件對拍攝圖片進行修飾；結(jié)合智慧白板或智能一體機展現(xiàn)圖片成果，以個人比拼的形式檢驗學(xué)生圖片拍攝和美化處理能力。三個環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷不同的自主學(xué)習(xí)過程。第一環(huán)節(jié)涵蓋本課基礎(chǔ)知識，能夠輔助學(xué)生獲得美化和處理圖片的技能；在第二環(huán)節(jié)實踐中，學(xué)生需要結(jié)合人工智能，掌握更多美化處理圖片技巧，并結(jié)合項目主題完成創(chuàng)意實踐，促進學(xué)生思維與能力的拓展；第三環(huán)節(jié)依托人工智能為學(xué)生打造成果展示平臺，也讓學(xué)生了解到自身優(yōu)勢和不足，更為鍛煉小學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力奠定堅實基礎(chǔ)。

（二）開展互動交流，增強合作學(xué)習(xí)水平

學(xué)生之間存在個體差異，這種差異表現(xiàn)在學(xué)習(xí)思維與實踐能力等多個方面，因此，學(xué)生對于人工智能與信息科技課程的理解也明顯不同。在此背景下，合作學(xué)習(xí)活動能夠促進學(xué)生之間的互動交流，啟發(fā)創(chuàng)新思維，挖掘?qū)W習(xí)潛能。為此，在用人工智能輔助小學(xué)信息科技課堂教學(xué)的過程中，教師應(yīng)積極開展互動交流活動，以此增強學(xué)生的合作學(xué)習(xí)水平，使每位學(xué)生均能在合作實踐中迸發(fā)出更多關(guān)于信息科技的學(xué)習(xí)靈感與學(xué)習(xí)潛能，實現(xiàn)在學(xué)科領(lǐng)域的持續(xù)性發(fā)展。

如在人教版信息科技四年級“應(yīng)對智能新挑戰(zhàn)”一課的教學(xué)期間，需要學(xué)生在把握生成式人工智能特點的情況下，了解該類工具在應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題，并掌握應(yīng)對方法。結(jié)合本課內(nèi)容分析不難發(fā)現(xiàn)，其包含諸多帶有抽象化特點的內(nèi)容，較容易阻礙學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。為增強學(xué)生對本課內(nèi)容的熟悉感，教師可引入“家居設(shè)備”主題，展現(xiàn)一些常見電子設(shè)備的應(yīng)用場景，如智能音箱、語音助手等，結(jié)合該設(shè)備帶有的語音指令識別等功能，突出生成式人工智能技術(shù)的應(yīng)用特點。除此之外，為順利代入本課主題，教師還可以視頻的形式展現(xiàn)生成式人工智能工具在數(shù)學(xué)計算、語音識別方面出現(xiàn)的問題。同時，組織學(xué)生以小組為單位交流并討論“生成式人工智能常出現(xiàn)的問題包含哪些？”“如何應(yīng)對生成式人工智能工具出現(xiàn)的問題？”再用思維導(dǎo)圖總結(jié)出“辨識生成數(shù)據(jù)真假的方法”“形成檢查人工智能生成內(nèi)容的習(xí)慣”“降低錯誤數(shù)據(jù)的影響”等結(jié)論。因每位學(xué)生對人工智能的看法不同，互動交流過程可在無形之中拓展學(xué)生信息科技思維，也能延伸其學(xué)習(xí)范圍。此外，合作學(xué)習(xí)水平的提升也能從側(cè)面輔助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進學(xué)生在信息科技領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與發(fā)展。

三、基于多元視角，實現(xiàn)無紙測評

評價是檢驗教與學(xué)成果最為有效的途徑之一，但傳統(tǒng)的評價模式較為單一，無法充分檢驗每位小學(xué)生的信息科技學(xué)習(xí)能力。此外，鑒于信息科技課程的獨特性，傳統(tǒng)紙質(zhì)測評方式并不能充分迎合課程特點，而無紙化測評建立在人工智能系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)上，可增強測評精準性與有效性。同時，與傳統(tǒng)以教師為主導(dǎo)的評價模式相比，人工智能系統(tǒng)能夠從綜合性的角度提供學(xué)情數(shù)據(jù)，并帶領(lǐng)學(xué)生參與到評價過程中，使評價更具多元化和規(guī)范化，為下一階段信息科技教學(xué)策略的制定、教學(xué)目標的確立提供依據(jù)。為此，教師有必要結(jié)合人工智能，從多元化的視角開展無紙測評活動。具體來說，依托智能測評方法，評估學(xué)生整年度的學(xué)習(xí)狀況，分析學(xué)生作業(yè)的完成度、隨堂測驗成績與日常表現(xiàn)等。再利用人工智能自動生成學(xué)情評估報告，直觀展現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)的學(xué)習(xí)問題。同時，鼓勵學(xué)生登錄人工智能平臺，開展自評和互評活動，以此綜合性地考查學(xué)生學(xué)習(xí)能力，達到查漏補缺、積極改進的育人效果。

以人教版信息科技六年級“智能種植有方法”單元為例，在本單元教學(xué)中，需要學(xué)生完成一個小型智能種植系統(tǒng)的設(shè)計，并親手調(diào)試和搭建土壤濕度、光照、溫度控制系統(tǒng)，體悟科技改變生活的實踐過程。針對本課，教師可引入人工智能，從無紙測評視角展開評價活動。如搭建人工智能測評平臺，組織學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，并以小組為單位在平臺中完成“小型智能種植系統(tǒng)”的設(shè)計，由平臺先給出整體評估，幫助學(xué)生從成果性的視角把握自身優(yōu)缺點。開展自評與互評活動。自評中，學(xué)生需要在測評平臺記錄下自己的學(xué)習(xí)和實踐過程，包括學(xué)習(xí)中遇到的阻礙、解決問題的方法等，由此積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗；互評中，學(xué)生之間需要對小組其他成員的表現(xiàn)做出評價，點評其優(yōu)勢和不足，并傳遞自己的學(xué)習(xí)體驗。教師則整合測評平臺、學(xué)生自評和生生互評數(shù)據(jù)，綜合性地考查學(xué)生在本課學(xué)習(xí)與實踐中展現(xiàn)的學(xué)習(xí)思維、實踐能力與核心素養(yǎng)等。由此，形成關(guān)于本課的評價成果，并將評價成果記錄在學(xué)習(xí)檔案中；以每月和每學(xué)期為單位，利用人工智能測評平臺，生成學(xué)生不同階段的學(xué)情數(shù)據(jù)，考查學(xué)生進步情況，由此明確后續(xù)信息科技教學(xué)方向，檢驗人工智能在課堂的應(yīng)用效果。這一過程充分應(yīng)用人工智能優(yōu)勢，改善小學(xué)信息科技傳統(tǒng)評價方法，也從多元化的視角檢驗學(xué)生學(xué)情，為制定精準信息科技育人策略提供支持。值得注意的是，學(xué)生之間的個體差異決定統(tǒng)一化的評價內(nèi)容與模式并不能充分對接學(xué)生學(xué)情。為此，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生實際情況及時調(diào)整評價標準，確保評價能夠充分落實于小學(xué)信息科技課堂。

總而言之，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推進了人工智能技術(shù)的應(yīng)用，而人工智能的出現(xiàn)不僅改變著人們的生產(chǎn)生活方式，也為小學(xué)信息科技教學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展提供了助力。加強人工智能在小學(xué)信息科技課堂的應(yīng)用，能夠在豐富課堂資源、改善教學(xué)形式的基礎(chǔ)上，深化學(xué)生對現(xiàn)代科技的了解。但人工智能的應(yīng)用涉及多個環(huán)節(jié)，特別是對小學(xué)信息科技而言更是如此。為突出人工智能的應(yīng)用價值，教師有必要從教學(xué)的視角，重構(gòu)信息科技教學(xué)理念，積極創(chuàng)設(shè)課堂情境，輔助學(xué)生建立理性認知；從學(xué)習(xí)的視角，以人工智能輔助自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)活動的實施，幫助學(xué)生獲得更多的信息科技學(xué)習(xí)與應(yīng)用技能。同時，依托人工智能優(yōu)勢，開展信息科技無紙化測評，以此提高教學(xué)評價的精準性和全面性，為打造高質(zhì)量、高效率小學(xué)信息科技課堂奠定基礎(chǔ)。

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