初中信息科技課程精準(zhǔn)化教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐

摘要：目前部分初中的信息科技教育仍面臨教學(xué)模式陳舊、學(xué)生興趣不高以及技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)不足等問題。為解決這些難點(diǎn)，本文從“人工智能技術(shù)制定精準(zhǔn)化教學(xué)目標(biāo)、搭建智慧教育平臺(tái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化資源推送、融合希沃白板優(yōu)化精準(zhǔn)化教學(xué)互動(dòng)、依托虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備提升精準(zhǔn)化操作體驗(yàn)”等四個(gè)方面，對(duì)初中信息科技課程實(shí)施精準(zhǔn)化教學(xué)實(shí)踐研究，以期為信息科技課程的教學(xué)改革提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：信息科技；人工智能；精準(zhǔn)化教學(xué)

一、引言

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類社會(huì)正以前所未有的速度步入全新的數(shù)字時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代背景下，教育領(lǐng)域也在發(fā)生深刻的變革，尤其是對(duì)于初中信息科技教育而言，其重要性日益凸顯。傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求，亟須一種更加高效、更具針對(duì)性的教學(xué)模式來適應(yīng)新時(shí)代的要求。

近年來，我國(guó)教育部門高度重視信息科技教育的發(fā)展，不斷出臺(tái)相關(guān)政策文件，鼓勵(lì)學(xué)校積極探索和實(shí)踐新型教學(xué)模式[1]。

在這樣的政策支持下，精準(zhǔn)化教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生，成為教育改革的一個(gè)重要方向。所謂精準(zhǔn)化教學(xué)是指通過運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，針對(duì)學(xué)生的個(gè)體差異實(shí)施個(gè)性化教學(xué)，以提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效果的一種新型教學(xué)模式。這種教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，注重對(duì)學(xué)生興趣的激發(fā)和個(gè)人潛能的最大化開發(fā)，力求讓學(xué)生在輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中掌握必要的知識(shí)與技能?；谏鲜霰尘?，本研究對(duì)初中信息科技課程精準(zhǔn)化教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐展開深入分析，旨在為教育工作者提供一種新的教學(xué)理念和方法，助力其在日常教學(xué)中更好地落實(shí)精準(zhǔn)化教學(xué)策略，進(jìn)而培養(yǎng)出更多適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展要求的創(chuàng)新型人才。

二、結(jié)合人工智能技術(shù)，制定精準(zhǔn)化教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)初中信息科技教學(xué)，教師通常是制定“統(tǒng)一化”的教學(xué)目標(biāo)，難以針對(duì)學(xué)生的實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。但在精準(zhǔn)化教學(xué)模式下，教師首先需要認(rèn)識(shí)到每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)、興趣偏好以及能力水平各不相同。教師可以引入人工智能技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行“學(xué)習(xí)風(fēng)格”和“學(xué)業(yè)分層”兩個(gè)維度的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的精準(zhǔn)分類。在這一過程中，人工智能系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)業(yè)水平數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維坐標(biāo)圖，在不同的“區(qū)塊”中有效區(qū)分不同資質(zhì)水平和學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生[2]。

具體而言，“學(xué)習(xí)風(fēng)格”分析能夠揭示學(xué)生是偏好視覺學(xué)習(xí)、聽覺學(xué)習(xí)還是動(dòng)手操作學(xué)習(xí)；“學(xué)業(yè)分層”分析則能夠根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握程度和能力發(fā)展水平，將學(xué)生分為不同層次。同時(shí)，教師可以利用人工智能技術(shù)中的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)學(xué)生的多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤記錄與收集整合，進(jìn)而可視化地呈現(xiàn)出學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，以此促進(jìn)教師綜合把握學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)情況以及班級(jí)整體學(xué)習(xí)情況。

基于上述分析，開展浙教版信息科技七年級(jí)上冊(cè)第2單元第5課“互聯(lián)網(wǎng)接入”教學(xué)時(shí)，教師可以制定如下精準(zhǔn)化教學(xué)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)：利用課堂前5分鐘，借助教案引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)接入的基本概念及其在日常生活中的應(yīng)用價(jià)值；2.培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維：利用課堂10分鐘，通過教學(xué)案例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)接入的基本過程，并獲取相關(guān)信息；3.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)意識(shí)：利用課堂15分鐘，結(jié)合具體學(xué)習(xí)項(xiàng)目開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，要求學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù)并進(jìn)行總結(jié)；4.培養(yǎng)學(xué)生的信息社會(huì)責(zé)任意識(shí)：利用課堂剩余時(shí)間布置生態(tài)建設(shè)的課題，鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)探討如何利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決水污染問題。通過這種方式，教師不僅可以根據(jù)人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)制定詳細(xì)的教學(xué)目標(biāo)，還能確保每個(gè)目標(biāo)都與學(xué)生的實(shí)際需求和能力水平相匹配。

總之，人工智能技術(shù)的引入可以為初中信息科技教學(xué)中的精準(zhǔn)化目標(biāo)制定提供強(qiáng)大的支持。通過對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析和教學(xué)目標(biāo)的科學(xué)制定，教師能夠有效解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的目標(biāo)不明確問題，不僅能夠有效提升教學(xué)質(zhì)量，還能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，讓每個(gè)學(xué)生都能在適合自己的學(xué)習(xí)路徑上獲得最佳收獲。

三、搭建智慧教育平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化資源推送

在初中信息科技課程精準(zhǔn)化教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐中，教師搭建智慧教育平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化資源推送的舉措，成為提升教師教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的“一刀切”教學(xué)模式已無法滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求[3]。每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、興趣愛好、知識(shí)背景等方面存在顯著差異，如何根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特征提供定制化學(xué)習(xí)資源成為教師面臨的挑戰(zhàn)。智慧教育平臺(tái)通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式精準(zhǔn)識(shí)別學(xué)生需求并推送適合的學(xué)習(xí)資源，能夠大幅提升教學(xué)的有效性和針對(duì)性。

為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化資源推送，學(xué)校首先需要與相關(guān)技術(shù)人員共同構(gòu)建一個(gè)綜合性的智慧教育平臺(tái)，該平臺(tái)集成學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、教學(xué)資源庫等多種功能模塊。教師可以通過平臺(tái)收集學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、測(cè)試成績(jī)等學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并利用平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行處理，生成每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案。學(xué)習(xí)檔案中詳細(xì)記錄學(xué)生的知識(shí)掌握情況、薄弱環(huán)節(jié)、學(xué)習(xí)興趣等關(guān)鍵信息，為精準(zhǔn)推送學(xué)習(xí)資源提供數(shù)據(jù)支持。

在此基礎(chǔ)上，平臺(tái)中的教學(xué)資源庫將發(fā)揮核心作用。資源庫中匯集多樣化的教學(xué)資源，包括教學(xué)視頻、電子教材、練習(xí)題庫、互動(dòng)課件等，這些資源按照學(xué)科、知識(shí)點(diǎn)、難度等級(jí)等多維度進(jìn)行分類。教師可以依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案，從資源庫中篩選最適合學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)需求的資源，并通過平臺(tái)推送至學(xué)生的終端設(shè)備。例如，教師在開展浙教版信息科技八年級(jí)下冊(cè)第2單元“智能物聯(lián)系統(tǒng)實(shí)踐”課程教學(xué)時(shí)，針對(duì)已經(jīng)掌握了基本概念的學(xué)生，可以推送一些進(jìn)階教程或者項(xiàng)目實(shí)踐案例，鼓勵(lì)其深入探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用；而針對(duì)理解較慢或基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生，則可以提供更多的基礎(chǔ)理論講解視頻和簡(jiǎn)化版的實(shí)踐指南，幫助其鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。

此外，智慧教育平臺(tái)還支持動(dòng)態(tài)調(diào)整推送策略。在學(xué)習(xí)過程中，隨著學(xué)生能力的提升或?qū)W習(xí)興趣的變化，平臺(tái)會(huì)實(shí)時(shí)更新其學(xué)習(xí)檔案，并相應(yīng)調(diào)整推送資源的類型和難度。這種動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制能夠保證資源推送的持續(xù)精準(zhǔn)性，避免資源的浪費(fèi)和學(xué)生的學(xué)習(xí)疲勞。同時(shí)，教師也可以通過平臺(tái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)學(xué)生的反饋適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的雙向互動(dòng)教學(xué)模式。

四、借助希沃白板，優(yōu)化精準(zhǔn)化教學(xué)互動(dòng)

希沃白板作為一種集成化的交互教學(xué)工具，可以將教師的教學(xué)資源、學(xué)生的學(xué)習(xí)材料以及課堂上的實(shí)時(shí)反饋緊密結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過程的動(dòng)態(tài)調(diào)控。這種技術(shù)手段可以打破傳統(tǒng)教學(xué)中教師單方面講授、學(xué)生被動(dòng)接受的局面，真正做到師生之間的互動(dòng)與交流，有效提高教學(xué)的精準(zhǔn)性和效率。例如，開展浙教版信息科技八年級(jí)上冊(cè)第1單元“互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”教學(xué)時(shí)，教師可以借助希沃白板進(jìn)行精準(zhǔn)化的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施。

課前準(zhǔn)備階段，教師應(yīng)深入研讀教材，制作“互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”課件，該課件不僅要包含互聯(lián)網(wǎng)的基本概念、功能介紹及其實(shí)際應(yīng)用案例，還應(yīng)該融入大量生動(dòng)形象的多媒體資料，如互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展史的短視頻、常見網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的操作示例、網(wǎng)絡(luò)安全教育的動(dòng)畫等。此外，教師還可以預(yù)先設(shè)定一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，如在線測(cè)驗(yàn)題、操作模擬器鏈接等，以便在課堂上直接使用希沃白板進(jìn)行展示和操作，提高課堂效率。課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以首先利用希沃白板展示一段人們?nèi)粘Ｊ褂没ヂ?lián)網(wǎng)場(chǎng)景的小視頻，如互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物、在線學(xué)習(xí)、網(wǎng)上娛樂等活動(dòng)，以此引發(fā)學(xué)生的共鳴。接著，教師可以通過希沃白板的書寫和標(biāo)注功能，清晰勾勒互聯(lián)網(wǎng)的工作原理圖，并用不同顏色標(biāo)記出數(shù)據(jù)傳輸路徑、服務(wù)器角色、客戶端操作等關(guān)鍵信息點(diǎn)，幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)框架。在講授具體應(yīng)用時(shí)，如“搜索引擎的使用”，教師可以在左側(cè)屏幕展示搜索引擎的定義和作用，在右側(cè)屏幕實(shí)時(shí)演示使用搜索引擎高效獲取信息的方法。

在實(shí)操環(huán)節(jié)，教師可以預(yù)先通過希沃白板模擬真實(shí)的網(wǎng)頁界面，讓學(xué)生嘗試使用瀏覽器訪問指定網(wǎng)站，并通過屏幕共享功能讓全班同學(xué)看到每個(gè)步驟的操作細(xì)節(jié)。同時(shí)，教師可以設(shè)置一些搜索任務(wù)，如要求學(xué)生查找特定信息、提交作業(yè)等。通過希沃白板上的計(jì)時(shí)器和評(píng)分系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄成績(jī)，并給予及時(shí)反饋，激勵(lì)學(xué)生積極參與。為進(jìn)一步加強(qiáng)課堂互動(dòng)，教師可以通過希沃白板的問答功能提出與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的開放性問題，鼓勵(lì)學(xué)生利用手中的設(shè)備（如平板電腦或智能手機(jī)）直接在希沃白板上答題或投票。

這種方式不僅能迅速收集學(xué)生的意見，還能立即顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，便于教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，并據(jù)此調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。在小組合作活動(dòng)中，教師可以將希沃白板劃分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)小組占據(jù)一塊區(qū)域進(jìn)行項(xiàng)目展示或討論。無線投屏技術(shù)支持跨組別展示成果并討論問題。最后，各小組將討論成果上傳至希沃白板的公共空間并進(jìn)行集體評(píng)價(jià)，教師和其他學(xué)生可以通過點(diǎn)贊、評(píng)論等方式給予正面反饋，增強(qiáng)學(xué)生的成就感。上述一系列具體且有針對(duì)性的教學(xué)設(shè)計(jì)，不僅能夠豐富課堂內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的參與感，同時(shí)也可以促進(jìn)精準(zhǔn)化教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

五、依托虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，提升精準(zhǔn)化操作體驗(yàn)

在當(dāng)今信息化時(shí)代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）以其獨(dú)特的沉浸式體驗(yàn)和高度仿真的操作環(huán)境，成為提升初中信息科技教學(xué)精準(zhǔn)化的重要手段。這種教學(xué)模式能夠有效解決傳統(tǒng)教學(xué)中操作實(shí)踐不足、學(xué)生參與度低、學(xué)習(xí)效果難以量化等問題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠模擬真實(shí)操作場(chǎng)景，讓學(xué)生在高度仿真的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐，提高操作技能；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備具有高互動(dòng)性、強(qiáng)沉浸感的特點(diǎn)，能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度；通過虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，教師可以實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和操作過程，便于進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。

以浙教版信息科技九年級(jí)上冊(cè)第3單元第14課“無人機(jī)飛行”為例，教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)交互式的無人機(jī)飛行模擬器，使學(xué)生能夠在安全可控的虛擬環(huán)境中體驗(yàn)無人機(jī)的操作流程和技術(shù)細(xì)節(jié)。在這個(gè)模擬器中，學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)關(guān)于無人機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，如飛行原理、遙控技術(shù)以及飛行路徑規(guī)劃方式等理論內(nèi)容，還能在虛擬空間內(nèi)進(jìn)行實(shí)際操控練習(xí)，比如起飛、降落、繞障礙物飛行等動(dòng)作。通過這種方式，學(xué)生能夠在沒有風(fēng)險(xiǎn)的情況下反復(fù)練習(xí)，直到其掌握必要的技能為止。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能支持教師設(shè)計(jì)不同難度級(jí)別的任務(wù)和挑戰(zhàn)，以此來適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和進(jìn)度，從而實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)。例如，針對(duì)已經(jīng)熟練掌握基本操作技能的學(xué)生，教師可以提供更復(fù)雜的飛行任務(wù)，如無人機(jī)控制編程任務(wù)，使其進(jìn)一步探索無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域；而針對(duì)初次接觸這一領(lǐng)域或者學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生，教師則可以通過簡(jiǎn)化任務(wù)和增加提示的方式幫助其逐步建立信心，攻克難關(guān)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)在于它提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集功能。系統(tǒng)可以記錄學(xué)生的每一次操作，包括操作時(shí)間、完成任務(wù)的效率、錯(cuò)誤次數(shù)等指標(biāo)，這些數(shù)據(jù)不僅能夠幫助教師評(píng)估每個(gè)學(xué)生的技能水平和發(fā)展情況，還可以輔助教師調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，確保每一位學(xué)生都能獲得最適合自己的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。基于這些數(shù)據(jù)，教師可以針對(duì)不同學(xué)生的特點(diǎn)和需求提供個(gè)性化的反饋和輔導(dǎo)，從而通過精準(zhǔn)化教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。最后，教師可以設(shè)置需要多人協(xié)同完成的任務(wù)，讓學(xué)生在模擬環(huán)境中學(xué)會(huì)如何有效溝通、分工合作以及共同解決問題。這樣的學(xué)習(xí)方式不僅有助于提高學(xué)生的技術(shù)操作能力，也可為其未來進(jìn)入社會(huì)打下良好的團(tuán)隊(duì)合作基礎(chǔ)。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在初中信息科技精準(zhǔn)化教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能夠豐富教學(xué)手段，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能使教學(xué)過程更加個(gè)性化、高效化。隨著技術(shù)的進(jìn)步和教育理念的不斷更新，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在未來的教育領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，成為推動(dòng)教育現(xiàn)代化的關(guān)鍵力量之一。

六、結(jié)束語

精準(zhǔn)化教學(xué)利用大數(shù)據(jù)分析與個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑設(shè)計(jì)，使得每個(gè)學(xué)生都能根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏和興趣點(diǎn)進(jìn)行深入探索，不僅能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)信息科技的效率，還有助于增強(qiáng)其解決實(shí)際問題的能力。展望未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步及其與教育理念的深入融合，精準(zhǔn)化教學(xué)一定能夠進(jìn)一步突破現(xiàn)有框架，實(shí)現(xiàn)更深層次的精準(zhǔn)化教學(xué)以及更廣泛的社會(huì)資源接入，從而開啟真正以學(xué)生為中心的教育新時(shí)代。

作者單位：鄭煦 溫州市第三中學(xué)

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