發(fā)揮人工智能在教學(xué)中的運(yùn)用優(yōu)勢

〔摘" "要〕" 隨著社會的不斷發(fā)展，各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用到社會各個行業(yè)。教育信息化2.0時(shí)代的到來也讓教育與信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)深度融合。除了傳統(tǒng)信息技術(shù)工具，現(xiàn)階段人工智能技術(shù)在各級各類學(xué)校教育中的應(yīng)用也開始逐步拓展。小學(xué)階段信息科技科目是培養(yǎng)學(xué)生探究意識、科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵科目，教師要善于發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，為學(xué)生構(gòu)建高效課堂，促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)的提升。基于此，本文從不同角度詳細(xì)闡述人工智能在小學(xué)信息科技教學(xué)中的具體應(yīng)用措施，以期為相關(guān)教師帶來參考。

〔關(guān)鍵詞〕" 信息科技；人工智能；教學(xué)運(yùn)用

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 05" " 133-135

在小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師應(yīng)重視理念的更新和模式的創(chuàng)新，積極學(xué)習(xí)各種人工智能技術(shù)，并探尋將其應(yīng)用到日常教學(xué)中的具體措施，不斷優(yōu)化以及完善，為學(xué)生營造良好的信息科技學(xué)習(xí)環(huán)境。教師可以通過創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境、組織實(shí)踐活動、參與系統(tǒng)創(chuàng)編等多種形式，讓學(xué)生感受到人工智能技術(shù)的便捷，提高信息科技學(xué)習(xí)興趣。教師還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的具體學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)、教材內(nèi)容，合理選擇人工智能技術(shù)平臺，真正為小學(xué)信息科技課堂帶來更多活力。

一、人工智能在小學(xué)信息科技教學(xué)中的運(yùn)用意義

（一）有助于培養(yǎng)學(xué)生探究意識

將人工智能技術(shù)應(yīng)用到小學(xué)信息科技教學(xué)中，可以培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。這是由于教師為學(xué)生設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容會多樣化，從多個角度吸引學(xué)生注意力，讓學(xué)生緊跟教師思路高效完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教師既會開展各種人工智能技術(shù)的講解，同時(shí)還會借助實(shí)踐探究模塊，給予學(xué)生足夠的探究機(jī)會和平臺，再借助情境教學(xué)法、小組合作、案例探討、問題驅(qū)動等多種教學(xué)模式，讓學(xué)生基于自身的認(rèn)知水平積極與教師互動，與人工智能技術(shù)互動，并在各種人工智能技術(shù)平臺的引導(dǎo)下參與課程實(shí)踐活動。這樣的教學(xué)模式會在無形中提高學(xué)生的探究意識，鍛煉學(xué)生的探究能力，為將來學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）有助于增強(qiáng)學(xué)生的問題解決能力

小學(xué)生接觸的任何一門科目，最終目的都是要應(yīng)用在具體生活中解決實(shí)際問題，信息科技學(xué)科也是如此。借助人工智能技術(shù)，學(xué)生會從不同的角度尋找解決問題的方法。而人工智能技術(shù)也會發(fā)揮引導(dǎo)作用和輔助作用，讓學(xué)生從技術(shù)角度解決復(fù)雜的問題，學(xué)生需要對已有信息進(jìn)行匯總，整合分析，再借助人工智能技術(shù)的幫助分析問題，這樣學(xué)生能夠快速找到解決問題的方法。并且人工智能語言有多種特征，不同的特征可以解決不同的問題，學(xué)生在面對復(fù)雜問題時(shí)能夠靈活使用人工智能技術(shù)，不僅降低知識學(xué)習(xí)難度，也能鍛煉解決問題的能力。

二、發(fā)揮人工智能在小學(xué)信息科技教學(xué)中的運(yùn)用優(yōu)勢

（一）利用人工智能，搭建智能學(xué)習(xí)平臺

教師在將人工智能技術(shù)應(yīng)用到信息科技教學(xué)中時(shí)，應(yīng)重視搭建智能學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生在這一橋梁以及支架中主動接觸人工智能技術(shù)，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點(diǎn)掌握使用人工智能技術(shù)解決問題的能力。例如，在為學(xué)生講解“趣味編程1：猜數(shù)游戲”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)各種指令的用法以及變量的創(chuàng)建，如“詢問……并等待”“如果……那么……”等常見的指令，學(xué)生需要牢牢掌握。為了加深學(xué)生對這一指令的理解，教師可以運(yùn)用Scratch程序解決具體的數(shù)學(xué)問題。在整個問題解決過程中，相信學(xué)生能夠提高學(xué)習(xí)的實(shí)效性。具體過程如下。

第一階段，游戲?qū)腚A段。游戲能夠很快吸引學(xué)生的注意力，教師可以為學(xué)生展示具體的猜數(shù)游戲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，相信學(xué)生也想在游戲中掌握這一技能，此時(shí)學(xué)生便產(chǎn)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，教師可以順利導(dǎo)入教學(xué)主題。第二階段，融合生活案例。教師將全班學(xué)生分成不同小組，每個小組思考交流并探究一系列相關(guān)的活動，知道變量的規(guī)范命名、程序設(shè)計(jì)過程中如何體現(xiàn)邏輯性。教師可以為學(xué)生提供流程圖，讓學(xué)生從簡單的操作入手，逐步解決相關(guān)問題，初步了解編程游戲的具體思路。第三階段，項(xiàng)目進(jìn)行階段。教師為學(xué)生設(shè)計(jì)具體的項(xiàng)目，然后讓學(xué)生以提問或測試的形式形成完整的知識結(jié)構(gòu)，可以為學(xué)生展示微課視頻，詳細(xì)講解編程的撰寫過程。第四階段，交流分享階段。教師邀請小組代表成員上臺分享本組的編程結(jié)果，其他學(xué)生試著參與游戲并給予反饋，由教師進(jìn)行最后的指導(dǎo)。整個過程中，學(xué)生在教師搭建的平臺中，能夠輕松愉悅地學(xué)習(xí)知識，提高技術(shù)應(yīng)用能力。

（二）利用人工智能，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

學(xué)會自主學(xué)習(xí)是21世紀(jì)社會對人才的基本需求標(biāo)準(zhǔn)之一。在小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師也要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，而將人工智能技術(shù)融入日常教學(xué)中可以有效促進(jìn)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。人工智能技術(shù)能夠根據(jù)每個學(xué)生的不同學(xué)習(xí)特點(diǎn)提供針對性的支持，為學(xué)生營造良好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)意識。

例如，在講解《移動鼠標(biāo)接蘋果》時(shí)，這一游戲主要是讓學(xué)生掌握鼠標(biāo)的控制，教師可以利用智能教學(xué)系統(tǒng)開展實(shí)踐活動。

第一，引導(dǎo)學(xué)生自主探索這一游戲的原理。課前教師可以借助智能教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)生展示游戲微課視頻，學(xué)生能夠看到游戲的具體運(yùn)行過程，并從蘋果以及小車兩個角度思考這個游戲是如何運(yùn)行的。接著教師可以鼓勵學(xué)生自主探索，例如，學(xué)生會從系統(tǒng)中提取出關(guān)鍵詞，再思考如何通過語音表述或打字的方式展現(xiàn)出來。當(dāng)然，學(xué)生在探究的過程中可能會出現(xiàn)各種困惑，教師要為學(xué)生進(jìn)行提示，使學(xué)生快速掌握這一原理。第二，組織學(xué)生自主準(zhǔn)備游戲。當(dāng)學(xué)生了解了原理之后，教師就可以再次借助智能教學(xué)系統(tǒng)讓學(xué)生自主創(chuàng)作。例如，舞臺背景設(shè)計(jì)中，學(xué)生可以上傳自己喜歡的蘋果樹果園的背景圖片，再加入一些角色適當(dāng)裝飾背景，教師在后臺觀看學(xué)生的操作，記錄相關(guān)的問題，待后續(xù)進(jìn)行講解。第三，指導(dǎo)學(xué)生自主編寫程序。智能教學(xué)系統(tǒng)會引導(dǎo)學(xué)生編寫小車和鼠標(biāo)交互的腳本、蘋果落下的腳本。當(dāng)然，這一模塊對于小學(xué)生而言有一定的難度，教師可以降低難度，將編寫程序劃分為不同的子任務(wù)，由學(xué)習(xí)能力比較強(qiáng)的學(xué)生帶領(lǐng)理解能力較弱的學(xué)生進(jìn)行，循序漸進(jìn)指導(dǎo)全班學(xué)生掌握這一技能。最后，教師進(jìn)行專業(yè)引導(dǎo)，保證每個學(xué)生都能編寫出正確的程序。

（三）利用人工智能，促進(jìn)學(xué)生互動學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)的另一大優(yōu)勢就是能夠讓學(xué)生開展互動學(xué)習(xí)，如語音識別技術(shù)中的互動是學(xué)生比較喜愛的模塊。在語音識別中，教師可以讓學(xué)生輸入一些生活中常用的語音，如“小愛同學(xué)”“天貓精靈”等，讓學(xué)生初步了解人工智能技術(shù)是如何利用語音識別判斷出用戶的問題，并給出相應(yīng)的指令，學(xué)生也能夠體會到人機(jī)對話的樂趣。接著在教學(xué)過程中，教師就可以組織學(xué)生開展互動學(xué)習(xí)，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

例如，在為學(xué)生講解“認(rèn)識機(jī)器人構(gòu)建”時(shí)，教材中向?qū)W生展示了不同類型機(jī)器人在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生對機(jī)器人都有較強(qiáng)的好奇心，教師可以簡單地為學(xué)生展示一些機(jī)器人的視頻或圖片，然后為學(xué)生講解機(jī)器人的傳感器有什么作用，當(dāng)學(xué)生了解到不同的傳感器對于接收外界信息有不同的技能時(shí)，就能大致了解機(jī)器人的運(yùn)行原理，為后續(xù)動手搭建機(jī)器人奠定基礎(chǔ)。

首先，教師將全班學(xué)生分成不同小組，每個小組利用課余時(shí)間提前觀看《中國機(jī)械狗VS美國機(jī)械狗》的相關(guān)影片，說一說自己的感想，學(xué)生之間先互相交流，然后在課堂上分享自己的經(jīng)驗(yàn)和心得。教師讓學(xué)生自主閱讀教材中“認(rèn)識機(jī)器人組件”部分，然后從機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、感知系統(tǒng)等多個模塊了解機(jī)器人的具體構(gòu)造。當(dāng)然，如果學(xué)生出現(xiàn)不理解的地方，教師也要及時(shí)鼓勵學(xué)生交流，必要的時(shí)候?qū)W(xué)生進(jìn)行專業(yè)解答。教材內(nèi)容學(xué)習(xí)完之后，教師就可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)語音識別系統(tǒng)，給學(xué)生足夠的探討時(shí)間，讓學(xué)生開展智能問答活動，學(xué)生可以自主提出問題，系統(tǒng)識別對錯，繼續(xù)提出問題。例如，教師可以提問什么是傳感器，它的作用有哪些？處理信息的方式有幾類？教師最后評價(jià)學(xué)生的正確率，重點(diǎn)解決學(xué)生的問題。

（四）利用人工智能，有效開展創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育是指將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多種知識和技能融合在一起，為學(xué)生構(gòu)建高效課堂，組織學(xué)生從理論學(xué)習(xí)過渡到實(shí)踐創(chuàng)造。在小學(xué)信息科技教學(xué)中，創(chuàng)客教育已經(jīng)成為眾多教師比較青睞的教學(xué)方法，利用人工智能技術(shù)開展創(chuàng)客教育，可有效鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識。

例如，在為學(xué)生講解《仿真光控節(jié)能燈》時(shí)，該節(jié)課的主要內(nèi)容是讓學(xué)生了解光環(huán)板、燈光控制和實(shí)踐，了解順序執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行的具體含義，知道LED燈變化不同顏色和逐步亮燈的原理。這一任務(wù)需要考核學(xué)生的實(shí)踐能力。為此，教師就可以借助任務(wù)驅(qū)動的方法發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，讓學(xué)生提升實(shí)踐能力。

第一個任務(wù)是認(rèn)識光環(huán)板，學(xué)生自主閱讀教材，觀看相關(guān)視頻，初步了解燈效和編程之間的關(guān)系。第二個任務(wù)是讓全部LED燈一起變換不同的顏色。這一任務(wù)對于學(xué)生而言有很強(qiáng)的吸引力，教師可以先讓學(xué)生自主思考，學(xué)生完全按照自己的興趣進(jìn)行設(shè)計(jì)，教師可以給出一些提示，如不斷閃爍的燈、不斷變換顏色的燈、聲控?zé)?，學(xué)生也可以將教師的問題轉(zhuǎn)化成具體的任務(wù)。如先發(fā)一種顏色，然后發(fā)另一種顏色，再循環(huán)變換顏色。第三個任務(wù)就是讓光環(huán)板亮燈，這一任務(wù)是循環(huán)執(zhí)行，學(xué)生可以在上兩個任務(wù)的基礎(chǔ)之上加入自己的創(chuàng)新意識。如點(diǎn)亮三個燈之后，點(diǎn)亮七個燈，然后再點(diǎn)亮11個燈。在整個過程中，學(xué)生可以在人工智能技術(shù)的引導(dǎo)下鍛煉實(shí)踐能力，有效提高了課堂學(xué)習(xí)效果。

（五）利用人工智能，組織課后實(shí)踐活動

小學(xué)信息科技知識不僅需要在課堂上為學(xué)生講解，在課后實(shí)踐中也要有意識地融合，讓學(xué)生感受到信息科技與日常生活之間的緊密聯(lián)系。教師要將人工智能技術(shù)與課后實(shí)踐深度融合，為學(xué)生的全面發(fā)展提供支持。

例如，在為學(xué)生講解《綜合活動2：制作陽光運(yùn)動計(jì)步器》時(shí)，該部分的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握加速度傳感器的功能、自己制作計(jì)步器。教師可以在課堂上講解理論知識，然后指導(dǎo)學(xué)生開展課后實(shí)踐，同樣以小組為單位合作進(jìn)行。學(xué)生可以先去商場調(diào)研計(jì)步器的功能，了解人工智能技術(shù)在這一行業(yè)中的具體應(yīng)用，然后根據(jù)調(diào)研結(jié)果總結(jié)學(xué)到的知識。教師要為學(xué)生制作相關(guān)的微課視頻，指導(dǎo)學(xué)生課后實(shí)踐，例如，如何與教材中的內(nèi)容融合，融合哪些知識？學(xué)生先完成關(guān)于制作運(yùn)動計(jì)步器的操作報(bào)告，從理論角度梳理，寫出制作計(jì)步器的方式，上傳到師生共享平臺，教師對學(xué)生的報(bào)告進(jìn)行分析，評價(jià)之后指出不足之處，學(xué)生再進(jìn)行修改。當(dāng)計(jì)步器的制作方式更加成熟之后，教師就可以讓學(xué)生開展實(shí)踐操作，結(jié)合人工智能技術(shù)識別人體姿態(tài)變化的功能，并將其應(yīng)用到計(jì)步器中，最后連接到LED屏顯示，從而完成陽光運(yùn)動計(jì)步器。課堂上，學(xué)生可以分享自己的制作心得和經(jīng)驗(yàn)，共同交流討論。由此可見，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到課后實(shí)踐活動中也能夠使學(xué)生獲得更加連貫的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

三、結(jié)語

綜上所述，成長在新時(shí)代下的小學(xué)信息科技教師，首先應(yīng)意識到融合人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，其次要從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情等多個角度入手，探尋優(yōu)質(zhì)教學(xué)路徑。只有教師重視改革、重視創(chuàng)新，不斷與時(shí)俱進(jìn)，課堂教學(xué)內(nèi)容才能緊跟時(shí)代的發(fā)展，讓學(xué)生持續(xù)充滿更高的期待。這樣一來，學(xué)生也才能夠加深對知識的理解，并在興趣推動下完成綜合能力的提升，切實(shí)發(fā)揮小學(xué)信息科技學(xué)科的育人作用。

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