依托人工智能，助力信息科技教學(xué)

【摘" 要】人工智能在小學(xué)信息科技學(xué)科教學(xué)中的有效應(yīng)用，為培養(yǎng)小學(xué)生的信息素養(yǎng)和科技能力開辟了新途徑。本文依托人工智能技術(shù)，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)信息科技知識(shí)的策略進(jìn)行了探討，旨在通過教學(xué)資源、教學(xué)過程、教學(xué)管理與決策方面的優(yōu)化，重塑小學(xué)信息科技學(xué)科的教學(xué)模式與方法。

【關(guān)鍵詞】人工智能；小學(xué)信息科技；課堂教學(xué)

人工智能，簡稱AI，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，旨在讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)像人類一樣學(xué)習(xí)、思考和決策。在當(dāng)前的小學(xué)信息科技教學(xué)中，有效應(yīng)用人工智能技術(shù)，能為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，即根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和特點(diǎn)，制訂專屬的學(xué)習(xí)計(jì)劃和內(nèi)容，更好地滿足不同學(xué)生的需求。同時(shí)，也可以增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性和互動(dòng)性，提升教學(xué)資源的豐富性和多樣性，從而為小學(xué)信息科技教學(xué)帶來新的發(fā)展機(jī)遇和變革。

一、關(guān)注教學(xué)資源，做好整合與優(yōu)化

（一）個(gè)性化學(xué)習(xí)資源推薦

個(gè)性化學(xué)習(xí)是當(dāng)今教育領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢，旨在滿足不同學(xué)生的獨(dú)特學(xué)習(xí)需求，最大程度地挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能。在信息科技學(xué)科中，知識(shí)體系豐富多樣且更新迅速，學(xué)生的個(gè)體差異在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)得尤為明顯。人工智能憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)能力，能深度挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)特征。同時(shí)，通過建立精準(zhǔn)的學(xué)生模型，人工智能系統(tǒng)也可以智能篩選和推送與學(xué)生需求高度匹配的學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的資源供給。

例如，在教授《制作數(shù)字作品》時(shí)，人工智能技術(shù)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、能力水平、興趣偏好等因素，為每個(gè)學(xué)生量身定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，如對(duì)于學(xué)習(xí)進(jìn)度較慢的學(xué)生，推送一些基礎(chǔ)操作的教程和示例；能力較強(qiáng)的學(xué)生，推送一些拓展性的學(xué)習(xí)資源，如高級(jí)特效制作教程、創(chuàng)意設(shè)計(jì)案例等；對(duì)動(dòng)畫制作感興趣的學(xué)生，推送一些動(dòng)畫制作技巧和動(dòng)畫素材等。之后，學(xué)生根據(jù)自己的需求，選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)和參考，進(jìn)一步完善自己的數(shù)字作品。

可見，人工智能技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生提供了個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，滿足了不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提高了教學(xué)效果，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握了數(shù)字作品制作的知識(shí)和技能，也培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

（二）智能化教材內(nèi)容生成

隨著現(xiàn)代化的快速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容的更新速度不斷加快，傳統(tǒng)的教材編寫方式已經(jīng)難以滿足教學(xué)的實(shí)際需求。人工智能技術(shù)為教材內(nèi)容的生成和優(yōu)化提供了新的解決方案?；谧匀徽Z言處理技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法，人工智能系統(tǒng)可以對(duì)海量的信息科技知識(shí)進(jìn)行整合、分析和提煉，生成具有系統(tǒng)性、邏輯性和科學(xué)性的教材內(nèi)容。此外，人工智能可以實(shí)時(shí)捕捉信息科技領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)和最新研究成果，并將其融入教材內(nèi)容，確保教材內(nèi)容的時(shí)效性和前瞻性，為學(xué)生提供最新、最全面的知識(shí)。

例如，在教授《認(rèn)識(shí)自主可控》的教學(xué)中，教師先運(yùn)用人工智能技術(shù)，收集并分析大量關(guān)于自主可控的教材、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、新聞報(bào)道、科普文章等資料，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)這些資料進(jìn)行篩選、分類和整合，生成系統(tǒng)且符合小學(xué)生認(rèn)知水平的教學(xué)內(nèi)容。接著，教師利用人工智能整合后的教學(xué)內(nèi)容，向?qū)W生講解自主可控的概念。在講解過程中，通過展示人工智能整合出的實(shí)際案例，如我國自主研發(fā)的鴻蒙操作系統(tǒng)打破國外操作系統(tǒng)的壟斷等，幫助學(xué)生更好地理解自主可控的內(nèi)涵和意義。之后，教師將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組發(fā)放一份由人工智能技術(shù)整合的關(guān)于自主可控的案例資料，引導(dǎo)學(xué)生展開小組討論，并鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，自主查找相關(guān)資料，進(jìn)一步拓寬視野。

不難發(fā)現(xiàn)，教師利用人工智能技術(shù)整合教材內(nèi)容，能為學(xué)生提供具有系統(tǒng)性、時(shí)鮮性的教學(xué)材料，豐富教學(xué)內(nèi)容和形式。同時(shí)在教學(xué)過程中，小組討論和實(shí)踐操作的環(huán)節(jié)，也有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的能力。

二、聚焦教學(xué)過程，注重互動(dòng)與反饋

（一）智能輔導(dǎo)與答疑

在學(xué)習(xí)信息科技學(xué)科時(shí)，學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到各種概念理解、技術(shù)操作和問題解決等方面的困難?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)，智能輔導(dǎo)與答疑系統(tǒng)能模擬人類教師的思維方式和教學(xué)方法，為學(xué)生提供及時(shí)、高效的學(xué)習(xí)支持。通過自然語言處理技術(shù)，系統(tǒng)可以理解學(xué)生提出的問題，并運(yùn)用知識(shí)庫和推理算法進(jìn)行問題分析和解答。此外，智能輔導(dǎo)與答疑系統(tǒng)還能根據(jù)學(xué)生的問題歷史和學(xué)習(xí)軌跡，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)漏洞和學(xué)習(xí)誤區(qū)，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)，幫助學(xué)生建立正確的學(xué)習(xí)方法和思維模式。

例如，在教授《規(guī)范使用數(shù)字設(shè)備》時(shí)，教師先利用多媒體課件，向?qū)W生介紹常見數(shù)字設(shè)備的類型，并結(jié)合實(shí)際案例，講解正確使用數(shù)字設(shè)備的方法和注意事項(xiàng)，如保持正確的坐姿、控制使用時(shí)間等。隨后，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行數(shù)字設(shè)備的實(shí)踐操作，如調(diào)整電腦屏幕的亮度和分辨率等。接著，教師向?qū)W生介紹了人工智能技術(shù)為大家提供24小時(shí)不間斷輔導(dǎo)與答疑服務(wù)的內(nèi)容，如通過智能學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線聊天等，并現(xiàn)場演示如何向人工智能提問和獲取解答，鼓勵(lì)學(xué)生在課后遇到問題時(shí)，隨時(shí)使用這一服務(wù)。這樣，在課后回顧本節(jié)課內(nèi)容時(shí)，學(xué)生也能自覺依托人工智能解答疑惑。

可見，教師通過多種教學(xué)方法的運(yùn)用，學(xué)生較好地掌握了規(guī)范使用數(shù)字設(shè)備的知識(shí)和技能，也利用人工智能技術(shù)提供的24小時(shí)輔導(dǎo)與答疑服務(wù)，更好地滿足了學(xué)習(xí)需求，解決了在課后遇到的問題。

（二）實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)反饋與評(píng)價(jià)

在信息科技教學(xué)中，人工智能技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、操作過程、作品成果等方面的數(shù)據(jù)。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的深度分析和挖掘，人工智能系統(tǒng)可以為學(xué)生提供多維度、多層次的學(xué)習(xí)反饋，如學(xué)習(xí)進(jìn)度、知識(shí)掌握程度、技能熟練程度等。同時(shí)，系統(tǒng)還能運(yùn)用教育評(píng)價(jià)理論和方法，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行科學(xué)、客觀的評(píng)價(jià)，生成個(gè)性化的評(píng)價(jià)報(bào)告，為學(xué)生提供明確的學(xué)習(xí)改進(jìn)方向和目標(biāo)。

例如，在教授《信息的保存》時(shí)，將學(xué)生分組，每組選擇一種信息類型進(jìn)行保存操作練習(xí)時(shí)，人工智能系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測學(xué)生的操作步驟和結(jié)果。當(dāng)學(xué)生保存文本，忘記選擇合適的保存路徑時(shí)，人工智能會(huì)及時(shí)指出問題：“同學(xué)，您未選擇正確的保存路徑，可能導(dǎo)致文件難以查找，請重新選擇?！比绻麑W(xué)生在保存圖片時(shí)，圖片格式選擇錯(cuò)誤，人工智能會(huì)提示：“您選擇的圖片格式可能不適合當(dāng)前用途，建議選擇JPEG或PNG格式?！蓖瑫r(shí)，人工智能根據(jù)學(xué)生的操作速度、準(zhǔn)確性和熟練程度等方面生成學(xué)習(xí)報(bào)告和評(píng)價(jià)。這樣，學(xué)生也能依靠人工智能技術(shù)，高效地完成學(xué)習(xí)活動(dòng)。

教學(xué)中，教師借助人工智能對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和指導(dǎo)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和自我糾錯(cuò)能力，使學(xué)生在操作過程中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正自己的問題，同時(shí)通過學(xué)習(xí)報(bào)告和評(píng)價(jià)，更清晰地了解自己的學(xué)習(xí)狀況和進(jìn)步情況。

三、重視教學(xué)管理，推進(jìn)管理與決策

（一）學(xué)習(xí)行為分析與預(yù)測

人工智能技術(shù)為學(xué)習(xí)行為分析提供了工具和方法。通過收集和分析學(xué)生在信息科技學(xué)習(xí)過程中的各種數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)頻率等，人工智能系統(tǒng)可以構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)行為模型，深入洞察學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)偏好和學(xué)習(xí)模式。基于這些模型和數(shù)據(jù)，人工智能可以運(yùn)用預(yù)測分析技術(shù)，預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)結(jié)果，提前發(fā)現(xiàn)學(xué)生可能遇到的學(xué)習(xí)困難和問題，為教師提供預(yù)警和干預(yù)依據(jù)，使教學(xué)更具有針對(duì)性和前瞻性。

例如，在教授《身邊的數(shù)字設(shè)備》時(shí)，教師可以先利用人工智能技術(shù)，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)小明在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，時(shí)間明顯短于其他同學(xué)，他就可能存在注意力不集中或?qū)χR(shí)掌握較快的情況。接著，教師分析學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容和容易忽略的部分，如大部分學(xué)生在了解數(shù)字設(shè)備的娛樂功能上花費(fèi)較多時(shí)間，而對(duì)其學(xué)習(xí)輔助功能關(guān)注較少。之后，教師查看學(xué)生的作業(yè)完成情況，包括正確率、完成時(shí)間等，如小紅作業(yè)正確率高但完成時(shí)間長，可能是做題認(rèn)真但效率有待提高。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，教師預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)成績和發(fā)展趨勢，并制訂個(gè)性化的教學(xué)策略和教學(xué)計(jì)劃，如對(duì)于學(xué)習(xí)習(xí)慣不好的學(xué)生，增加監(jiān)督和引導(dǎo)；對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，安排額外輔導(dǎo)。

不難看出，通過人工智能技術(shù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的深入分析，教師能更全面、準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，為制訂更具針對(duì)性和有效性的教學(xué)策略提供有力支持。

（二）教學(xué)決策支持

人工智能技術(shù)能為教學(xué)決策提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持和智能建議。在信息科技教學(xué)中，人工智能系統(tǒng)可以對(duì)教學(xué)過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，如教學(xué)資源使用情況、學(xué)生學(xué)習(xí)成績等，通過數(shù)據(jù)挖掘和可視化技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息，為教師呈現(xiàn)教學(xué)的全貌和趨勢?；谶@些分析結(jié)果，人工智能可以運(yùn)用決策模型和算法，為教學(xué)管理者提供關(guān)于教學(xué)計(jì)劃制訂、教學(xué)資源分配、教學(xué)方法選擇、教學(xué)評(píng)價(jià)實(shí)施等方面的決策建議，幫助教學(xué)管理者做出科學(xué)、合理的教學(xué)決策，優(yōu)化教學(xué)管理流程。

例如，在教授《遵守網(wǎng)絡(luò)禮儀》時(shí)，教師先講解網(wǎng)絡(luò)禮儀的概念和重要性，再讓學(xué)生在模擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行交流，以觀察學(xué)生的表現(xiàn)。在學(xué)生交流結(jié)束后，教師借助人工智能技術(shù)，對(duì)學(xué)生的交流內(nèi)容進(jìn)行分析，包括語言使用、態(tài)度表達(dá)等方面。隨后，教師進(jìn)行課堂小測驗(yàn)，檢測學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)禮儀知識(shí)的掌握程度。人工智能工具則收集教學(xué)資源的使用情況數(shù)據(jù)，如學(xué)生觀看教學(xué)視頻的時(shí)長、參與在線討論的活躍度等。接著，人工智能分析學(xué)生的測驗(yàn)成績和課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)，評(píng)估教學(xué)效果，如人工智能發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在“尊重他人隱私”這一知識(shí)點(diǎn)上的答題正確率較低，教師需要意識(shí)到在后續(xù)教學(xué)中加強(qiáng)這方面的講解；若數(shù)據(jù)顯示學(xué)生對(duì)某個(gè)教學(xué)視頻的觀看重復(fù)率較高，說明該部分內(nèi)容較難理解，教師可考慮調(diào)整教學(xué)方法或補(bǔ)充更多解釋。最后，教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)人工智能提供的分析結(jié)果，改進(jìn)教學(xué)策略，如優(yōu)化教學(xué)資源配置，增加相關(guān)案例或練習(xí)；調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)復(fù)習(xí)等。

通過人工智能技術(shù)對(duì)教學(xué)過程的全面分析，教師能夠更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題和不足，為教學(xué)決策提供有力的參考依據(jù)，從而為學(xué)生提供更具針對(duì)性的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)。

四、結(jié)束語

總而言之，人工智能技術(shù)在小學(xué)信息科技學(xué)科教學(xué)中的有效應(yīng)用，不僅能豐富教學(xué)手段，提升教學(xué)效果，更能為學(xué)生開啟一扇通向未來科技世界的大門，推動(dòng)教學(xué)向著更高效、精準(zhǔn)和個(gè)性化的方向前行，引領(lǐng)學(xué)生在信息科技的海洋中暢游，茁壯成長。

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