以智能技術(shù)輔助教學(xué)

〔摘" "要〕" 數(shù)字化和信息化時(shí)代下，各類智能技術(shù)的飛速發(fā)展，已然給當(dāng)代社會(huì)帶來了全面而深刻的變革。小學(xué)信息科技學(xué)科不僅是與智能技術(shù)關(guān)系最為密切的學(xué)科，而且通過智能技術(shù)的運(yùn)用，可以使課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式、教學(xué)情境、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多個(gè)環(huán)節(jié)得到針對(duì)性的完善和提升。本文在明確價(jià)值和意義的基礎(chǔ)上，探索出以智能技術(shù)輔助教學(xué)的途徑，從而讓智能技術(shù)在小學(xué)信息科技教學(xué)中得到廣泛而深入的運(yùn)用，使該學(xué)科特有的價(jià)值和意義得到最大化的彰顯。

〔關(guān)鍵詞〕" 信息科技；智能技術(shù)；價(jià)值意義

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0139-03

近年來，隨著相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能技術(shù)正逐步滲透和應(yīng)用于更廣泛的行業(yè)。“智能+教育”也成了新時(shí)代教學(xué)改革的全新探索方向。通過研究和實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，通過各種數(shù)字化資源、智能設(shè)備、智慧教育平臺(tái)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)教育資源的智能化整合、優(yōu)化和分配，革新教學(xué)模式和方法，全面提升教育質(zhì)量和效率。小學(xué)信息科技作為與智能技術(shù)關(guān)系最為密切的一門學(xué)科，應(yīng)該也必須將智能技術(shù)全面應(yīng)用于教學(xué)中，使其成為推動(dòng)學(xué)科建設(shè)、學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)以及全面發(fā)展的重要推動(dòng)力。

一、教育領(lǐng)域智能技術(shù)的內(nèi)涵

智能技術(shù)是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要力量，該技術(shù)通過對(duì)智能實(shí)質(zhì)的了解，能夠以與人類智能相似的方式做出反應(yīng)，包含并不限于機(jī)器人、語言和圖像識(shí)別、專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺等多個(gè)方面。目前在教育領(lǐng)域，應(yīng)用最為廣泛的智能技術(shù)當(dāng)屬生成式智能。其特點(diǎn)是在模仿人類創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)上，生成與其所訓(xùn)練的數(shù)據(jù)相似的新數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)成果的類型也是多樣化的，文本、音頻和視頻等無所不包。同時(shí)還可以進(jìn)行個(gè)性化定制，為用戶提供獨(dú)特的體驗(yàn)。比如針對(duì)學(xué)習(xí)程度掌握不一的學(xué)生，生成式智能可以自動(dòng)呈現(xiàn)難度適宜的學(xué)習(xí)任務(wù)和練習(xí)題，以便捷的方式達(dá)到因人而異的效果?？梢灶A(yù)見，伴隨著智能技術(shù)的飛速發(fā)展，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也必將更加廣泛和深入，成為當(dāng)代教育事業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。

二、以智能技術(shù)輔助教學(xué)的價(jià)值和意義

早年2017年頒布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中，便對(duì)智能技術(shù)在中小學(xué)課堂上的運(yùn)用做出了要求和強(qiáng)調(diào)。對(duì)于小學(xué)信息科技學(xué)科而言，無論是本身學(xué)習(xí)的內(nèi)容，還是學(xué)習(xí)的平臺(tái)和方式，都是與智能技術(shù)聯(lián)系最為緊密的一門學(xué)科。通過智能技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的價(jià)值和意義。

第一，推動(dòng)學(xué)科建設(shè)發(fā)展。小學(xué)信息科技原名為信息技術(shù)教育，旨在培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作和應(yīng)用能力。但是隨著時(shí)代、社會(huì)和信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)的單一性和滯后性也隨之顯現(xiàn)，需要從之前計(jì)算機(jī)操作和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，轉(zhuǎn)向?yàn)閷?duì)學(xué)生信息素質(zhì)的培養(yǎng)。智能技術(shù)本身是計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要成果，也是小學(xué)生重要的學(xué)習(xí)對(duì)象，還可以帶動(dòng)多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的革新，所以智能技術(shù)的全面運(yùn)用，正是信息科技學(xué)科發(fā)展的重要推動(dòng)力。

第二，提升學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。受到歷史等多重因素的影響，傳統(tǒng)信息科技課堂多采用“講授式”教學(xué)模式，一般是由教師對(duì)時(shí)下常用設(shè)備、軟件的基礎(chǔ)知識(shí)和使用過程進(jìn)行講解，然后再由學(xué)生進(jìn)行對(duì)應(yīng)的基本操作。這種單方向的知識(shí)和技能灌輸，既難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，也難以做到因人而異。通過智能技術(shù)的運(yùn)用，可以帶動(dòng)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)踐活動(dòng)等多方面的變革，讓每個(gè)學(xué)生都獲得針對(duì)性的提升，繼而從本質(zhì)上提升教學(xué)質(zhì)量。

第三，提升學(xué)生綜合素質(zhì)。目前，各類智能技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)不僅局限于某一個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，而是關(guān)乎國家綜合實(shí)力、核心競爭力的提升。小學(xué)生是未來社會(huì)發(fā)展和國家建設(shè)的主力軍，從小學(xué)階段便培養(yǎng)其智能思維，學(xué)習(xí)智能技術(shù)的基本知識(shí)、發(fā)展過程、未來前景等，可以充分?jǐn)U展學(xué)生的知識(shí)視野，豐富他們的知識(shí)儲(chǔ)備，不斷養(yǎng)成和豐富信息素養(yǎng)，為成為全面發(fā)展的人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過分析可以看出，將智能技術(shù)應(yīng)用于小學(xué)信息科技教學(xué)中，不僅是可行的，更是必要的，應(yīng)該也必須得到學(xué)校和教師的充分重視，將其作為學(xué)科建設(shè)的重要目標(biāo)。

三、以智能技術(shù)輔助教學(xué)的途徑

（一）優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

課程結(jié)構(gòu)直接決定著“學(xué)什么”的問題，對(duì)教學(xué)效果起到?jīng)Q定性影響，針對(duì)當(dāng)下信息科技課程結(jié)構(gòu)孤立的現(xiàn)狀，可以利用智能技術(shù)從以下兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

一方面是融入現(xiàn)有的課程模塊。智能技術(shù)本身便帶有綜合性的特點(diǎn)，并非單獨(dú)存在。所以要主動(dòng)將其融入課程體系的數(shù)據(jù)、編程、算法、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)責(zé)任等各個(gè)模塊中，且這種融入并非簡單的知識(shí)點(diǎn)疊加，而是根據(jù)不同模塊的內(nèi)容和目標(biāo)，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)，全面拉近學(xué)生與智能技術(shù)之間的關(guān)系。比如有關(guān)對(duì)Word的學(xué)習(xí)，就可以將其延伸為編寫項(xiàng)目計(jì)劃、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等實(shí)際工作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)到這一軟件的便捷性，而不再是之前單純的知識(shí)和技術(shù)講解。另一方面是打通學(xué)科之間的聯(lián)系。信息科技學(xué)科帶有交叉性的特點(diǎn)，很多時(shí)候需要不同學(xué)科的教師合作，共同解決學(xué)習(xí)中的一系列問題。但是這種“共同”談何容易，受到了時(shí)間、空間、人力等多種資源的極大限制。然而通過智能技術(shù)，各種資源的整合只需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端和一個(gè)在線平臺(tái)，就可以輕松實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間的跨越。比如在對(duì)聲音能量的學(xué)習(xí)中，教師可以要求學(xué)生分別從文學(xué)典故、音樂表演中尋找聲能，并通過數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算能量的大小，探究影響聲能的相關(guān)因素等。對(duì)此各學(xué)科教師可以通過學(xué)習(xí)平臺(tái)為學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生自行搜索、下載和應(yīng)用，并順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)，高效地構(gòu)建起和聲能有關(guān)的知識(shí)體系。通過分析可以看出，通過智能技術(shù)的運(yùn)用，可以讓信息科技的知識(shí)以整體化、聯(lián)系化形式呈現(xiàn)出來，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和智能思維至關(guān)重要。

（二）革新教學(xué)模式

傳統(tǒng)小學(xué)信息科技教學(xué)模式以教師為主導(dǎo)，這種單項(xiàng)的知識(shí)和技能灌輸既不符合學(xué)科特點(diǎn)，也難以獲得良好的教學(xué)效果。因此需要在智能技術(shù)的幫助下，積極探索和創(chuàng)新教學(xué)模式，將知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)與趣味體驗(yàn)相結(jié)合，讓學(xué)習(xí)過程充滿樂趣。對(duì)此有兩種模式是十分適合的。

第一種項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。這種模式主題明確，且學(xué)生可以通過合作的方式完成。教師可以圍繞著一個(gè)具體的智能應(yīng)用場景，讓學(xué)生進(jìn)行原理追溯、現(xiàn)實(shí)應(yīng)用等全過程的探索。比如通過圖像識(shí)別技術(shù)設(shè)計(jì)智能垃圾分類系統(tǒng)、通過語音識(shí)別和控制技術(shù)設(shè)計(jì)智能家居控系統(tǒng)等。在探索的過程中，鼓勵(lì)學(xué)生各司其職、各負(fù)其責(zé)，有的負(fù)責(zé)各類理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備，有的負(fù)責(zé)原理和數(shù)據(jù)的分析，有的負(fù)責(zé)結(jié)論闡釋和成果演示等，不僅高效地完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，還使學(xué)生的合作意識(shí)和能力得到了有效鍛煉。第二種是對(duì)話式學(xué)習(xí)。這是一種在國內(nèi)外多個(gè)學(xué)科受到普遍好評(píng)的學(xué)習(xí)模式，其主張?jiān)谝粋€(gè)平等、融洽的氛圍內(nèi)，通過師生之間的對(duì)話完成知識(shí)建構(gòu)。該模式也尤其適用于智能化技術(shù)下的信息科技教學(xué)。因?yàn)槟壳敖虒W(xué)中主要以生成式智能運(yùn)用為主，其基本形式便是通過對(duì)話獲得相關(guān)的資源。對(duì)此可以先從師生對(duì)話開始，引導(dǎo)學(xué)生善于表達(dá)自己的問題，然后再引入智能對(duì)話，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和困惑提出精準(zhǔn)、有效的問題，并建設(shè)性地分析其合理性和實(shí)用性，以便再次進(jìn)行互動(dòng)對(duì)話。以上兩種模式的運(yùn)用，可以從根本上激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)性，獲得事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

（三）創(chuàng)設(shè)智能主題情境

所有的教學(xué)活動(dòng)都是在一定情境下展開的，這個(gè)情境對(duì)于小學(xué)生而言猶水之于魚，是學(xué)生能否全身心投入學(xué)習(xí)的關(guān)鍵所在。智能化技術(shù)對(duì)于信息科技教學(xué)情境構(gòu)建的積極作用有兩點(diǎn)：一是智能化技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)代生活中得到了普遍的運(yùn)用，教師可以將教學(xué)和現(xiàn)實(shí)生活情境有機(jī)聯(lián)系起來，獲得更加理想的教學(xué)效果。

以泰山版信息科技三年級(jí)上冊《在線生活》一課為例。教師可以從在線購物和支付這個(gè)主題入手，先播放一個(gè)網(wǎng)上購物的短視頻，展示平臺(tái)選擇、商品確定、下單支付等全過程，喚起學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)。并在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)性的問題。比如“同學(xué)們有沒有過網(wǎng)購的經(jīng)驗(yàn)？”“你們覺得線上支付和傳統(tǒng)支付有何不同”“線上支付的優(yōu)勢是什么，是否存在隱患”等。在聽取完學(xué)生的發(fā)言之后，可以再引導(dǎo)學(xué)生和生成式智能進(jìn)行交流，繼續(xù)提出常見的問題。如“如何保證支付的安全性”“如何處理購物糾紛”等。還可以通過智能技術(shù)將傳統(tǒng)紙質(zhì)教材內(nèi)容，以數(shù)字化、虛擬化、視覺化的形式呈現(xiàn)出來，構(gòu)建起動(dòng)態(tài)性、立體性和交互性的學(xué)習(xí)空間。比如針對(duì)學(xué)生的編程學(xué)習(xí)，樂高的"MindStorms、"Designer3"和創(chuàng)造力的無人駕駛等，都構(gòu)建起了虛擬現(xiàn)實(shí)情境，給學(xué)生提供了最大化的真實(shí)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)的目的。所以情境也是需要教師特別關(guān)注的要素之一，抓住了這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，整個(gè)教學(xué)也就成功了一半。

（四）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是信息科技教學(xué)的重要組成部分，其價(jià)值和意義在于給學(xué)生提供一個(gè)參與和展示的平臺(tái)，借助實(shí)驗(yàn)陣地激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉綜合能力，依托各學(xué)科建立起完整的知識(shí)體系，在真實(shí)和深度學(xué)習(xí)中發(fā)展核心素養(yǎng)。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)無疑受到了場地、設(shè)備等多方面的制約，且多由教師展示，學(xué)生很難參與其中。而借助智能技術(shù)則可以讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)主體，通過大數(shù)據(jù)資源和人機(jī)交互技術(shù)，讓學(xué)生自由地設(shè)想和驗(yàn)證，真正明白實(shí)驗(yàn)原理，完成有效的實(shí)驗(yàn)架構(gòu)。

在泰山版信息科技四年級(jí)上冊《數(shù)字與編碼》主題實(shí)驗(yàn)中，教師可以引入目前很多家庭中常見的掃地機(jī)器人，先讓學(xué)生回家觀察掃地機(jī)器人的工作形態(tài)，課上先由教師介紹其基本原理和實(shí)用功能。特別是從數(shù)字和編碼的角度，闡釋其作為一種可以自動(dòng)清掃的智能設(shè)備，是如何利用傳感器和編碼算法感知目前環(huán)境，并立刻進(jìn)行清掃的。接下來教師再用智能技術(shù)將掃地機(jī)器人的數(shù)據(jù)以圖表形式直觀展示出來，將其清掃的頻率、時(shí)間和路徑等進(jìn)行量化，讓學(xué)生明白決定掃地機(jī)器人行為的最終因素就在于編碼，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)編碼進(jìn)行修改，讓其更加符合個(gè)人的實(shí)際需求。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，既有教師講解，也有學(xué)生參與；既有理論學(xué)習(xí)，也有親身實(shí)踐。學(xué)生不僅明白了原理，更掌握了應(yīng)用和改進(jìn)的方法，所以智能技術(shù)運(yùn)用下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，賦予了學(xué)生更加廣闊和自由的空間，為創(chuàng)造轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)提供了無限可能性。

綜上所述，近年來，隨著數(shù)字化和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，以及教育目標(biāo)和教育理念的革新，智能技術(shù)全面應(yīng)用于小學(xué)信息科技教學(xué)已成為必然趨勢。通過分析也可以發(fā)現(xiàn)，通過智能技術(shù)的運(yùn)用，可以使以往教學(xué)中的多個(gè)瓶頸和短板得到針對(duì)性破解和完善，從本質(zhì)上提升教學(xué)質(zhì)量，更為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以在今后的教學(xué)中，需要廣大教師樹立起智能化意識(shí)和理念，將其視為教學(xué)的重要組成部分，并積極探索切實(shí)可行的運(yùn)用方式和路徑，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【本文系2023年度日照市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃一般課題“‘智慧+’賦能小學(xué)個(gè)性化信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究”的研究成果，課題立項(xiàng)編號(hào)：2023YB006】

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