基于人工智能的小學信息技術課堂教學研究

張艷

摘 ?要：人工智能是一門涵蓋神經生理學、控制論、計算機等多個領域的綜合性學科。以人工智能為手段開展小學信息技術教學，可以真正調動起學生的學習熱情，為學生構建出廣闊的發展空間，為學生日后的學習與生活奠定堅實的基礎。基于此，文章簡述了人工智能發展現狀，指出了人工智能在小學信息技術學科應用中的問題，并結合自身的研究與教學實踐，對人工智能引領下的小學信息技術課堂教學的開展進行了全面、深入的研究。

關鍵詞：人工智能;小學信息技術;課堂教學

經濟與科技的發展推動了人工智能技術的發展，并在教育乃至社會各個領域得到了廣泛應用。為此，國家針對人工智能發展提出了相應的計劃，并倡導教育工作者加強人工智能技術的應用。在小學階段開展人工智能課程，鼓勵學生加強這方面的研究和創新，可以為學生創新力的發展奠定基礎。科技進步推動了人工智能的產生，其在教育領域的應用優化了傳統教育模式，提升了學生的學習效率。教師利用人工智能開展教學，不僅可以集中學生注意力，更能提升學生的課堂參與度，力圖通過輕松、良好學習氛圍的營造，提升小學信息技術教學質量與效率。基于此，文章立足小學信息技術教學，從人工智能視角出發，對文章主題進行深入的研究。

一、人工智能發展現狀

人工智能是互聯網與計算機發展結合的產物。在全新時代下，人工智能技術被廣泛應用到了社會的各個領域，比如計算機視覺、機器學習等，大力研究與發展人工智能的目的在于代替人類完成復雜、危險的工作。人工智能在社會各領域的應用，推動了社會的發展與前進。但也有專家指出：人工智能的發展會讓人缺失獨立思考的能力，最終被人工智能統治。人工智能在各領域的發展已經取得了不錯的成果，比如智能識別、人機對弈、知識工程，其中智能識別即借助3D識別引領開展多方面的識別分支，比如人像識別、語言智能識別等;人機對弈即人類和機器的一種比賽，代表是AlphaGo戰勝韓國圍棋世界冠軍;知識工程即通過對知識本身的處理、對學習對象的研究，主要體現于智能搜索和翻譯。文章通過對人工智能的分析與研究發現，雖然人工智能尚處于發展階段，但對人們的生活、學習產生了深遠的影響。基于此，教師必須抓住時代發展趨勢，積極探尋人工智能技術在教育領域應用的策略。

二、人工智能在小學信息技術教學應用的問題

通過對教師利用人工智能技術開展小學信息技術教學分析與研究，總結了教師利用人工智能開展教學的幾點問題：

（一）未引起教師重視

部分教師認為人工智能技術是一項極其復雜的教育手段，加之自身經歷和專業有限，面對人工智能技術會產生恐懼心理，最終導致人工智能技術的應用停留在淺層。在傳統模式的影響下，學生面對枯燥、乏味的教學內容，其抵觸心理也不斷加劇，不僅影響著學生的學習，也降低了小學信息技術教學質量與效率。

（二）設備尚待健全

外部環境是實現人工智能技術在小學信息技術教學應用的前提條件，環境包含物質和內在環境兩個方面。物質環境即學校計算機配備是否齊全，內在環境即學生的學習積極性和主動性、教師的專業水平。通過研究發現，學校計算機設備尚不健全，偏遠山區存在兩人共用一臺電腦的情況，不僅影響小學信息技術教學的有序開展，同樣制約人工智能在教學過程中的滲透。

三、小學信息技術課堂利用人工智能的教學目標和意義

（一）教學目標

利用人工智能技術開展小學信息技術教學，要秉持適配性的原則，即要與信息技術課程要求結合起來，助力小學信息技術教學目標的實現。隨著新課改理念的不斷滲透，小學信息技術課堂只有做出目標的轉變，才能培養學生的編程能力，才能推進小學信息技術教學的有序開展。小學信息技術教學是一門實操性很強的學科，以培養學生的信息素養為主要目標，利用人工智能開展教學不僅可以助力教學目標的實現，還能促進學生解決實際問題能力的提升。另外，利用人工智能技術開展小學信息技術教學，需要教師從知識教學向著培養學生應用能力方向的發展，并基于新課標要求，強化學生對信息技術的認識，進而喚醒學生對信息技術的探索欲望，為他們日后的成長與發展奠定堅實的基礎。

（二）教學意義

在現代化理念指導下的小學信息技術課堂教學中，教師只有轉變舊理念，積極探尋人工智能和信息技術的結合點，才能優化課堂教學模式。另外，人工智能技術的應用，還能轉變教師的理念，實現信息技術教學模式的優化和改變，進而提升小學生的課堂參與度。利用人工智能技術開展教學的一大標志在于促進學生的深度學習，所以人工智能對學生綜合能力的發展提供了積極的引領作用。在大數據時代下，人工智能技術可以幫助學生在大數據中搜集和分析學生的表現，提出有效的解決建議，并以此基礎優化教學計劃。另外，人工智能技術為學生的信息技術學習提供了無窮的動力。

四、基于人工智能的小學信息技術課堂教學研究

在未來，人工智能理論將會更加深入人心，其技術也會不斷地優化。人工智能技術在小學信息技術課堂教學的應用，不僅創新了課堂模式，而且提升了學生的技能，為小學生信息素養的發展打下了堅實的基礎。基于此，文章對人工智能技術引領下的小學信息技術課堂教學進行了如下研究：

（一）構建情境，激起學生的學習興趣

20世紀70年代，人工智能技術開始向教育領域滲透，教育行業迎來了嶄新的發展契機。在《新一代人工智能發展規劃》中明確指出，在基礎教育階段開設人工智能課程，通過拓寬編程教育，鼓勵各方力量參與到編程教學軟件的開發中來。由此可見，人工智能有著廣泛的發展前途，身為一名教育工作者必須重視起來。為了實現人工智能在教育領域的有效滲透，教師必須借助生活實踐開展，以拉近學生與人工智能的距離，通過人工智能技術在生活實際的應用講述，可以讓學生近距離了解人工智能，并進一步喚醒學生對人工智能的探究興趣。

例如在學生了解人工智能這門課程時，教師便可以為學生列舉生活中的人工智能現象：智能手機、圖形密碼、人臉識別等，都是人工智能技術的應用。從支付方式來看，人工智能技術的應用改變了傳統的交易模式，公司、各大商場開始利用二維碼進行付款，這都是人工智能在人們生活中的應用。通過列舉生活事物，可以讓學生對基本的圖像識別、語言識別等系統有了解，并進一步喚醒了學生對人工智能知識的探究興趣。以人工智能技術為引導的小學信息技術教學，為學生的高效學習打下了堅實的基礎。

（二）開展創客教育，滲透人工智能啟蒙教育

在新課改理念下，教師一直探索如何將人工智能課程落實到小學信息技術課堂中來。眾所周知，智能化的人工系統，通過思考、執行“命令”代替人類完成復雜、危險的事情，簡言之就是人將自己的思想、認知賦予了機器，通過理性的開展工作，提升效率。創客教育的出現是人工智能在教育領域滲透的推動力，創客教育通過項目教學，以學生興趣為抓手，鼓勵學生利用現代化工具進行創造，并通過團隊合作解決問題。

文章通過對創客教育和人工智能教育的分析，總結了兩者的共同特點——創新。從自身來看，他們都是多學科領域的融合，都涉及前沿科技，他們的踐行可以推動學生綜合素質的發展。因此，在小學信息技術教學中，教師要通過開展創客教育推動人工智能技術的落實，以實現學生分析力、實踐力、創新力的全面發展。

（三）巧用人工智能系統，提升學生的信息技術應用能力

智能教學、決策和仿真系統是人工智能技術應用于教學領域的三大方面，在助力小學信息技術開展中發揮著重要作用，可以為師生提供良好的發展空間，可以滿足學生的個性化學習，可以讓教師精準把握不同層次學生的真實學習情況，并通過為學生制訂符合其自身情況的發展計劃，深化學生對信息技術知識的理解，進而從根本上提升小學信息技術教學能力。需要注意的是：智能仿真技術是仿真與人工智能的集合，它的應用不僅僅提升了教學效率，而且解決了傳統信息技術教學無法解決的問題，通過仿真實驗完成建模，進而提升小學生的自主學習能力。

（四）尋找學習載體，提升學生創編人工智能的可能性

隨著科技的進一步發展，很多的創客器材得以升級和優化，并進一步提升了其在教育領域應用的可能性。比如小貓科技、齊樂方等，都體現了人工智能元素，借助他們創作出的人工智能項目，幫助學生建立起學習的信心，進而促使學生主動參與到教師組織的教學活動中來。例如在“貓的眼睛”的教學中，教師便可以借助小貓科技的Arduino、Micro、bit硬件與Scratch3.0軟件，引導學生開展編程活動，進而為學生構建起人工智能科技應用的環境，以幫助學生更好的理解相關知識，進而提升學生的信息技術應用能力。在小學信息技術教學中，通過建立人工智能知識體系，可以深化學生對知識的理解，并在實踐活動開展中讓學生了解最前沿的人工智能知識，以為學生綜合能力的提升與發展奠定堅實的基礎。

（五）健全評價機制，推動學生全面發展

教師除了利用人工智能技術開展信息技術教學活動外，還必須創新測評方式。隨著互聯網技術在教育的滲透，網絡已經成為教學的一個重要手段，在當今的課堂教學中發揮著舉足輕重的作用。文章通過對傳統與無紙化測評方式的分析，發現以信息技術為指導的評價模式更具優勢。例如，教師在完成某個知識點的教學之后，可以以此為基礎設計題目，讓學生隨機抽取完成測驗。在這一過程中，會涉及人工智能技術，借助這一測評方式，可以及時了解學生的知識掌握程度，便于為學生的后續學習制訂出相應的計劃。另外，教師還可以發揮人工智能優勢，對學生的學習情況做出科學、合理的評價，通過追蹤學生的學習工程，避免評價的片面性。以信息技術為載體的評價模式，可以解決因教師專業能力不一無法對學生做出合理評價的問題，從而進一步提升評價效率，為學生的全面提升與發展奠定堅實的基礎。

（六）加強培訓，提升教師專業能力

在信息化時代，為了推動人工智能技術和信息技術教學的完美融合，教師必須轉變理念，通過自學和參加培訓提升自身的專業能力，以推動人工智能技術和學科教學的融合。另外，學校要秉持時代發展要求，根據教師的實際情況，開展不同主題的信息技術培訓活動，以為教師更好的利用人工智能技術開展教學打下堅實的基礎。與此同時，學校還可以通過“引進來”的策略，邀請專業人士開展演講活動，以拓寬教師視野范圍，提升教師的認知。教師還可以充分整合自己的課余時間，建立起一套完備的理論知識體系，為信息技術教學活動的持續開展奠定堅實的基礎。

五、結語

綜上所述，小學信息技術學習的目的在于為學生日后的計算機技術學習打基礎。隨著人工智能的興起以及教育領域的應用，推動了教學工作的合理化開展，進而推動著小學生信息技術水平的提升。另外，人工智能技術的應用改變了傳統的課堂教學，可以讓學生在良好氛圍下了解、學習信息技術知識，進而提升自身的信息技術操作能力。利用人工智能技術開展小學信息技術教學，不僅可以激起學生的學習興趣，還能助力小學信息技術教學質量的提升。在新時代的教育教學中，教師必須積極探尋人工智能技術和信息技術的結合點，并通過提升自身能力，從根本上提升人工智能教育的教學質量和效率。

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（責任編輯：向志莉）