人工智能在小學信息技術教學中的應用

倪曉露

【摘要】隨著科技的發展，人工智能走進了我們的教育，小學信息技術作為一門技術課程，需要做好課堂與時代的對接工作，為此，在教學中，教師要讓學生了解人工智能的內涵及其應用，用人工智能創設直觀情境，激活學生興趣，從而培養學生的信息素養。

【關鍵詞】人工智能；應用；小學信息技術

小學信息技術學科的根本目的是要讓學生成長為具備較強信息素養的人才。隨著智能時代的到來，人工智能在社會中的地位越來越高，儼然已成為國際競爭的新焦點。我國人工智能領域的人才缺口較大，此時加強信息技術教育，在義務教育階段普及人工智能技術，全面提升青少年綜合信息素養，有著極強的現實意義。《新一代人工智能發展規劃》中已將編程教學納入小學信息課堂的課程體系中，致力于在小學群體中普及并推廣編程教育，使小學生掌握基礎的信息技術與人工智能知識，并可將其靈活應用于各類問題的解答與解決之中，深化信息知識的學習，使小學信息課堂跟上人工智能時代的發展腳步。

一、感知人工智能內涵及其應用

1.了解人工智能，豐富學生認知

將人工智能納入小學信息技術教學體系中的首要任務，便是要讓學生了解人工智能，使學生明確人工智能的概念、內涵、原理，讓學生對人工智能有初步的認知與了解。多樣性的人工智能系統、軟件等，能有效調動學生的好奇心和對信息技術領域的研究欲望，可以為后續的信息技術教學打下堅實的基礎，學生也能在興趣的內驅力下積極參與學習。

以蘇科版小學信息技術“智能家居”一課的教學為例，教師要先為學生講解人工智能的基本原理及其核心概念，并以此作為課堂導入。教師可以對學生提問：同學們知道人工智能是什么嗎？你對人工智能有哪些了解？說一說你見過哪些生活中的人工智能？為什么你認為它是人工智能？通過這樣的話題導入課堂，不僅能夠激發起學生的討論欲望，構建課堂活躍的討論氛圍，還能夠讓教師了解學生目前對人工智能的掌握情況，便于適時調整后續的教學計劃及課堂的問題鏈。之后，教師可以使用提前制作好的PPT課件，為學生展示人工智能的世界，讓學生逐漸了解人工智能的基本原理，明白人工智能是一項以計算機強大的運算能力模擬人腦操作，或開展一些人類行為的技術。隨后，教師再給學生展示日常生活中的智能家居，讓學生說一說，自己家里有哪些智能家居，智能家居的使用給我們的生活帶來了怎樣的便利。

在信息技術課中帶領學生認識人工智能，初步了解人工智能，是將人工智能普及到小學生群體中的重要手段，可以豐富學生的認知，讓學生了解最先進、最前沿的信息技術，使學生真正意識到信息技術課堂的重要性。

2.參觀人工智能，開拓學生視野

在信息技術課堂中，教師可以帶領學生參觀各類高級、先進的人工智能技術，讓學生了解人工智能技術的最新應用。教師可以使用多媒體設備為學生播放人工智能的制造、生產過程，或帶領學生參觀人工智能工廠，讓學生更深層次地了解人工智能的發展歷程，加深學生對人工智能的理解，以信息技術課堂開拓學生視野，拓展學生的知識面，提高學生的信息素養。

以蘇科版小學信息技術“初識人工智能”這一課的教學為例，在教學時教師先使用了PPT為學生展示人工智能在世界上以及在我國的發展歷史。同時帶領學生回憶，在之前的課堂中都學過哪些與人工智能相關的知識點，并讓學生講一講自己在生活中會使用哪些人工智能？在學生初步了解后，教師為學生展示目前最先進的人工智能ChatGPT在圖形、影像、語言文字等多個領域中的應用，引導學生了解目前科學技術、信息技術的強大與快速發展。之后，教師又在互聯網上搜尋了一些人工智能生產、制造方面的公開資源。在本課最后，教師讓學生根據自己目前對人工智能的了解，暢想未來人工智能的發展方向，并在課堂中與全班同學分享自己的想法。

在信息技術課中帶領學生參觀人工智能的生產制造，觀看人工智能的發展歷程，讓學生切實體會到科技的飛速發展，繼而生成更強勁的學習動力，這對培養學生信息素養有著極大的促進作用。

二、借助人工智能豐富教學形式

1.創設直觀情境，化解抽象難題

信息技術課堂中的部分知識點相對抽象，而小學生對抽象知識的理解能力較弱，此時借助人工智能將抽象的概念轉變為直觀的情境，讓學生在情境中分析問題并解決問題，能有效提高課堂的教學效率。人工智能的合理應用也可在課堂中創建趣味化的教學情境，不僅能夠解決教學中抽象知識的重難點，還可以進一步提高學生的學習興趣，激活學生的探索欲望。

以蘇科版小學信息技術“語音識別”一課的教學為例，在本課教學中，教師要在課堂上創設生活化情境，讓學生想一想，在我們的日常生活中有哪些能夠與人進行交互的語音識別或語音控制系統呢？這時候會有許多學生說，有一些電子產品可以使用語音控制，也有學生表示自己家安裝了聲控燈、語音智能門鎖等。這時，教師可以拿出自己的智能電子設備，為學生展示語音控制系統的功能。隨后再正式導入課堂教學，讓學生分析語音識別如何在人工智能層面分析并應用，又要如何設計一個可以進行語音識別的物品。接下來，導入mDesigner軟件中的人工智能模塊，要求學生使用該模塊進一步了解語音識別系統的詳細情況，并讓學生嘗試在小組內自由探索，設計一款語音燈。

人工智能的直觀性特征，可以將抽象的概念具象化、形象化，符合小學生的認知發展規律，能夠幫助學生在自主的探究與學習中快速找到前進的方向。對提高學生課堂積極性、主動性大有裨益，也可以讓學生在情境中進一步理解知識。

2.設計信息游戲，激活學生興趣

小學生天性愛玩。過去，部分教師會將信息技術課堂作為學生“自主上網”的場所，在簡單地傳授知識后，便讓學生自由使用計算機，這對提高學生信息素養并無益處。實際上，教師可以將游戲與授課結合起來，構建游戲化課堂，使用人工智能技術，為學生設計有趣的信息化游戲。學生可以在游戲中保持較強的專注力，可以在游戲的過程中學習知識、吸收知識。因此，智能化的游戲設計可有效提高信息技術課堂的教學水平。

以蘇科版小學信息技術“青蛙過河”的教學為例。學習本課知識時，學生已經對Scratch編程有了基礎的了解，能夠在編程機器人的輔助下完成一些簡單的操作。本課的教學活動為“設計游戲、測試游戲”，教師要從青蛙過河這一基礎知識入手，導入簡易游戲的編程教學，確保學生能夠正確理解圖形化編程軟件、程序語言之間的關系，隨后，讓學生使用mBlock v5.3.0編程軟件，將青蛙過河這一小段動畫設計成游戲。在人工智能的幫助下，學生可以直接使用智能編程軟件，將原本青蛙過河的動畫程序，設計成具有較強互動功能的游戲程序。在學生設計游戲的過程中，教師要詳細為學生講解游戲設計要點，確保學生理解動畫編程與游戲編程之間的區別。在教師的逐步引導下，自主完成游戲設計后，教師還要讓學生展示游戲的玩法，并在班級內評選出最佳游戲設計獎。

值得注意的是，在構建游戲化課堂時，教師需要對學生做出正確的引導，既不要將游戲視為洪水猛獸，放心大膽地讓學生接觸智能化信息游戲，同時也要培養學生的自律意識，讓學生正確對待游戲，防止學生沉迷。

三、使用人工智能培養信息素養

1.開展項目學習，引導小組合作

項目學習是一種以學生為主體的極其有效的教學模式，多以小組形式展開，可以有效培養學生自主學習、自主探究、小組合作等多項能力，可有效發展學生的團隊意識與信息素養。教師可以結合課堂教學的主要內容，為學生設計項目課題，要求學生在人工智能的輔助下，與其他小組成員共同完成項目學習。人工智能可以有效降低學生自主探究、自主設計、自主研發時的難度，讓學生更快捷、更高效地完成項目作業。

以蘇科版小學信息技術“人工智能的應用”一課的教學為例，在本課教學時，教師在課堂中讓學生體驗了近期在互聯網上爆火的AI繪畫軟件，并讓學生使用AI繪畫軟件，在軟件中輸入自己想要的關鍵詞，隨后，由軟件自動生成一幅畫面。小學生的思想天馬行空，畫面異常豐富，人工智能繪制出的畫面與學生腦海中的形象一定會有些出入，加上AI繪畫這項技術尚未成熟，最終得出的畫面可能會存在各種邏輯問題或常識問題。教師要求學生以小組為單位使用編程軟件mBlock v5.3.0，標記出小組成員生成的所有畫面中存在的人體缺失或結構失衡等問題，再由各組組長總結問題，小組成員共同完成一篇以“目前AI繪畫軟件導功能缺陷”為主題的項目報告，并在課堂中匯報。

項目式學習必須配備完整的教學評價，教師不僅要對學生的項目作業以及學生的學習過程做出評價，還需要分析本次項目學習中選用的人工智能系統軟件的表現力，并對下次應用人工智能教學的方案進行調整。

2.完善編程體系，構建智能平臺

如今，編程課程已納入小學信息技術課程中。蘇科版小學信息技術五年級整冊都以scratch編程為主，根據《新一代人工智能發展規劃》以及新課標對小學信息技術教學的要求，教師要結合現階段人工智能的發展情況，以神經網絡算法與機器學習算法為主，構建完整的編程體系，提高人工智能的靈活度，同時讓學生自主使用智能平臺完成編程學習。

以蘇科版小學信息技術“小貓抓魚”一課的教學為例，在課堂教學時，教師引入了scratch 3.0軟件、編程機器人及人工智能仿生技術，先讓學生在仿生技術下分析小貓抓魚這一過程中貓和魚的狀態及行為特征，確保學生能完全了解被描述對象的行為模式后，再將提前制作好的電子資源包傳輸給學生，要求學生在小組內討論并開展自主學習、探索，讓學生在觀看教師錄制的微課視頻后，整理出重點操作，理清該程序的制作流程。學生自主學習的過程中，教師需要為學生提供必要的指導。同時，也可以使用教育101倒計時系統，培養學生的時間觀念，最后，要求學生在小組內驗證該程序是否能正常運行，確認無誤后，即可開始小組作品展示環節。

以人工智能技術為核心的智能平臺可以降低學生理解scratch編程的難度，能夠有效提高學生的編程綜合能力，讓學生在正確理解編程算法的基礎上，和編程機器人進行高效的互動并完成編程學習。

總之，人工智能技術的飛速發展給信息技術教學帶來了翻天覆地的變化。教師可以在小學信息技術課堂中使用人工智能技術，借助人工智能的優勢，降低學生理解信息技術知識的難度，提高學生的信息操作能力，讓學生更快、更好地適應現代社會的發展，切實提高學生的信息技術素養。

【參考文獻】

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[2]石敏.小學信息技術課程中的人工智能教學策略[J].中小學電教，2022（07）.