人工智能在小學信息技術教學中的應用

莊艷紅

隨著科學技術的發展，人工智能已經逐漸進入教育教學領域。在小學信息技術教學中，教師積極應用人工智能技術展開教學，能夠輔助學生進行更高質量的課程學習。信息技術是一門以現代化技術為依托的學科，人工智能技術的運用將大幅提高學生學習的實效性，為學生設計更多人工智能實踐應用活動，引領學生參與與人工智能技術相關的實踐探索，豐富學生的感知，促進學生學科核心素養的發展。以此為基礎，學生也將感受到學習的意義和重要，以更為積極且良好的態度參與到課程學習中?；诖耍恼路治隽巳斯ぶ悄茉谛W信息技術教學中的應用價值，探究了人工智能在小學信息技術教學中的應用策略，旨在為學生提供更為良好且豐富的學習環境，促進他們的有效發展。

一、人工智能在小學信息技術教學中的應用價值

（一）有利于激發學生探究欲望

人工智能在小學信息技術教學中的應用能夠激發學生的探究欲望。在教學過程中，教師將結合具體的教學內容，多元化、多維度地引入各種各樣的人工智能認識與實踐探究模塊的相關活動，充分集中學生的注意力，并結合學生的認知特點及學習情況，展開一系列的實踐探究活動。這樣能夠指引學生基于自身的認知基礎去完成多元化的實踐探索，加深自身對信息技術學科知識的理解。甚至能夠以人工智能技術為引導，輔助學生參與課程實踐探究活動，讓學生進行多維度拓展及延伸，提升學生的信息技術素養。

（二）有利于輔助學生解決問題

人工智能技術作為信息技術學科中的重要組成部分，涉及的內容比較多，是學生需要學習的一種技術，從而能夠利用這一技術去解決一些比較復雜的問題。學生使用人工智能進行信息技術學習，能夠更為高效地處理問題，從多個角度出發去理解并分析問題，更為深刻地認知人工智能語言的特征，掌握智能化求解問題的方式方法，讓學生解決問題的能力及素養得到切實提升。同時，這也能夠輔助學生形成信息素養，讓學生能夠深入地學習，為促進學生的全方面發展奠定更為堅實的基礎。

二、人工智能在小學信息技術教學中的應用策略

（一）利用人工智能，搭建智能化學習平臺

近年來，人工智能技術得到了快速發展，廣泛地應用于人們生產生活的方方面面，特別是在教育領域中的應用更加廣泛，也更為新穎，有利于為學生的智能化學習提供便利的條件。人工智能技術的應用更為靈活，能夠滿足智能化教學的要求與理念，構建契合學生實際發展情況的教育教學模式。因此，在應用人工智能開展教學時，教師應該為學生搭建智能化學習的平臺。

例如，在閩教版小學信息技術《趣味編程1：猜數游戲》教學時，教師可以以編寫猜數游戲的程序為例，讓學生了解“詢問……并等待”“如果……那么”等指令的用法以及變量的創建及引用方式，以此實現編程的撰寫。學生在撰寫這一編程的時候，可以利用scratch程序來解決數學問題，完善自身編程的整個過程。為了提高學生學習的實效性，教師需要為學生搭建智能化學習的平臺。具體操作過程如下：

第一，游戲導入。教師可以借助猜數游戲導入課程內容，充分激發學生學習的興趣與積極性，讓學生能夠在游戲的玩耍中具備撰寫這一程序的能動性，順利導入教學內容。

第二，以生活化的案例，讓學生通過思考、交流、探究等一系列的活動，掌握變量的規范命名、程序設計過程中的邏輯性，能夠根據教師給定的流程圖，了解用計算機實現猜數游戲的一般編程思路，解決相關問題。

第三，實現項目化指導。通過相關的項目測試及問題提問的方式，輔助學生建立更為完整的學習思維，能夠在微課的指示下，嘗試完成編程的撰寫。

第四，互相交流。在利用Scratch編寫了猜數游戲之后，學生將進行同桌之間的積極交互活動，互相交流自己編寫猜數游戲編程的過程，并分享自己的觀點與感受。

如上，在指導學生學習制作趣味編程游戲的時候，教師給學生設計了智能化的學習活動，讓學生的整個編程學習及編程實踐都能夠有所依托，充分發揮學生的自主性，滿足學生利用人工智能技術展開各種算法應用及實踐操作的需求，構建更為完善的編程教學體系。同時，也為學生搭建了智能化學習平臺，讓學生學得輕松、學得快樂，提升學生的技術應用能力。

（二）利用人工智能，創新活動模式

1.自主學習。

在教學中，教師可以利用人工智能技術指導學生展開自主學習，豐富學習活動開展形式。人工智能技術中的智能教學系統，既能夠根據學生的學習特性，為他們提供更佳、更具針對性的教學方案，還能夠為學生學習盲點的掃清提供有力支撐，為學生提供更為良好的自主學習環境，激勵學生發揮主觀能動性，幫助他們在自主學習活動中獲得良好的學習體驗。

例如，在閩教版小學信息技術《移動鼠標接蘋果》教學時，教學目的是讓學生認識偵測模塊的相關指令，掌握使用鼠標控制角色運動的方法。在指導學生學習這一節的知識內容時，教師可以利用智能教學系統為學生提供自主學習的空間，指導學生有針對性地完成課程實踐活動。具體如下：

（1）自主探索“接蘋果”游戲原理

教師通過智能教學系統，為學生引入有關于“接蘋果”這一游戲活動的微課解說視頻，讓學生仔細觀察游戲運行的效果，并從小車、蘋果兩個角度出發思考它們是如何運行的。而后，學生可以將自己的思考通過語音表述或者打字的方式展現出來。根據學生描述的內容，系統將提取關鍵詞，分析學生對這一原理的掌握情況，并在學生的自主學習認知基礎之上給出針對性的指示，讓學生對這一原理的認知更為具體、全面且細致。

（2）游戲制作前準備

智能教學系統將為學生提供自主創作的空間，指引學生完成舞臺背景設計、角色設計、角色出場定位、規劃腳本等活動任務。比如，在“舞臺背景設計”模塊，學生需要從本地文件中上傳“蘋果樹果園”背景，并從角色庫中插入適當角色裝飾背景。在學生完成操作之后，教師借助智能教學系統觀看學生在操作中存在的問題，而后記錄、匯總學生在自主學習中的不足，為后續的集體講學奠定基礎。

（3）編寫程序

在這一環節，智能教學系統將指導學生編寫小車和鼠標交互的腳本、蘋果落下的腳本等。需要注意的是，這一環節是比較難的模塊，在學生自主編寫的時候，教師要考慮到學生之間存有的個體差異。如果是學習能力比較強的學生，教師可以讓他們按照這一系統的指示自主完成。如果是學習能力比較弱的學生，教師可以指導他們完成，在指導的過程中要彰顯針對性與啟發性，讓這一層次學生的自主學習能力得到切實發展。

如上，教師利用人工智能指導學生完成自主學習，提高了他們的自主探究意愿，促進學生獲得有效發展。

2.互動學習。

教師可以借助人工智能中的“語音識別”技術指導學生完成互動學習。語音識別在生活中的運用是比較常見的，比如手機中的“你好，Siri”，家用電器中的“小愛同學”“天貓精靈”等。這些都是人工智能化中的語音識別技術，可以根據人聲判斷及用戶提出的問題進行智能化搜索和智能化回答，并與人進行對話。教師可以在教學中使用這一技術，指導學生進行互動學習，為信息技術課堂教學帶來耳目一新的變化，激發學生的學習興趣，提高學習積極性，幫助學生獲得更為深遠且全面的發展。

例如，在閩教版小學信息技術《認識機器人構件》教學時，教材以科普知識的形式介紹機器人在不同領域的應用情況及應用價值等，為學生展示機器人外觀結構，同時闡明機器人的傳感器在機器人中的價值與作用，讓學生明白不同的傳感器能夠接收外界不同的信息，讓學生在獲得了相關的技術認知之后，動手搭建有一定功能的機器人。因此，教師要有意識地結合所教學內容，應用人工智能技術指導學生展開互動學習。具體操作過程如下：

（1）小組討論

教師指導學生進行小組合作，共同觀看視頻《中國機械狗VS美國機械狗》，隨后交流探究，說出自己的視頻感想。在這一環節，學生將進行互動交流，激活學習的內驅動力。

（2）智能互動

教師指導學生以小組為單位，自主閱讀教材44—46頁“認識機器人組件部分”，并從機械系統、控制系統、驅動系統、感知系統等多個模塊進行分析。在解讀教材的時候，學生可能存在不理解的地方，這時可以提出問題并進行組內交流與分析。如果組內成員討論之后依舊無法解答時，便可以借助語音識別系統進行提問，進行人機互動學習。

（3）智能問答

當學生完成了教材的閱讀之后，教師可以借助語音識別系統，以組為單位，規定時間，讓各個小組展開智能問答活動。語音識別系統向小組成員提出問題，小組成員回答，系統再識別對錯，繼續提出下一問題，看哪一個小組最先回答完，并且正確率最高。比如，學生閱讀完教材46—48頁有關于“傳感器”的內容之后，語音識別系統便可以向各個小組提出以下問題：

1.傳感器的作用有哪些？

2.傳感器根據處理信息的方式不同可以大致分為哪幾類呢？

3.你們知道哪些傳感器呢？它們又有什么功能呢？

如上，語音識別系統可以根據各個小組成員回答的內容提取關鍵詞，判斷內容的正確性、完整性等，最后將數據匯總。教師可以在系統終端適時檢查各個小組學生回答的內容，最后篩選出最優秀的小組并予以獎勵和表揚。這樣能夠對小組學生起到激勵與帶動作用，促進他們后續展開更為高效的互動實踐操作。

（三）利用人工智能技術，實施創客教育

創客教育是融合了科學、技術、工程、藝術、數學等知識與技能，遵循開放自由、創新創意、探究體驗等教育理念，以實踐創造學習為主的一種新型教育模式。小學信息技術課程中涉及了諸多探究實踐、創新體驗類的活動課程，因此教師可以借助人工智能技術實施創客教育，發展學生的創新能力、探究能力及創造能力。

例如，在閩教版小學信息技術《仿真光控節能燈》教學時，本節課是通過光環板和“燈光”、“控制”和“事件”積木，理解順序執行和循環執行的含義，實現全部LED燈變化不同顏色和逐步亮燈的效果。因此，教師可以為學生設計不同的實踐探究任務，讓學生以任務為導向，完成不同方式的創意實踐，讓LED燈展現不同的效果。具體任務如下：

任務一：認識光環板

觀看光環板介紹視頻，獲得對光環板的初步認識，理解燈效與編程的關系。

任務二：讓全部LED燈一起變化不同顏色

教師可以為學生設計“你想制作怎樣的燈光作品參加燈光秀呢？”實踐探究活動。這一任務具有開放性價值，學生根據教師提出的這一問題進行自主思考，將產生如下不同的思考點：

思考1：不斷閃爍的燈。

思考2：不斷變化顏色的燈。

思考3：聲控燈……

學生則可以根據自己的思考分解實踐操作任務，比如“發一種顏色的光”“發另一種顏色的光”“發第三種顏色的光”等，以此完成創意化編程程序，完成順序執行的過程。

任務三：讓光環板逐漸亮燈

為了讓學生完成循環執行，教師可以為學生設計讓光環板逐漸亮燈的任務。學生根據上一任務的思考說出自己的創作想法，比如“點亮三顆燈”“點亮7顆燈”“點亮十一顆燈”等，然后依次完成循環執行操作。

如上，教師利用人工智能技術指導學生完成創意化的項目任務活動。學生在這些活動中積極展示自己的想法，體現了主動生成知識的過程，這讓教學的效果得到提升。

（四）利用人工智能，拓展課后實踐維度

信息技術在現實生活中的應用是比較廣泛的，教師要對接學生的生活實踐，在生活應用中講解人工智能的相關內容，讓學生得以在實踐中應用人工智能技術，豐富學生的感悟與思考，使其得以在實踐訓練中形成核心素養，拓展課后實踐的維度，為學生的自主化發展提供支撐。

例如，在閩教版小學信息技術《綜合活動2制作陽光運動計步器》教學時，教學目標是讓學生在掌握加速度傳感器功能后展開制作計步器的活動。在這一環節中，首先，教師要指導學生進行課后實踐探究，讓他們以小組為單位，去各大商場調研計步器的功能，體現人工智能技術在計步器中的具體使用。其次，當學生完成了調研之后，教師再讓各個小組根據自己調研的結果進行總結，并結合課本教材中展示的關于制作陽光運動計步器的操作步驟完成計劃報告，撰寫自己制作計步器的方式，豐富學生的學習感知體驗。各個小組根據自己撰寫的制作方式與步驟，便可以完成計步器的實踐制作，綜合思考人工智能技術（micro.bit板）的功能。比如，它具有識別人體姿態變化的功能，隨即學生也將綜合運用這一技術，演示人體運動的不同模式，并思考這一技術捕捉人體姿態變化情況的具體操作模式，然后聯通捕捉數據與LED屏顯示的路徑，完成陽光運動計步器的制作。最后，完成了計步器之后，學生還可以在課后積極運用這一計步器記錄自己課后運動實踐的過程。從這種實踐操作模式著手，能給學生帶來更好的感知體驗，讓學生的課后實踐活動推向深入，為他們提供內化所學知識的機會。

三、結語

綜上所述，在信息化背景下的課程教學中，小學信息技術教師應該使用人工智能技術豐富并創新課程教學的模式。教師要清晰地認識到人工智能技術在信息技術課程教學中的應用價值，采取有效的策略與措施科學合理地使用人工智能，指導學生在科學技術的作用下完成自主實踐與探索，開展高質量的訓練活動，獲得更為豐富且深刻的體驗。這樣不僅能夠加深學生對人工智能的認識與理解，也能夠培養更多的智能型發展人才，助力信息技術課程教學價值的發揮。