基于人工智能的小學信息技術課堂教學分析

摘要：在小學教育階段，信息技術屬于重要課程之一。人工智能技術的發展對小學教育信息化建設起到推動作用，既可以提高信息技術課程教學效率與質量，還能加強小學生的信息科技素養，有助于培養小學生的理解能力和創造能力。本文主要分析小學信息技術課堂教學問題，討論人工智能技術的應用效果，希望能為相關教育工作者教學創新提供有益參考。

關鍵詞：人工智能；小學教育；信息技術課堂教學

當前，包含教育在內的較多領域都開始引入人工智能技術。在人工智能技術的推動下，各領域的傳統工作思維與工作方式都發生了巨大的轉變。信息技術新課程標準提出要引入“人工智能教學模式”，要求從小學階段開展人工智能教育活動，為培養高端人才奠定良好基礎。在信息技術體系中，人工智能技術屬于重要組成部分。小學生接觸人工智能技術后，能夠了解其基本技術原理、使用方法，并置身于人工智能情景開展深度學習，因此，探究人工智能在小學信息技術課堂中的應用具有顯著意義。

一、基于人工智能的小學信息課堂教學意義與目標

（一）教學意義

“新課改”要求教師積極轉變教學理念，將人工智能技術與信息技術課程融合在一起，創新信息技術課堂教學模式。在人工智能技術的輔助下，信息技術課堂教學效率、教學質量能夠得到顯著提升。在人工智能技術體系中，大數據技術、深度學習技術為核心技術，有助于培養學生的綜合素養。教師采用大數據技術收集教學反饋意見，詳細分析學生存在的普遍問題，有助于學生在后續學習中解決難題。教師還可開展智能賦能教學活動，不斷激發學生的學習動力，完善學生的信息技術知識結構，提高學生信息素養，讓學生掌握基本的學習技能。

（二）教學目標

在小學信息技術教學中，教師要將人工智能融入課堂教學，建立信息技術教學智能系統。在“新課改”背景下，小學信息技術教學應當轉變固有方向，立足于人工智能應用目標，提高信息技術教學的智能水平，幫助學生養成感知思維，提高學生的編程能力。通過分析信息技術課程的教學目標可知，技術應用能力是培養學生信息素養的重要舉措。在信息技術教學中融入人工智能技術，有助于教師實現預期教學目標，能夠最大限度地提高學生的創新能力。

在小學信息技術教學中，人工智能技術的應用能力也屬于關鍵培養內容。基于新課程標準，教師應逐步引導學生正確認知信息技術，激發學生的學習興趣。當學生對信息技術知識、技能表現出極高的學習興趣時，教師就要不斷創新教學方式、拓展教學內容，指導學生深度學習信息技術的核心要點。

二、人工智能在小學信息技術課堂教學中的應用方式

（一）基于教學系統，開展小組合作

在智能教學系統的幫助下，教師可以將學生分為若干小組，引導學生開展合作學習。所謂智能教學系統，即依托互聯網平臺，全面、實時診斷學生的學習狀態，結合人工智能技術、教育心理學，打造和諧的師生關系，為學生小組合作與互動提供專業指導，從而提高教師的教學質量和學生的學習成效。以“無線通信與智能網關”為例，教師借助系統互動功能，引導學生討論智能家居的相關知識，由各小組代表介紹常見的智能家居類型，并以創設安全環境為目標，要求小組建立安防系統模型，用于高效處理家庭常見的安全事故，如火災、盜竊等。這種教學模式不僅能夠提升學生的團隊協作能力，還能讓學生在完成項目任務的過程中提升知識應用能力。

（二）基于語音識別，強化互動教學

在人工智能技術體系中，語音識別系統屬于常見技術類型，可基于個體語言特征鑒別多種聲音，同時還可通過用戶語言執行搜索、解答等命令，“Siri”“小愛同學”“天貓精靈”等都屬于代表性語音識別產品。在信息技術課程中，教師要逐步滲透人工智能技術，以語言識別系統提供互動式教學支持，保證教學活動的趣味性。同時，教師應引導學生自主探究人工智能技術，掌握基本的技術技能。以“智能導航”教學為例，在人工智能軟件的支持下，教師可在課前導入環節開展語音交流，比如對著手機說出“小愛同學，打開高德地圖軟件”指令，讓學生親身體驗人工智能軟件的指令執行過程。當學生了解到人工智能軟件的基本應用后，教師就可以逐步將教學內容延伸到綠色出行領域，比如如何用手機操控共享單車，如何預測公交車到達站點的時間，以及如何了解交通信號燈等，從日常生活入手，引導學生探索人工智能在交通出行場景中的應用，由此激發學生的學習動力，引導學生主動探索人工智能技術。

（三）創設生活情景，提高教學效率

日常生活中到處可見人工智能技術的身影，學生也掌握了基礎的技術應用方式，感受到了人工智能對現實生活的影響，但他們很少去思考智能生活包含的技術原理。這就要求教師結合理論知識、生活案例，以具象化方式展示技術原理，讓學生能夠理解、掌握其基本概念。以“電子標簽”教學為例，商品包裝上的二維碼就使用了電子標簽技術。用戶通過手機掃描二維碼，即可知曉商品的產地、生產信息、物流信息；再比如超市購物收銀，使用掃描器掃描產品條形碼，就能顯示物品價格。教師要引導學生發現生活中常見的電子標簽形態，通過分析電子標簽的智能應用案例，讓學生深度了解人工智能技術的應用表現。這種教學方式有利于培養學生的探索精神。

三、人工智能在小學信息技術課堂教學中的應用策略

（一）正確認知人工智能應用場景

人工智能技術其實并不復雜，將其引入小學信息技術課程中，能夠使課程教學更加形象化、立體化。教師在開展教學活動之前，應當利用常見的人工智能案例，引導學生親身體驗人工智能服務，并以這種方式提高學生對人工智能的認知度。人工智能技術包含人像識別、語音識別等，學生在日常生活中已經體驗過智能服務，因此學習熱情與積極性比較高。比如智能手機解鎖功能，從早期的密碼、圖形解鎖方式，逐漸發展為聲控解鎖、人臉識別解鎖、指紋解鎖等方式，滿足用戶在不同應用場景下的解鎖需求。再比如手機購物服務，購物軟件首頁能按照用戶愛好推薦產品。這是大數據技術與人工智能技術結合的產物。當用戶有出行需求時，只需打開手機打車軟件，即可推送最近距離的司機。通過上述案例，學生能感受到人工智能技術帶來的諸多便利。將人工智能引入小學信息技術教學中，要求教師深度挖掘人工智能技術的應用案例，傳授技術操作原理，以此激發學生的學習熱情、求知欲望，培養學生的信息科技素養。

（二）開發智能軟件，完成人工智能教學目標

在小學信息技術課堂教學中，人工智能技術要獲得軟件設施、硬件設施的支持，如仿真教學系統、人工智能教學系統等。作為重要的輔助教學工具，人工智能教學技術設施可以為師生提供互動空間，可以為學生提供個性化的學習服務。對于學校來說，為了有效地滿足人工智能輔助教學的需求，則要開發、整合教學資源，幫助教師實現教學精準分層、定位教學資料，既滿足學生的個性化需求，還能確保學生掌握現代信息科技，從而真正實現現代科技與小學教育的融合。此外，在人工智能仿真技術體系中，學校應高度整合人工智能技術資源，降低教育成本，加大信息技術實訓教學的比重，吸引學生參與到自主探究活動中，持續提高學生的學習能力。

（三）基于人工智能，加強信息化實踐能力

小學信息技術教學不能只關注理論知識教育，還要不斷提高學生的信息化實踐技能。人工智能的學習分支非常多，如慕課平臺、有道詞典等軟件經過升級改造后，就能應用到實際教學活動中。其能夠在人工智能的支持下，幫助學生消除傳統教學的時空限制，讓學生在實踐中提高參與自主性，從而提高教學效果。在虛擬現實軟件教學活動中，教師通過虛擬現實軟件開展沉浸式教學。在課程設計環節，教師應當深入踐行“因材施教”原則，按照學生的不同能力層次，為其提供不同的信息技術教學內容，以此培養學生的信息技術應用能力，持續提高其創新素養。

（四）建立信息技術編程教育體系

在小學信息技術教學活動中，教師要建立信息技術編程教育體系，立足于學生的學習特點、發展需求，開展多維度的教學活動，全面滿足不同層次學生的學習需求，從根本上加強學生的信息技術能力。

現階段，人工智能技術的發展速度非常快，且與日常工作、學習、生活的關系越來越密切，如智能算法顛覆了社會發展態勢與生產模式。經過教師的初步教育后，小學生基本了解了IT知識與實際操作，已掌握泡沫算法、分治算法、循環算法。在條件允許的前提下，教師要逐步引導學生開展程序設計，深度了解人工智能算法的實際應用。此外，教師還可以將開源硬件設備作為輔助，以圖形化編程語言開展編程教學活動，從而形成一系列指令。對于小學生來說，編程機器人的教育意義和實踐意義十分明顯，有助于學生深入了解現代社會的生產模式，強化掌握前沿技術的發展動態。

（五）引入多元化課堂教學手段

在小學信息技術教學中，教師可以在人工智能的幫助下，不斷創新教學內容與方式，結合小學生的學習特點、學習需求，優化設計課堂教學方式，充分發揮人工智能的教育作用。

第一，開展游戲式教學活動。鑒于小學生在游戲活動中的專注度非常高，教師可通過人工智能開展游戲教學活動，加深學生對知識內容的理解，幫助學生獲得全新的學習體驗。比如在“網絡地圖”教學中，教師可通過軟件、硬件設施，逐步引導學生進行網絡地圖編程，并將網絡地圖應用到人工智能算法中，以此提高學生的學習熱情。

第二，引入小組合作模式，促進學生之間的溝通與交流，幫助學生掌握不同領域的新知識。比如在“網絡安全”教學中，教師可將學生劃分為若干小組，設計簡單的網絡攻擊方式，引導學生使用人工智能技術加大網絡防護力度，并通過網絡漏洞查詢、算法編程等方式消除網絡安全隱患。多元化的教學方式，既可以豐富課堂教學內容，還能深度挖掘學生的學習與操作潛能，提高小學生的信息技術素養。

（六）設置人工智能教學評價機制

在小學信息技術課堂教學中，教師可利用人工智能技術記錄并分析學生的學習行為。采用此種方式，教師可掌握每一位學生的學習差異，進而把握學生的學習特征，為調整教學計劃、教學內容提供有價值的依據。同時，教師還可通過人工智能技術分析學生的資料文件，總結學生學習過程中的各項表現，全面了解學生的學習障礙與優缺點，并為其制定個性化的輔助策略，幫助學生高效解決信息技術學習問題，提高學生的信息技術學習能力。相較于傳統的評價機制，人工智能教學評價機制具有真實性、全面性的特點。教師的教學評價能力不會對評價結果產生影響，從而有助于規避評價不科學、評價不客觀的問題。

四、結束語

綜上所述，在小學信息技術課堂教學中融合人工智能技術，有助于培養學生的創新能力、提高教學質量、豐富學生的課外技能。教師要正確認知人工智能的應用場景，完善信息技術編程教育體系、引入多元化課堂教學手段、設置人工智能教學評價機制，提高小學信息技術課堂教學成效。

作者單位：吳嘉亮 廣東省中山市石岐實驗小學

參考文獻

[1]鄭乃石.貫徹分層理念，落實因材施教——談分層教學在小學信息技術教學中的應用[J].試題與研究， 2024，11 （16）： 88-90.

[2]陶莎莎.小學信息技術教學存在的問題及解決策略的研究——培養和提高學生圖形化編程能力[J].試題與研究， 2024， 29（13）： 148-150.

[3]張水軍.經歷思維過程 把握計算本質——例談小學信息技術App Inventor編程教學策略[J].試題與研究， 2024，27 （06）： 129-131.

[4]李偉，楊玉秋.小學信息技術編程教學中計算思維培養“五部曲”——評《小學生計算思維培養研究》[J].應用化工， 2023， 52 （12）： 3493.

[5]張毅.創客教育理念賦予課堂新潛力——創客教育理念下的小學信息技術教學探究[J].安徽教育科研， 2023，27 （34）： 64-66.

[6]黃琳.玩要精彩 學要輕松——淺析小學信息技術趣味教學的實施策略[J].天天愛科學（教學研究）， 2023，29 （11）： 22-24.

[7]譚雪峰.鼠標點擊繽紛的夢——淺談粵教版小學信息技術B版第一冊（上）教材活用與教學實踐策略[A] 廣東教育學會2023年度學術討論會論文集（二）[C]. 廣東教育學會， 廣東教育學會， 2023： 5.

[8]郭晶晶.小學信息技術課程教學中Moodle平臺下的三位一體教學模式設計分析[J].吉林教育， 2023，30 （30）： 73-75.

[9]韋英哲.課程與教研的雙軌并行——訪廣東省基礎教育小學信息技術教研基地（中山）[J].廣東教育（綜合版）， 2023， 38（10）： 76-79.