發揮項目式學習在人工智能編程教學中的作用

〔摘" "要〕" "人工智能編程已成為小學教育階段重要教學內容，對學生的動手操作能力、創新思維、信息素養具有良好的培養效果。為保障人工智能編程教學質量，可引入項目式學習模式。基于此，本文從發揮項目式學習模式在小學人工智能編程教學中的作用出發，總結分析項目式學習模式視域下小學人工智能編程教學的實施目標，進一步從多個角度出發，結合Scratch平臺提出小學人工智能編程教學中應用項目式學習模式的有效策略，對教學效果加以評價，以期提供有益借鑒。

〔關鍵詞〕" 信息科技；項目式 學習模式；人工智能編程教學

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 10" " 035-037

項目式學習模式是新課程改革背景下產生的創新性教學方法，已在小學教育教學中廣泛運用。在小學人工智能編程教學中，教師可引入項目式教學法，按照人工智能編程教學內容合理設計項目活動，引導學生結合項目式學習，練習編程操作。在人工智能編程課程中構建項目式學習模式，以項目為驅動引導學生全身心投入人工智能編程學習，能大幅提升小學人工智能編程教學效果，綜合提升學生素質水平。

一、營造數字環境，管理項目式學習過程

人工智能課程內容作為信息科技課程的重要主線，在課程目標落實上存在地域、經濟、教學客觀條件等方面的局限。因此，基于核心素養的小學信息科技人工智能課程教學計劃的設置必須建立在適合小學生學習與實踐的數字化環境基礎之上，做到既能豐富課程內容與教學形式，又能有效管理學生的學習過程，確保教學整體質效。課程的實施不能僅停留在“課程設計”層面，更應在“教學落實”層面真正產生學科育人價值。在此過程中，教師可以利用數字資源學習平臺，以項目構建形式創建一個專門的課程學習空間，將課程介紹、學習資源等內容以項目形式搭建平臺，再利用語音微課、討論發言、題庫考試、作業提交等功能，引導學生自主選擇資源，自主學習、綜合實踐，提升其對信息的敏感度和對信息價值的判斷力，培養信息意識以及數字化學習與創新能力。學生在動手創作過程中，學習積極性、想象力和創造力亦得到極大的鍛煉，更幫助學生將虛擬世界遷移到現實世界，理解人工智能基礎邏輯。通過平臺，師生能有效地管理學習過程，實時監測各項任務的完成情況，及時得到反饋，并在實踐中鞏固信息科技基礎，提升學習效率，促進教學質量。

二、建構邏輯關聯的課程結構，設計項目式學習內容

（一）重視課程分析，做好教學準備

在人工智能編程課程實施中，為確保項目式學習模式充分發揮積極作用，要求教師加強對課程分析環節的重視，做好課前準備，明確教學框架，為后續階段開展人工智能編程項目活動奠定基礎。在人工智能編程課程實施中，教師需對教學內容、教學過程、教學重難點進行全面梳理，以下以人工智能編程Scratch平臺“鯊魚特效”項目活動為例展開具體分析。

1.教學內容。人工智能編程教學中的“鯊魚特效”項目所涉及的三項教學內容是：鯊魚角色在Scratch平臺上的創建與編輯；運用Scratch平臺中的特效積木完成鯊魚游動特效的制作；添加音效與背景。

2.教學過程。在正式推進“鯊魚特效”項目活動之前，教師應根據學生學情及教學內容合理規劃教學過程。“鯊魚特效”項目活動主要包括六個關鍵環節。其一，導入，教師以真實的海底生態環境為引入，展示高質量的鯊魚特效作品，以激發學生興趣；其二，通過教師演示、學生操控的方式，讓學生在游戲操控的過程中了解"Scratch平臺軟件的操作技巧，熟悉編程環境；其三，課堂講解，對鯊魚角色的創建、編輯方法及特效積木使用方法進行講解；其四，實踐操作，進入項目實踐階段，要求學生按照課程內容在Scratch平臺上動手制作鯊魚特效；其五，作品展示，學生完成項目實踐后展示其作品，并引導學生相互學習評價；其六，總結拓展，教師通過思維導圖、競賽答題等方式總結“鯊魚特效”項目知識點。

3.“鯊魚特效”人工智能編程教學的重難點。其一，創建與編輯鯊魚角色；其二，利用特效積木形成鯊魚游動效果；其三，添加音效與背景完善鯊魚整體特效，其中后兩項重點同樣為該次課程的難點，因此，在“鯊魚特效”項目推進過程中，應詳細示范講解，引導學生嘗試運用不同的特效積木形成不同效果組合，"使學生在操作體驗中更好地掌握人工智能編程知識。

（二）分解項目操作，"降低學習難度

人工智能編程課程注重學生動手操作能力的培養。在實際教學過程中，教師可實施項目式教學，根據人工智能編程教學內容設計項目供學生練習，但對于學生而言，人工智能編程實踐操作具有一定難度，為確保學生能夠順利參與人工智能編程項目活動，教師可分解項目操作，降低學習難度，引導學生按照分解步驟逐步推進項目。以下結合人工智能Scratch編程課程“海底世界”項目進行分析。

創建海底背景。引導學生打開Scratch平臺軟件，點擊“創建”按鈕進入編輯界面，完成項目創建。在此基礎上選擇“舞臺”選項并點擊“背景選擇”按鈕，"結合“海底世界”項目活動選擇背景。還可鼓勵學生運用繪圖工具繪制沙地、海草、珊瑚點綴海底世界背景。

添加海洋生物。指導學生進入Scratch庫內選擇烏龜、海星、魚等海洋生物完成角色創建，為提高學生的項目參與感，教師還可引導學生根據自身偏好為海洋生物命名。完成角色創建后，讓學生點擊海洋生物設置代碼，增設海洋生物的移動動作，進一步借助“控制”類的“重復執行”積木，使海洋生物可重復移動動作，形成游動效果。

添加交互功能。為提高項目的完成度，完成海洋生物動作創建后可進一步添加交互功能，在“如果碰到”特效積木的幫助下實現“碰到后隱藏”交互功能。在此基礎上還可創建一個變量“分數”，以便統計海洋生物點擊收集數量。

添加音樂效果。引導學生點擊“聲音”選項選擇適宜音樂設置于“海底世界”項目中，當“海底世界”被打開后該背景音樂將會自動播放。除此之外，還可為不同的海洋生物增添不同互動音效，例如“小魚”被點擊后發出“嘟嘟”聲，“海星”被點擊后播放“咔嚓”聲等。通過添加音樂與音效，整個項目更為完整，并提高學生在人工智能編程項目活動中的沉浸感。

保存分享。該環節是項目的最后一步。教師可指導學生點擊“保存”按鈕，并于項目保存后進行命名，進一步將其分享至Scratch平臺軟件內展示，以提高學生的成就感。

（三）引發討論探索，推動項目任務

為更好地培養學生的核心素養，在小學人工智能編程教學中運用項目式學習模式時，教師應根據教學內容及項目主題，組織和指導學生進行討論與探索，結合編程項目活動設計項目任務，以任務為驅動讓學生對人工智能編程項目進行探索，以充分保障人工智能編程教學質量。

例如，在“聰明的蟲子”項目活動中，教師可播放“變色龍”圖片，提出“圖中所示動物是什么，它有什么特性”的問題，學生可通過觀察與討論得出“變色龍的特點是根據環境改變顏色”的結論，進一步使學生觀察教材中蟲子的聰明之處，學生可發現“蟲子能夠沿黑色直線前進”。當學生對“聰明的蟲子”項目產生一定認知后，則可基于項目式教學模式運用任務教學法，結合項目設置任務：其一，“觀察蟲子的動畫效果具有什么特征”；其二，“背景有何變化”。教師給出兩個任務后，則可引導學生以小組為單位進行思考與探索，對教材內相關知識點進行研究。小組成員集思廣益后，對于任務一，學生指出“蟲子似乎可認清黑色的線條，且會沿著黑色線條向前走”。對于任務二，學生可發現“一旦按下空格鍵背景將會隨之切換”。

當學生完成任務探索后，進一步設置進階任務，讓學生結合人工智能編程知識思考任務一與任務二現象的實現原理，繼而進一步引出任務三與任務四，分別為任務三“如何使蟲子沿黑線往前走”、任務四“如何將空格鍵與背景相關聯”。在任務三探索過程中，教師可引導學生基于Scratch平臺軟件創設“蟲子”圖案并設置黑線圓框，運用畫筆繪制觸角圓球，并將觸角圓球填充顏色，例如：將蟲子上方觸角填充紅色，下方觸角填充綠色，由此獲得“紅觸角”“綠觸角”，此時則可鼓勵學生運用編程知識設置“偵測命令”“紅顏色碰到黑顏色左轉15°”“綠顏色碰到黑顏色右轉15°”。當偵測命令運行時，將會出現“紅色觸角遇到黑線左轉”“綠色觸角碰到黑線右轉”的現象，繼而使“蟲子”圖案能夠沿黑線前進。對于任務四，教師則可引導學生將“按下空格鍵”設置為觸發事件，與“下一個背景”對接，由此形成背景切換。

（四）銜接思維導圖，梳理學習要點

在小學人工智能編程課程教學中運用項目式學習模式時，教師可結合思維導圖教學法，帶領學生對項目活動中所涉及的人工智能編程要點進行整理，以思維導圖為工具使編程項目更好地推進。以“七彩鋼琴”項目為例，教師可與學生共同繪制“七彩鋼琴”項目思維導圖，將“七彩鋼琴”設置為思維導圖的關鍵詞，向外延伸出三個枝條，分別將其作為“七彩鋼琴”項目編程課程的三個學習要點，即“繪制鋼琴琴鍵”“編寫交互程序控制蜂鳴器發音”“添加背景樂譜使作品更加完善”。采用思維導圖的方式，學生能更加明確項目活動的學習要點，有效指導學生的學習行為。在此基礎上進一步延伸枝條，三個學習要點枝條分別對接“當按下1鍵”“當按下（""）鍵”“當舞臺被點擊”，以此使學生更為直觀地了解“七彩鋼琴”項目中的編程知識點，繼而有效提高小學人工智能編程教學質量，充分發揮項目式學習模式的應用優勢"。

三、智能化學情評估，優化項目式學習

項目式學習過程是一個長期積累、實時反饋的過程，教師在有限的課堂教學時間內無法對每一個知識點、"技能點都進行詳細講解，為幫助學生高效學習、綜合發展，教師可以借助人工智能技術制定課后延展教學策略，對學生課堂表現的記錄進行綜合分析，利用智能環境評估學生的學習情況，掌握每一位學生的學習進度，以此為基礎優化項目后續教學。基于智能評估的結果，教師設計有針對性的課后拓展任務，幫助學生鞏固知識、提升技能。與此同時，還可以根據學生的興趣與特長，有針對性地布置任務。教師與學生在平臺內進行一對一互動，最大限度地拓寬學生信息科技的學習路徑，讓學生能各自發揮長處，實現個性化發展。運用人工智能實施編程教學活動后，對項目式教學模式的實際應用效果進行反思。在教學實踐中，我們發現部分學生對人工智能編程知識產生了畏難情緒，害怕編程錯誤而無法呈現出應有效果。對此，在未來的項目式教學活動中，應鼓勵學生勇于嘗試，敢于面對困難，并致力于激發學生的學習興趣，通過發起趣味實踐活動、主題賽事、游戲比拼等活動調動學生課后自主實踐的積極性，還可以將學生游戲的排行榜在大屏幕上實時展示，推動學生深度學習、自主實踐，讓他們在排行榜的激勵下保持學習熱情，進而不斷挑戰自我、超越自我，并在此過程中查漏補缺，不斷提升自身的學習水平，在潛移默化中得到核心素養的發展。

綜上所述，項目式學習模式對小學人工智能編程教學具有良好的促進作用。在教學實踐中，教師應在明確人工智能編程教學目標基礎上，重視對課程的分析，落實好編程教學的準備工作，為高質量實施人工智能編程教學項目奠定基礎。此外，教師可為學生分解項目操作，降低學習難度，引導學生進行討論探索，全面推動項目任務的實施，還可以結合思維導圖教學法，幫助學生梳理學習要點，確保項目式學習在小學人工智能編程教學中發揮出應有作用。

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