人工智能技術在初中信息科技教學中的應用

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》指出，初中信息科技課程要選科學原理和實踐應用并重的課程內容，并引領學生探索利用信息科技手段解決問題的過程和方法。人工智能技術作為現代信息科技領域的重要組成部分，其應用不僅涉及深奧的科學原理，還廣泛滲透于實際生活中。因此，人工智能技術在初中信息科技教學中的創新應用，不僅符合課程改革要求，也體現出學科的育人價值。為此，初中信息科技教師應結合教學實際，探索人工智能技術在課程教學中的創新應用方法。

一、人工智能技術在初中信息科技教學中的應用意義

（一）培養學生的創新思維和綜合素質

初中生正處于對新鮮事物充滿好奇、價值觀逐步塑造的關鍵成長階段，這一時期也是他們接觸前沿科技的黃金時期。人工智能作為當下科技發展的前沿領域，在初中教育中發揮著獨特且重要的作用。它融入學生的學習與生活，為學生展現出豐富多元的知識應用場景，從智能語音交互到圖像識別技術，從智能推薦系統到智能學習軟件，讓學生充分領略科技與生活的緊密聯系，拓寬了學生的科技視野，激發他們對科技世界的探索欲望。

（二）提升教學質量和學習效率

在初中信息科技教學中，基于人工智能技術構建教學模式對提升教學質量與學習效率意義重大。一方面，人工智能可實現個性化教學。借助智能分析系統，依據學生學習情況精準推送學習內容，讓學生專注于自身薄弱點，避免無效學習，提高學習效率。例如針對編程基礎不同的學生，提供差異化練習與指導。另一方面，智能教學工具能優化教學過程。智能課件、虛擬實驗室等可將抽象知識具象化，便于學生理解。如在講解網絡架構時，虛擬演示能讓學生直觀感受，加深知識理解，進而提升教學質量，幫助學生高效掌握信息科技知識。

（三）豐富教學資源，拓寬學生知識視野

人工智能技術為初中信息科技教學帶來了豐富多樣的教學資源。借助智能搜索引擎和學習平臺，教師可以獲取大量的信息科技教學素材，如前沿的科技案例、生動的動畫演示、真實的項目實踐資料等。這些資源不僅涵蓋了課本知識，還包括最新的行業動態和應用實例，拓寬了學生的知識視野。例如，在講解人工智能原理時，學生可以通過觀看智能教育平臺提供的實際應用案例視頻，了解人工智能在各領域的具體應用，使學生對知識的理解更加深入和全面，激發學生對信息科技領域的探索興趣。

二、人工智能技術在初中信息科技教學中的應用

（一）借助人工智能優化教學內容

人工智能技術，為優化初中信息科技課程的教學內容提供了強有力的支持。一方面，通過智能分析學生的學習數據和反饋，系統能夠精準識別學生的知識掌握情況和學習偏好。另一方面，教師可以調整教學內容的難度和深度，定制個性化的教學計劃。例如，在編程教學中，AI能夠根據學生的學習進度和理解能力，推薦適合的編程練習和項目，并提供即時的錯誤診斷和修正建議。這種方式不僅確保了教學內容的針對性和有效性，還讓學生在不斷挑戰與成就中增強了對信息科技學習的動力和自信心，從而有效提升了教學質量和學習效果。

以人教版七年級“互聯網發展靠創新”的教學為例，人工智能技術的融入使得課程內容更加生動有趣。借助人工智能的強大分析能力，教師可以全面了解到學生在互聯網基礎知識及創新概念方面的實際理解程度。針對學生的不同掌握程度，教師需設計分層次的教學內容。針對基礎薄弱的學生，AI推薦了很多關于互聯網發展歷程的動畫視頻，幫助他們夯實基礎；而對于對互聯網創新有濃厚興趣的學生，AI則推薦了最新的互聯網創新項目案例和深度解讀文章，以滿足他們深入探索的需求。

在課堂上，教師利用智能教學平臺展示一個精心挑選的互聯網創新實例一一智能家居的發展與應用。通過生動的視頻演示和互動問答，學生們不僅了解了智能家居的技術原理，還激發了對未來互聯網創新應用的無限遐想。課后，AI系統根據學生的課堂學習表現，為每位學生定制了一份個性化的復習計劃和拓展學習任務。例如，對于已經理解課程內容但缺乏實踐機會的學生，AI系統推薦了一個簡單的智能家居模擬設計項目，鼓勵他們將所學知識應用于實踐中。

綜上，通過這種教學方式，學生不僅掌握了“互聯網發展靠創新”的核心知識點，還在人工智能的助力下拓寬了視野，增強了實踐能力，對信息科技課程的學習熱情也愈發高漲。

（二）借助人工智能創新教學方法

在初中信息科技課堂上，傳統教學方法往往存在互動不足、一刀切等弊端。教師通常依賴教材和靜態的教學資源，難以實時更新行業動態和最新技術，導致學生所學知識與實際應用相脫節。同時，傳統課堂缺乏高效的互動手段，難以激發學生的學習興趣和主動探索精神。此外，統一的教學進度和難度難以滿足不同層次學生的學習需求。

然而，人工智能技術的引人為創新教學方法提供了可能。一方面，AI能夠聯網實時獲取、整合最新行業資訊和技術案例，并將其融人教學中，使教學內容始終保持前沿性和實用性。另一方面，通過智能分析學生的學習行為和反饋，AI能夠精準定位學生的學習難點和興趣點，從而定制出個性化的學習路徑和教學資源。此外，AI還能通過虛擬實驗室、在線互動平臺等方式，增強教學的互動性和沉浸感，讓學生在實踐中深化對知識的理解和掌握，有效提升教學效果。

以人教版七年級“互聯網實驗齊發現”的教學為例，AI為學生搭建了一個虛擬的網絡故障診斷環境，引導學生在實踐中深化對常用網絡命令的理解和掌握。在虛擬環境中，學生需要扮演網絡管理員的角色，分別面臨一系列精心設計的網絡故障挑戰。AI系統根據學生的學習進度和能力，動態調整故障的難度和類型，確保每位學生都能在適合自己的水平上得到挑戰和成長。

在實踐過程中，學生通過輸人不同的網絡命令，如ping、tracert、ipconfig等，來診斷并解決虛擬網絡中的問題。每當他們成功解決一個故障，AI都會立即給予正面的反饋和鼓勵，同時提供詳細的解析和拓展知識，幫助他們深入理解網絡命令的工作原理和應用場景。

這種教學方法不僅極大地激發了學生的學習興趣和主動探索精神，還讓他們在實踐中逐漸建立起解決問題的能力和信心。通過網絡實踐，學生對知識的理解和掌握變得更加深人，為未來的信息科技學習奠定了堅實的基礎。而教師則通過AI系統的實時數據反饋，更加精準地掌握了學生的學習情況，為后續的個性化教學提供了有力的支持。

（三）借助人工智能拓展教學資源

在初中信息科技課程中，傳統教學資源主要包括紙質教材、靜態插圖、錄像帶或光盤等。這些資源的內容更新周期較長，難以跟上新一代信息技術的迅猛發展步伐。其中，紙質教材受限于篇幅和出版周期，無法錄人最新的技術動態和行業案例；而靜態插圖和錄像資料缺乏互動性和個性化，難以激發學生的學習興趣和主動探索精神。因此，這些傳統教學資源在當前強調實踐創新、培養信息素養的教學要求下顯得力不從心。

然而，人工智能技術的引入為拓展新型教學資源提供了有效路徑。AI能夠聯網獲取互聯網、萬維網上的最新資訊和技術文檔等資料，并將其轉化為圖片、pdf等通用格式。這一類新型教學資源不僅內容豐富、更新周期短，還能根據學生的學習行為和反饋進行個性化定制，能夠滿足不同層次學生的學習需求。同時，AI還能夠通過智能分析學生的學習數據，為教師同精準的教學反饋和決策支持，從而有效提升教學效果。

以人教版八年級“物聯功能趣體驗”的教學為例，AI通過創設實際操作和觀察的虛擬學習環境，引導學生深人理解物聯網在生產和生活中的應用，以及其反饋和控制機制。由于AI系統處于 7×24 的實時聯網狀態，因此教師能夠全面搜集到最新的物聯網技術動態、行業應用案例以及科研成果。教師在精心篩選、整理資源后，以圖文、視頻、動畫等形式融人教學中，有利于學生直觀理解物聯網的應用現狀。例如，AI系統自動推薦并播放智能工廠的生產宣傳短片，展示物聯網如何實現生產線的自動化與智能化；還能夠提供智能家居的實景演示動畫，讓學生直觀感受物聯網帶來的生活便利。這些資源不僅豐富了學生的知識儲備，更讓他們對物聯網的實際應用有了更加直觀和深人的理解。

根據教學實際，AI系統能夠根據每位學生的學習進度和興趣點，智能推薦相關的學習資源。例如，對于物聯網安全領域感興趣的學生，系統將自動推送物聯網安全加密算法、身份識別與權限控制等方面的技術文章和案例；對于希望了解物聯網在醫療領域應用的學生，系統則會推薦一些醫療物聯網的詳細介紹和實際案例。AI技術支持下的個性化學習資源推薦方式，極大地滿足了不同層次學生的學習需求，并有效激發了他們的學習興趣和主動探索精神。

此外，為進一步提升教學效果，AI系統還通過智能分析學生的學習數據，為教師提供了精準的教學反饋。在AI系統中，教師能夠清晰了解學生對物聯網知識的實際理解和掌握情況，以及在學習過程中遇到哪些問題和困惑，這為教師及時調整教學方法和策略提供了參考。根據AI系統的分析和反饋結果，教師可以為學生單獨講解某些知識點，或者約定時間提供額外輔導。在AI系統的協助下，針對課程內容的教學不再局限于課本和靜態資料，而轉變為一個充滿活力的動態學習過程，這有助于激發學生的學習興趣和探索熱情。

（四）借助人工智能完善教學評價

在初中信息科技課堂中，借助人工智能技術完善教學評價至關重要。教師可在智能終端與平臺上設置流程圖分析功能，這不僅能讓智慧課堂的教學活動交互性與實踐性更強，還能將學習內容以直觀、邏輯清晰的方式呈現給學生，助力學生深入學習。借助該功能，教師和學生的評價活動更具科學性。它能提供客觀的評價標準，清晰標注教學重難點和各步驟要求，方便教師精準評估學生學習效果。學生也能利用流程圖開展自我評價與互評，提升評價結果的客觀性與準確性，實現更高效的自我反思與學習提升。

以人教版八年級“面容鑰匙顯智能”的教學為例，教師借助人工智能在智能終端和平臺設置了詳細的流程圖分析功能。

課堂上，教師先通過平臺展示面容識別技術的應用場景，激發學生興趣后，便引導學生查看流程圖。流程圖將面容識別的學習過程分為技術原理、代碼實現、應用拓展三個主要板塊，并標注出技術原理中的圖像采集、特征提取等重難點。學生按照流程學習，很快理解了面容識別技術的核心要點。

在實踐環節，學生要利用所學設計一個模擬的面容識別門禁系統。小組合作時，學生依據流程圖步驟開展工作，每完成一部分就對照檢查。比如，在代碼編寫部分，小組會查看流程圖中關于代碼邏輯的要求，判斷自己的代碼是否符合規范。

評價階段，流程圖成為關鍵工具。教師依據流程圖上標注的“代碼準確性”“功能完整性”等標準，對學生作品進行評估。發現有的小組雖然實現了基本的面容識別功能，但代碼存在余，教師就根據流程圖中的代碼優化要點給予指導。

學生也借助流程圖互評和自評。互評時，小組之間依據流程圖指出對方在功能設計、原理應用方面的優點與不足；自評時，學生對照流程反思自己的學習過程，像是否真正理解了特征提取的算法等。通過這種方式，學生能更客觀地認識自己的學習成果，學習效果得到顯著提升。

三、結束語

綜上所述，基于人工智能技術的初中信息科技教學模式，有助于培養學生的創新思維和綜合素質、有效提升教學質量和學習效率，并豐富課程教學資源，拓寬了學生的知識視野。未來，教師應圍繞信息科技課程的教學實際，以學生為中心開展教學活動，并借助人工智能技術進一步探索優化教學內容、教學方式、教學資源和教學評價的實踐路徑，從而讓人工智能技術成為推動課程教學改革的創新驅動力。

作者單位：孫允霞 平陰縣實驗中學

參考文獻

[1]應天杭.初中信息科技開展人工智能教學探索[J].中小學電教（教學），2024，（12）：16-18.

[2]陸玲玲.基于人工智能的初中信息科技項目化教學[J].中小學電教（教學），2024，（12）：34-36.

[3]朱玉霞.信息科技學科實施人工智能教學的途徑與策略[J].中小學信息技術教育，2024，（11）：62-63.

[4]馬慶珍.人工智能背景下初中信息科技教學策略[J].寧夏教育，2024，（09）：42-43.