人工智能套件在小學信息科技Simba課堂教學中的應用

編者按

數字化浪潮下，人工智能正以前所未有的態勢重塑教育格局。《教育強國建設規劃綱要（2024—2035年）》提出，“促進人工智能助力教育變革”；《教育信息化2.0行動計劃》《新一代人工智能發展規劃》《基礎教育課程教學改革深化行動實施方案》等提出加快教育數字化轉型。本期，我們將信息技術融入智能課堂、學科教學，以及教師數字素養提升的路徑，探索數字賦能教育，以助力教育發展新優勢，助力河南教育高質量發展。

2017年7月8日，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，標志著作為推動將來產業轉型及關鍵技術革新的先導力量——人工智能，被提升至國家戰略層面。在基礎教育階段特別是小學階段實施人工智能教育，對加強我國在人工智能領域的發展、培育具備創造力的新型人才有著深遠的實際與戰略價值。下面，筆者以Simba軟件為例，講解人工智能套件在課堂教學中各個環節的應用。

課前導入，樹立創新意識

一節課的成功，離不開有效的課前導入。它能讓學生在教師的指導下，把注意力集中在學習新知的過程中。而在課前導入中應用人工智能套件KenMini，能激發學生的求知欲，幫助學生在Simba課堂教學中樹立創新意識。

例如，初次向小學生講授“Simba編程語言入門\"課程時，學生面臨抽象的理論，往往會覺得艱澀難懂，難以激發學習熱情。于是，我將人工智能套件與Simba程序相結合，演示一個由Simba語言編寫劇情的小游戲。在游戲中，Simba作為主角，能通過人工智能套件中的光敏元件來決定一盞燈的開與關；學生通過操作光敏元件，親身體驗軟件與硬件相融合的樂趣。在操作體驗之后，學生的熱情空前高漲。之后，教師闡述編程的含義及學習的重要性時，學生便會更加專注地聆聽指導，并渴望嘗試自主開發程序，激發創新思維。

課中教學，拓展創新思維

在課堂教學中，教師要精心設計具有探索性、挑戰性和開放性的問題，引導學生積極主動思考。在小學信息科技課堂上，每名學生配備有一臺電子計算機，他們通常依靠自學、觀看微型課程視頻及小組協作等方式完成項目學習。這些活動基于課本所提供的任務，在實踐中促進學生成為學習的主體。然而，在學習編程時，大多數學生僅跟隨教科書上的指令編碼實施測試，獨立思考的機會很少。長此以往，他們缺乏獨立思考和創新精神，對這門課的興趣可能隨之減退。

在編程教學中，如果將人工智能套件融人軟件，將激發學生的學習興趣，鼓勵他們借助想象力和個人見解創造新的成果。比如，在教授“規避障礙\"章節時，學生按照教師的示例代碼完成場景和角色的設置，編寫完所有的腳本。在經過測試且無誤之后，教師將避障感應器發給學生，要求他們思考如何運用感應器控制角色行動。在這個過程中，學生要改進腳本并反復實驗。個別學生利用該工具操作角色行走，另一些學生則調控障礙物運動，還有學生結合聲音感應器來達成目標，激發創造力。在此過程中，學生拓展了視野，提升了學習動力，課堂學習氣氛變得熱烈。

拓展延伸，挖掘創新潛能

拓展延伸環節鼓勵學生將所學知識靈活應用于實際問題。這不僅鞏固了學生的所學知識，還提高了學生的實踐能力和創新思維。教學內容的擴充應當基于促進學生創新思維的形成，以及對日常生活的深人觀察。它有助于提高學生發現與處理問題的能力，鼓勵其勇敢追尋科學探索。同時，這些內容應有利于學生將所獲知識和技能靈活應用于實踐中，激發他們內在的創造力。

針對小學階段的信息科技教學擴展，教師應當重視任務的綜合性，保證其與學生已獲得的知識密切結合，展現信息科技學科的獨特性質，展示學生處理、分析和加工信息的技能。小學信息科技教學的拓展任務除了要促進學生信息科技處理技能的提高，還應有益于學生各項技能的全面發展。這需要教師進行廣泛的觀察和深入的思考，力求設計出更精良、有益的擴展任務，讓學生不斷拓寬視野，提升靈活運用技能的水平。

教學“鯊魚獵食小魚\"時，筆者在課程拓展環節設計了一項特別活動：把一系列感應器與Simba程序相連接。活動開始后，學生自由想象，有的創設按鈕作為觸發鯊魚捕食的裝置，有的通過聲控傳感器來操縱鯊魚的移動，有的利用LED燈模擬鯊魚吞食小魚后燈光的閃爍，有的提升小魚的逃游速度等。學生能夠綜合應用之前學習的知識，結合日常生活觀察和跨學科所學，打造出獨具個性的作品。這一過程不僅挖掘了他們的創新潛力，也增強了他們的創意實踐能力。

在小學信息科技的Simba課程中，通過把人工智能套件與軟件配合運用，學生得以展現個性，養成主動探索與解決問題的習慣，將創新能力的培育有效融入信息科技課程中。這成為一種行之有效的智能技術教育方法。

總結反思，提高創新水平

總結反思是復習、分析、總結整個課程的學習過程。通過總結反思，學生在學習過程中發現自己的優勢和不足，進而改進和提高。

首先，教師可以組織學生進行項目展示或成果展示，讓學生有機會分享自己的創新經驗和成果，增強學生自信心。其次，教師可以開展討論活動，回顧學生的整個學習過程，提出改進意見，讓學生認識到自己的不足。最后，教師可以根據學生的反饋意見，對教學方法進行調整，以提高教學質量。這一過程中，教師需以滿腔的熱忱，專注于學生的進步與成才，培養既有創造力又具備操作技術的信息科技專才。

例如，教授“綜合實踐活動”時，筆者設計這樣一個任務：利用傳感器和學過的知識來分小組進行完整創作，展示作品。布置完任務，學生分小組討論、設計思路，按照設想不斷進行程序的調試，直至收到他們想要的效果。

合作過程中，學生充分利用自己的想象力與創新力，不僅做到獨立思考，還與小組成員進行有效的溝通和合作。有的小組利用聲音和光線傳感器設計了聲控燈和感應燈，有的小組利用超聲波和避障傳感器設計了智能避障汽車，還有的小組利用蜂鳴器模塊進行報警裝置的設計等。作品完成后，學生互相分享作品，取長補短，相互借鑒，幫助彼此在創作水平和創新能力上進一步提高。這些作品也充分體現了學生的創新精神和團隊協作能力，以及技術水平。

結語

在教育信息化的進程中，教師的作用已經發生了根本性的變化。他們不再是過去那種僅僅向學生輸送知識的角色，而轉變為學生求知路上的引領者和幫手。教師承擔著啟迪學生掌握學習策略、思考技巧以及解決問題的重任。

為了實現這一目標，教師可以采用新的教學方法和策略，如讓學生通過項目式學習學到信息科技知識，并在實際項目中提高創新能力。同時，這也能增強他們的學習興趣和動力。

此外，教師還可以利用人工智能套件與Simba軟件結合來輔助教學。比如，教師可以使用Simba來創建模擬環境，讓學生在這個環境中進行實驗和探索。這一方法能讓學生較好地理解和掌握信息科技知識，學習效果也會有所提高。在課堂教學環節，教師不僅要關注學生的掌握情況，還應實時進行反饋并提供指導，確保自己對學生認知水平有明確了解并因材施教。通過監測學生的學習動態，教師掌握其學習進展與面臨難題，進一步根據學生的學習狀況優化教材和教學手段，持續增強教學成效。

總體來說，隨著人工智能的發展，教育模式和理念正在并將繼續發生改變。教師的角色也在發生變化。教師需要不斷學習和適應新的教學方法和技術，培養出具有創新精神和實踐能力的信息科技人才。

（責編 韓玉兵 侯心雨）