將生成式人工智能融入教學

〔摘" "要〕" 本文緊扣信息科技課程標準要求，圍繞將生成式人工智能融入小學信息科技課程教學，深入剖析生成式人工智能融入小學信息科技課程教學的可行性與優(yōu)勢。通過理論探討與實踐分析相結合的方式，闡述了生成式人工智能在精確學情分析、激發(fā)學習熱情、培養(yǎng)創(chuàng)新思維等方面的積極作用，為提升小學信息科技教學質(zhì)量、培育學生數(shù)字素養(yǎng)提供新思路與實踐路徑。

〔關鍵詞〕" 信息科技；生成式人工智能；課堂應用；數(shù)字素養(yǎng)

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）17" " 0016-03

在當今數(shù)字化時代，人工智能已深度融入社會發(fā)展的各個領域。據(jù)《2024年浙江省人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》顯示，僅浙江省人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已突破5700億元。人工智能技術的飛速發(fā)展，對人才的數(shù)字素養(yǎng)提出了更高要求。在此背景下，基礎教育階段的數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)成為國家戰(zhàn)略需求。

2017年國務院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確提出實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能課程。2022"年發(fā)布的《義務教育信息科技課程標準》，將培育學生數(shù)字素養(yǎng)作為核心目標，為義務教育階段的信息科技教學指明了方向。2023年9月7日，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）發(fā)布《教育與研究領域生成式人工智能指南》，這一全球首份聚焦生成式人工智能在教育與研究領域應用的綱領性文件，引發(fā)全球廣泛關注。2024年11月，教育部辦公廳發(fā)布《關于加強中小學人工智能教育的通知》，進一步強調(diào)要在2030"年前在中小學基本普及人工智能教育。

盡管政策大力推動，但當前中小學開展人工智能教育仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在課程設置方面，教育部發(fā)布的課程文件中尚未出現(xiàn)專門的“人工智能課程”，人工智能教育內(nèi)容多融入其他課程。在資源與師資方面，縣級小學數(shù)字資源庫更新緩慢，鄉(xiāng)村教師AI知識儲備合格率低，難以開展項目式教學。在學生差異上，班級學生數(shù)字素養(yǎng)差異較大，傳統(tǒng)課堂難以滿足個性化學習需求。此外，由于人工智能教育內(nèi)容未納入中高考，部分學校對開設相關課程的積極性不高。小學信息科技課程作為學生接觸數(shù)字技術的啟蒙窗口，引入生成式人工智能技術具有重要的現(xiàn)實意義。它不僅有助于推動人工智能教育在基礎教育階段的實施，還能為培養(yǎng)適應新時代要求的創(chuàng)新型人才奠定基礎。

一、生成式人工智能概述

生成式人工智能是人工智能領域的重要分支，它能夠基于大量的數(shù)據(jù)學習，生成全新的、具有一定創(chuàng)造性的內(nèi)容。其核心原理基于深度學習算法，通過對海量數(shù)據(jù)的分析和學習，模型能夠掌握數(shù)據(jù)的特征和規(guī)律，進而生成符合特定要求的內(nèi)容。以生成式大語言模型為例，它在自然語言處理領域取得了顯著成果，能夠理解和生成自然流暢的文本，回答各種問題，甚至進行文學創(chuàng)作、代碼編寫等復雜任務。生成式人工智能在教育領域具有獨特的優(yōu)勢。它可以為教師提供豐富的教學資源，如生成個性化的教案、教學案例、練習題等，節(jié)省教師備課時間，提高教學效率。對于學生而言，生成式人工智能能夠提供個性化的學習支持，根據(jù)學生的學習進度和特點，提供有針對性的學習建議、輔導資料，滿足不同學生的學習需求。此外，生成式人工智能還能創(chuàng)設多樣化的學習情境，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維，使學習過程更加生動有趣。

二、將生成式人工智能融入信息科技教學的實踐

（一）AI助力教學，點燃學生探索熱情

人工智能涵蓋的信息科技內(nèi)容復雜，小學階段學生的學習能力和信息科技基礎有限，因此教師在教學內(nèi)容選擇和教學模式設計上須格外用心。隨著人工智能技術的普及，智能手表、智能學習機、智能音箱等產(chǎn)品在日常生活中隨處可見，學生對這些產(chǎn)品較為熟悉。教師可以充分利用這一優(yōu)勢，在課堂上引導學生觀察這些人工智能產(chǎn)品。比如，當學生對智能手機中的語音助手表現(xiàn)出好奇時，教師可以借此引入人工智能的基礎知識。讓學生直觀感受到人工智能在日常生活中的廣泛應用。在教學過程中，教師還可以組織學生進行小組討論，分享自己使用人工智能產(chǎn)品的經(jīng)歷和感受。每個小組推選代表進行發(fā)言，這樣不僅能加深學生對人工智能的認識，還能鍛煉學生的表達能力和團隊協(xié)作能力。這種教學方式，激發(fā)了學生對人工智能的探究興趣，為后續(xù)系統(tǒng)學習人工智能知識奠定了良好的興趣基礎。

（二）人機協(xié)作教學，奏響互動新樂章

人工智能的應用為小學信息科技課堂帶來了新的活力，使學生的學習過程更加個性化和靈活。教師可以借助人工智能技術，對學生的學習方式、學習進度進行深入分析。在課程實施準備階段，設計分級測試，測試內(nèi)容涵蓋從簡單的文件保存、軟件打開到流程圖的構建等，全面了解學生的學情。根據(jù)測試結果，教師可利用人工智能為每位學生制定個性化的學習計劃，提供適合他們的學習資源和學習路徑。以江西科技版信息科技四年級上冊《數(shù)據(jù)與信息》一課為例。在施教過程中，教師可以利用人工智能創(chuàng)設豐富的教學情境。在教學開始前，教師提出引導性問題：“同學們，如果你們穿越到古代成為將軍，知道古代軍隊是如何傳遞命令和情報的嗎？”引發(fā)學生的興趣和思考。在課堂上，利用人工智能模擬古代烽火狼煙傳遞情報的情境，讓學生直觀地看到烽火的燃起、傳遞過程，認識烽燧的基本組成。在模擬過程中，教師結合實物模型或圖片，詳細講解每個節(jié)點在情報傳遞中的功能和作用。此外，人工智能還支持學生與計算機進行實時互動。學生可以隨時提出問題，計算機通過模擬三維空間等方式向?qū)W生介紹相關信息。比如，學生對某個歷史時期的情報傳遞方式有疑問，計算機可以展示當時的地圖、軍隊部署等信息，幫助學生更好地理解。這種互動式教學，能夠極大地提高學生的學習積極性和參與度，讓學生在主動探索中掌握知識。

（三）“案例辨析+小組討論”教學，解鎖人與AI關系的深度思考

在小學信息科技課堂教學中，引導學生正確看待人工智能與人類的關系至關重要。教師可以結合現(xiàn)實生活中的案例，組織學生進行小組討論。以近年來備受關注的智能駕駛和語音助手為例，這些案例貼近學生生活，容易引起學生的興趣。教師可以圍繞這些案例設計一系列問題，引導學生思考。比如，在討論無人駕駛出租車時，提問：“無人駕駛出租車的出現(xiàn)會給我們的日常出行帶來哪些變化？”“怎樣才能讓無人駕駛出租車更快地普及？”“無人駕駛技術發(fā)展后，網(wǎng)約車司機這個職業(yè)會面臨什么挑戰(zhàn)和機遇？”在討論語音助手時，提問：“如果語音助手給出錯誤答案并導致不好的后果，責任該如何劃分？”在小組討論過程中，教師鼓勵每個學生積極表達自己的觀點，傾聽他人的想法。討論結束后，每個小組進行總結發(fā)言，分享小組討論的成果。教師對各小組的發(fā)言進行點評和總結，幫助學生認識到人工智能是人類創(chuàng)造的工具，其目的是幫助人類解決問題、提高生活品質(zhì)，而非替代人類。通過這樣的案例辨析和討論，培養(yǎng)學生的批判性思維和正確的價值觀。

（四）編程思維教學，搭建學生編程的成長階梯

隨著人工智能技術的發(fā)展，培養(yǎng)學生的編程能力和操作能力成為小學信息科技教育的重要內(nèi)容。編程思維不僅有助于學生在編程領域的學習，還能提升他們在日常生活中的問題解決能力。在小學階段，教師可以引入適合學生學習的編程平臺，如Scratch圖形化編程平臺。以語音識別教學為例，教師在編程實踐環(huán)節(jié)設計有趣的任務，如給小車編寫能識別障礙物的程序。當學生完成基本程序后，引導他們思考如何提升小車的智能性。教師可以適時指導學生增加傳感器的數(shù)量和種類，讓小車能夠更靈活地應對不同情況。同時，鼓勵學生為小車添加更多功能，如播放音樂、根據(jù)不同指令執(zhí)行不同動作等。在教學過程中，教師采用“玩中學”的教學方式，讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握編程技巧。通過一個個具體的編程任務，逐步構建完善的編程課程體系。在課程體系構建過程中，要注重課程內(nèi)容的循序漸進，從簡單的圖形化編程入手，逐漸引導學生掌握更復雜的編程概念和方法。同時，鼓勵學生在編程過程中發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

三、將生成式人工智能融入信息科技教學面臨的挑戰(zhàn)與應對策略

（一）面臨的挑戰(zhàn)

1.技術應用門檻。雖然生成式人工智能具有諸多優(yōu)勢，但教師在將其應用于教學時，仍面臨一定的技術門檻。部分教師對生成式人工智能技術的了解有限，不知道如何選擇合適的工具和平臺，也不熟悉其操作方法。此外，將生成式人工智能與教學內(nèi)容深度融合，需要教師具備一定的技術整合能力，這對教師來說是一個挑戰(zhàn)。

2.數(shù)據(jù)安全與倫理問題。生成式人工智能依賴大量數(shù)據(jù)進行學習，在教學應用過程中，可能會涉及學生個人信息的收集和使用。如何確保學生數(shù)據(jù)的安全，防止信息泄露，是需要關注的問題。同時，生成式人工智能生成的內(nèi)容可能存在偏見、錯誤信息等倫理問題，教師需要引導學生正確辨別和對待這些內(nèi)容。

3.教學效果評估。引入生成式人工智能后，傳統(tǒng)的教學效果評估方式可能不再適用。如何評估學生在新的教學模式下的學習效果，如何衡量生成式人工智能對學生學習的促進作用，需要建立新的評估體系和方法。

（二）應對策略

1.教師培訓與專業(yè)發(fā)展。學校和教育部門應加強對教師的培訓，提高教師對生成式人工智能技術的認識和應用能力。培訓內(nèi)容可以包括生成式人工智能的基本原理、常用工具和平臺的使用方法、與教學內(nèi)容的融合策略等。同時，鼓勵教師開展相關的教學研究和實踐探索，通過交流與分享，共同提高教師的技術應用水平。

2.數(shù)據(jù)安全與倫理教育。學校和教師應重視數(shù)據(jù)安全和倫理教育。應設置防火墻，敏感數(shù)據(jù)脫敏之后再上傳，以DeepSeek為代表的新一代大語言模型，利用數(shù)據(jù)蒸餾技術，僅需要較少算力的主機就可以實現(xiàn)核心程序本地部署。同時，在使用生成式人工智能工具時，須嚴格遵守相關法律法規(guī)，確保學生數(shù)據(jù)的安全。同時，在課堂教學中，融入數(shù)據(jù)安全和倫理教育內(nèi)容，引導學生正確看待和使用人工智能技術，提高學生的信息安全意識和倫理素養(yǎng)。

3.構建多元化的教學效果評估體系。綜合運用多種評估方式，除了傳統(tǒng)的考試、作業(yè)評估外，還可以采用項目式學習成果評估、學生課堂表現(xiàn)評估、學生自評與互評等方式。通過多維度的評估，全面了解學生的學習情況，準確衡量生成式人工智能在教學中的作用。

四、結論與展望

在人工智能蓬勃發(fā)展的時代，將生成式人工智能融入小學信息科技課程教學，是順應時代發(fā)展需求、提升學生數(shù)字素養(yǎng)的重要舉措。通過利用人工智能技術開展教學、改變教學方式、組織案例討論、培養(yǎng)編程思維等實踐，能夠有效調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力。然而，在應用過程中也面臨著技術應用門檻、數(shù)據(jù)安全與倫理、教學效果評估等挑戰(zhàn)。通過加強教師培訓、開展數(shù)據(jù)安全與倫理教育、建立多元化評估體系等策略，可以提高應對這些挑戰(zhàn)的能力。

隨著生成式人工智能技術的不斷發(fā)展和完善，其在小學信息科技課程中的應用將更加深入和廣泛。教師應不斷提升自身的技術素養(yǎng)和教學能力，充分發(fā)揮生成式人工智能的優(yōu)勢，為學生創(chuàng)造更加豐富、高效的學習環(huán)境，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新時代人才，為我國的科技發(fā)展和社會進步貢獻力量。同時，教育研究者和政策制定者也應持續(xù)關注生成式人工智能在教育領域的應用，不斷完善相關政策和規(guī)范，推動教育教學的創(chuàng)新與發(fā)展。

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