人工智能技術浸入信息科技教學探思

〔摘" "要〕" 人工智能技術融入小學信息科技課程的目標定位分為基礎認知、興趣培養、思維啟蒙三個階段。首先幫助小學生形成對AI的生活化理解，進而激發其科技探索熱情，逐漸形成邏輯思維能力。為實現上述目標，本文圍繞游戲化教學設計：AI初體驗活動；生活化場景構建：AI應用小實驗；倫理意識滲透：AI安全小課堂三個維度，闡述了人工智能融入小學信息科技課程的實踐路徑，希望能夠為小學信息技術教學工作者提供一定的參考，幫助學生正確認識并運用人工智能技術。

〔關鍵詞〕" 信息科技；人工智能技術；策略

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）19" " 0112-03

近年來，我國基礎教育在“雙減”政策的引領下，持續深化教學改革，著力推動教育回歸校園主陣地。這一變革不僅要求減輕學生課業負擔，更強調通過優化課程設計提升課堂質效，使學生具備適應未來社會形態的核心素養。當前社會已經進入信息化時代，新一代小學生的成長環境與人工智能技術深度交織——在日常生活中，十分常見的語音助手、智能推薦等應用功能，已經成為幫助小學生認識世界的必不可少的工具。這些工具均是人工智能技術的具象呈現形式，既方便了社會生活運轉，也存在一定的弊端。在這一背景下，探索人工智能融入小學信息科技課程的策略，有助于幫助小學生加深對人工智能技術的理解，培養其創新意識和邏輯思維能力，對其終身成長大有裨益。

一、“雙減”背景下人工智能技術浸入信息科技教學的目標定位

（一）基礎認知目標：形成對AI的生活化理解

人工智能融入小學信息科技課程的首要目標，是幫助學生從生活場景中建立對技術的基本認知。基于“雙減”政策對課堂實效性的要求，課程設計需選取與學生日常生活緊密關聯的AI應用作為切入點。比如，借助校園門禁系統的人臉識別功能，拆解“圖像采集—特征提取—數據比對”的技術鏈條，將抽象算法轉化為可觀察的具象操作。總體來說，讓小學生接觸人工智能技術，對這一技術的原理有初步理解即可。

（二）興趣培養目標：激發學生探索熱情

人工智能是充滿趣味性的技術。因此，教學過程也應同樣具備這一特點，從而激活學生對技術的主動探究意愿。課程設計可依托兩類技術載體實現這一目標：一是低門檻AI創作工具，如利用AI繪畫平臺讓學生輸入關鍵詞生成數字藝術作品，通過調整色彩、風格參數觀察輸出變化，直觀體驗“數據訓練—模型迭代—結果優化”的技術特性；二是可交互智能設備，如配置教育機器人開展“語音指令控制”“路徑規劃挑戰”等活動，讓學生在調試響應速度、修正識別誤差的實踐中，感受技術可控性與創造性。

（三）思維啟蒙目標：強化學生邏輯意識

人工智能教育的深層價值在于思維方式的啟蒙，這要求課程設計聚焦邏輯鏈條的顯性化呈現。針對小學生的認知水平，可通過三類技術活動實現思維訓練：其一，在圖形化編程中嵌入AI功能模塊，如使用Scratch的機器學習擴展工具，讓學生為不同手勢（如揮手、握拳）錄制訓練數據，觀察程序如何通過特征提取實現動作分類，在此過程中理解“數據—規則—決策”的關聯性；其二，設計算法流程圖解謎游戲，如用卡片拼接方式還原“智能推薦系統”的運作步驟（用戶點擊—數據收集—模型預測—內容推送），通過步驟排序、糾錯討論建立順序執行與條件判斷的思維模式；其三，開展人機協作對比實驗，例如同時安排學生小組和AI程序完成同一任務（如圖片分類），對比分析人類依據經驗規則、機器依賴特征識別的差異，引導學生認識技術優勢與局限。此類實踐不追求對算法原理的深度掌握，而是通過技術過程的可視化拆解與對比反思，培養學生“分解問題—尋找規律—驗證方案”的思維習慣，為計算思維發展奠定基礎。

二、“雙減”背景下人工智能技術浸入信息科技教學的路徑分析

（一）游戲化教學設計：AI初體驗活動

以閩教版信息技術《文字處理與排版》教學為例，筆者認為，可以基于“游戲化教學”思路，設計AI初體驗活動。對現代人來說，在日常工作、學習、生活中，手機、電腦等智能設備是不可或缺的。盡管在學校學習階段，學生主要通過手寫文字的形式完成作業和考試，但當其進入社會之后，已經很少有場景完全需要手動書寫文字，大多數時候都會經由智能設備完成信息的錄入和傳遞。因此，對在校學生來說，從小了解文字處理與排版并掌握這一能力，對其融入社會有深遠意義。當前，市面上有很多文字“一鍵處理與排版”軟件工具，這便是人工智能技術的初步應用方式之一。以此作為主題的游戲化教學具體設計如下。

步驟一：AI謎題導入（10分鐘）。課堂開始時，教師通過趣味互動開啟AI探索之旅。教師需要首先準備好一個有趣的文字小游戲：在電腦屏幕上展示動態拼字謎面，如有個字謎是這樣的——把“口”“十”“又”三個部件組合起來，猜猜是什么字？學生在電腦上輸入自己的答案后，系統會自動檢查答案對不對。如果答對了，電腦會發出歡快的音樂聲并跳轉到新任務界面。這個環節既復習了語文課的漢字知識，又讓學生感受到和智能設備對話的新奇體驗。教師要提前試玩幾次，確保每個環節都能順暢進行，特別要注意控制每個謎題的猜解時間，避免學生因等待太久而分神。

步驟二：智能排版挑戰（20分鐘）。該步驟是核心任務環節，學生將會收到特別的闖關任務單。大屏幕上出現由AI生成的童話故事片段，但文字排列較為凌亂（如縮進格式不統一等）。教師可以布置如下挑戰：“現在需要同學們把這篇故事打扮得‘漂漂亮亮’，拿到三顆智能星星就能通關！”每當學生需要幫助時，屏幕角落的小助手就會亮起來，用閃爍的箭頭指出哪里需要調整——比如標題孤零零地躲在左邊，段落開頭忘記空兩格。點擊幫助圖標后，會跳出三個魔法按鈕：一個能把文字變出彩虹邊框，一個能自動對齊所有段落，還有一個會添加會動的小書簽頁碼。每當學生完成一項調整，電腦便會發出“叮咚”的獎勵音效，星星收集罐里的獎勵就會增加一顆。教師在教室里來回巡視，看到有學生卡在某個步驟時，可以調整其電腦上的提示頻率，既幫助學生建立自信，又可避免過度依賴電腦。

步驟三：AI插圖工坊（15分鐘）。學生將排好版的故事上傳至簡易AI繪畫平臺（如百度AI繪畫兒童版），輸入關鍵詞生成匹配插圖。例如，輸入“會飛的熊貓城堡”，AI生成圖片后，引導學生對比“文字描述與畫面的對應關系”，并拖動圖片調整大小、位置。教師需提前設定圖片生成限時30秒，超時自動切換為素材庫預制圖，保證課堂流暢度。

步驟四：作品展示廳（5分鐘）。利用AI語音合成技術，將學生文檔轉換為有聲故事播放，同時大屏輪播所有作品。教師啟動“AI評委”模式，從“版面整潔度”“圖文匹配度”兩個維度生成雷達圖，引導學生觀察優秀作品的共性特征。

上述課程設計可以歸納為“猜謎—排版—繪圖—展評”的“游戲化闖關”形式，將AI工具轉化為游戲化學習支架。學生在人機協作中掌握文字處理核心技能，其積累的智能設備操作經驗，為后續“生活化場景構建”中探索真實AI應用場景（如智能圖書館借閱系統）奠定實踐基礎。

（二）生活化場景構建：AI應用小實驗

通過游戲化教學設計，小學生可以初步接觸人工智能技術，對這一技術的運轉邏輯有基礎了解。在此基礎上，教師可以學校智能圖書館系統為實踐載體，設計“AI圖書管理員”主題實驗，分三階段實施。

1.實地觀察智能設備（15分鐘）

教師帶領學生參觀圖書館自助借閱機，引導學生觀察三個核心組件，即：攝像頭，講解人臉識別如何替代傳統借書卡，對比《文字處理》一課中插入圖片的尺寸調整技能。掃碼器，演示圖書二維碼識別過程，關聯此前學習的“插入超鏈接”操作邏輯。語音提示模塊，播放系統提示音，對比課堂上AI語音合成講故事的技術原理。

了解上述硬件設備及功能模塊之后，教師可以要求學生分組填寫《設備功能觀察表》，用簡筆畫標注設備部件并連線對應功能。教師提前與圖書館管理員協調，設置10∶00-10∶15為專用體驗時段，避免與其他班級沖突。

2.模擬借閱實驗（20分鐘）

在機房搭建簡易AI借閱系統，其主要功能為：人臉錄入，學生使用攝像頭拍攝笑臉照片，AI工具自動生成卡通頭像（類似《AI插圖工坊》的畫像生成技術）。圖書綁定，每組從電子書庫選擇3本書籍，用草料二維碼生成器制作虛擬書碼。借閱操作，掃碼槍識別書碼后，AI系統調用語音模塊播報：“《昆蟲記》借閱成功！記得7天后歸還哦。”

在此期間，教師應控制實驗節奏，每5分鐘切換操作環節，利用希沃白板的計時器功能同步推進各組進度，重點指導學生處理“識別失敗—重新掃碼—檢查光線”的故障排除流程。

3.問題優化討論（15分鐘）

基于實驗中發現的問題（如人臉識別角度限制、語音提示語速過快），學生分組完成如下任務：界面改造，在WPS文字中重新設計借閱系統提示界面，運用前期學習的字體加粗、段落間距技能突出關鍵信息；功能升級，使用圖形化編程平臺（如慧編程）添加“揮手感應還書”模塊，通過攝像頭捕捉揮手動作觸發還書指令。

在此期間，教師需要提供包含“感應靈敏度”“語音延遲時間”等參數的調節面板，引導學生通過拖拽滑塊觀察系統響應變化，理解“閾值設定”對AI準確率的影響。

（三）倫理意識滲透：AI安全小課堂

人工智能技術在不斷成熟的同時，也帶來了諸多安全隱患。比如，基于人工智能技術，可以生成效果逼真的圖片、音/視頻。這些真假難辨的人工智能生成產物，無疑會給社會正常生活帶來負面影響。基于此，教師需要開展AI安全小課堂活動，將倫理意識滲透其中，引導學生形成正確觀念。比如，教師可以展示由AI生成的“熊貓吃冰激凌”逼真圖片，與真實動物紀錄片截圖對比。學生使用課堂平板參與“火眼金睛”游戲：滑動分類“AI合成”與“真實拍攝”的10組素材（含《排版》課制作的新聞模板）。通過錯誤案例分析（如虛假活動通知），強調“AI生成內容需標注來源”的操作規范。對于小學生而言，對這種操作規范雖然還不能深入理解，但教師要明確告知小學生，這種操作規范是“規定”，這種行為是正確的，反之是錯誤的，目的是在小學生心目中播下種子，在未來開花結果。

三、結語

“雙減”政策的初衷是讓學生有更多的時間實踐素質教育，加深對日新月異的日常生活模式的感受和理解，從而提高其核心素養。在這一背景下，將人工智能技術融入小學信息科技課程，可通過游戲化教學激發興趣、生活化場景深化認知、倫理教育引導反思的三重實踐，加深學生對人工智能技術的理解，逐漸形成相關邏輯思維能力，這對學生的未來成長大有裨益。

【本文系中國自動化學會青少年人工智能創新后備人才培育工程2023年度教科研項目“‘雙減’背景下人工智能教育進校園的實踐與研究”的研究成果，項目編號：HBRC-JKY-2023-206】

參考文獻

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