人工智能背景下初中信息科技教學探究

隨著人工智能的發展，其在教育領域呈現出突出的應用潛力和價值。尤其是在初中信息科技教學中，人工智能不僅能夠有效革新課堂教學的模式和手段，也能夠顯著增強課堂教學的趣味性和生動性。但人工智能在信息科技教學中的運用有著一定的難度，不僅需要教師正確使用人工智能技術，也需要教師依據具體的教學內容選擇合適的人工智能技術，以提高教學質量。

一、人工智能的概念及在信息科技教學中的應用價值

（一）人工智能的概念

人工智能是當今社會中最熱門的研究課題和最常討論的社會話題，涉及機器人學、圖像識別、自然語言處理等多個學科。其重點是研究如何才能讓計算機和機器做出類似于人類的智能行為。換言之，人工智能其實是研究如何才能讓計算機和機器像人一樣思考、學習和判斷的學科。人工智能在教育領域的應用，不僅能夠有效提升課堂教學的實效性和趣味性，也能夠通過各種生動形象的智能化手段的使用，在提升學生學習效率的同時，深化他們對于信息科技知識的記憶和理解[1]。

（二）人工智能在信息科技教學中的應用價值

將人工智能技術融人初中信息科技課程教學中，不僅能夠促使學生對信息科技的基本概念和基本原理產生深刻認識，也能夠促使信息科技教學順應時代發展和技術進步的步伐，幫助學生掌握前沿信息科技知識，同時，能夠促使學生以積極主動的態度進行信息科技知識的學習。更重要的是，人工智能在信息科技教學中的應用，不僅能夠幫助教師優化課堂教學、構建高效課堂，也能夠有效滿足素質教育的要求，促進學生的全面發展。在初中信息科技教學中，教師通過直觀展現人工智能的科技原理和實踐應用，既能開拓學生的課程學習視野，又能讓學生從不同的角度思考、探究課程內容的應用價值，使學生逐漸形成應用信息科技手段解決生活實際問題的意識和能力。另外人工智能技術能夠啟發學生探索實際問題的多種解決方法，這有助于鍛煉學生的高階思維能力和知識應用能力，為學生未來學習和個人發展奠定了良好基礎。

二、人工智能背景下初中信息科技教學策略研究

（一）創新教學手段，豐富教學內容

人工智能在信息科技教學中的融人，不僅能夠減輕教師的教學壓力，使其能夠將教學關注點從如何提升學生的學習能力轉移到如何促進學生的全面發展，也能夠促使教師改變比較落后的教學模式和理念，深人思考如何大幅度提升課堂教學的效率和質量[2]。根據初中信息科技課程的教學內容及要求，教師要及時革新教育理念，重新審視人工智能對課程教學的創新驅動作用，再適時選用先進科技手段和資源實施教學活動，讓學生圍繞教學內容開展探究性學習活動，突顯學生的學習主體地位，全力促進學生信息素養和綜合能力的發展。

以甘肅教育出版社七年級下冊第三單元第一節“走進數據世界”課程教學為例，本課的教學目標為：促使學生理解數據的基本特征，能正確分辨生活中的各種數據，并能夠對數據的概念形成較好的認知。在進行本節課的教學時，教師可以借助人工智能創新教學模式和教學手段。首先，針對教學資源有限的問題，教師可以利用DeepSeek處理對話任務的功能和AnythingLLM這一高集成度大模型前端工具，為學生搭建出一個本地知識庫問答系統，方便學生能夠隨時通過此系統解決自己在學習中的疑問。與此同時，在教學課堂上，教師應根據每一位學生的學習進度和學習表現，利用人工智能的自適應學習系統為他們提供個性化的學習方案。當學生無法正確區分數字、數值和數據的概念時，教師可以利用豆包、deepseek等人工智能軟件，迅速搜索并推薦與數字、數值和數據三者區別的講解視頻，并生成一份有關數字、數值和數據三者區別的練習題，以此促使學生形成對數字、數值和數據的正確認識。根據學生對三個核心概念的認知和理解情況，教師可以適時引導他們參與小組討論，讓他們圍繞“如何將數據加工成知識”話題展開探討和交流，共同營造良好的課堂互動氛圍，使學生沉浸式感受學習的樂趣。此外，在學生充分掌握“走進數據的世界”的基礎知識之后，教師應利用人工智能的自然語言處理、機器學習技術和學習行為分析等功能對學生的學習表現和學習成果進行評估，并針對他們的學習差異為其布置個性化的學習任務，從而促使學生能夠在學習任務的思考和解決中進一步深化“走進數據的世界”的相關知識。

通過此方式，不僅提升了學生信息素養和學習能力，也落實了因材施教的教學理念，提升了課堂教學的針對性和有效性，促進不同學習層次學生的共同發展。

（二）創設教學情境，激發學生學習興趣

在傳統教學模式下，初中信息科技教師會選擇以口頭講解的方式開展課堂教學。這種教學方式無法有效激發學生的學習興趣及調動他們的主動性和積極性，也會對課堂教學的效率和質量產生一定的影響。而利用人工智能的生成性技術，并結合學生熟悉的日常生活，創設真實性強、趣味性足的教學情境，能夠激發學生的學習興趣，促使他們能積極主動地進人到信息科技知識的學習中，掌握信息科技知識[3]。

以甘肅教育出版社八年級下冊第一單元第七節“無人機的基本組成”課程教學為例，本課的教學目標為：學生須掌握無人機的基本組成、各部分功能的內在聯系及其在飛行中的作用，并熟悉無人機的實際操作技巧。在教學過程中，教師既要體現“科”“技”并重的課程特點，又要通過直觀展示情境激發學生的課程學習興趣，讓學生依托情境探究新知。具體而言，在進行本課的教學時，教師應先利用HTforWeb技術，為學生一比一還原無人機的內部結構，并通過組裝動畫逐層級詳細展示無人機的內部組件及功能，以此促使其能夠詳細觀察無人機各部件的形狀，深入分析各部件的功能。當學生對無人機內部的結構有了初步認識之后，教師引導學生利用TeachableMachine等可視化工具，訓練圖像分類模型，幫助學生掌握無人機的內部結構和各部件的形狀，加強對數據特征提取原理的深入理解。隨后教師要適時考查學生對無人機組成部分的理解和掌握情況，通過交互式電子白板隨機點名并提問，啟發學生對無人機工作原理的深層次思考。具體而言，教師可以利用AI智能問答系統，創造一個能夠隨時隨地回答問題的線上老師，實時回答學生在實際操作過程中遇到的問題。例如，當學生拆解下無人機的飛控板但卻不知道飛控板的作用時，教師可以引導他們向線上老師提問，通過線上老師的回答，掌握飛控板的功能與工作原理。在此過程中，教師也可以利用人工智能技術，對學生拆解和組裝無人機的過程進行實時評估和反饋。當學生錯誤地安裝了無人機的部件時，線上老師會及時指出他們的錯誤，并提供正確的組裝位置和組裝方法，從而及時糾正學生的錯誤方法，提升他們的學習效果。最后，在學生全面了解無人機的基本組成之后，教師應引導學生利用人工智能的編程輔助與代碼優化、圖形化編程支持、傳感器與避障算法支持等功能，在計算機上模擬編寫無人機的飛行控制程序，以此進一步提升學生的編程能力。

（三）精心設計問題，調動學生自主探究欲望

有效的課堂提問能夠促使學生充分發揮自身的主觀能動性，使其能夠主動進行信息科技知識的學習和探究，并能夠提升他們的信息素養和學習能力[4?；诖耍踔行畔⒖萍冀處煈萌斯ぶ悄懿粩鄡灮虒W課堂的提問環節，如教師可以利用人工智能技術分析學生的學習數據，從而提出更符合學生學習能力和發展需求的教學問題；教師也可以利用AI技術的語音識別和表情分析等功能，實時評估和反饋學生對教學問題的反應，從而動態化地調整提問方式；教師更可以根據學生的興趣和認知特點，利用AI技術生成極具創意性的提問，增強信息科技教學的趣味性和互動性。

以甘肅教育出版社八年級下冊第一單元第二節“建構開源機器人”課程教學為例，本課的教學目標為：使學生了解開源機器人的硬件組成部件，學會搭建簡單的開源機器人，并能夠掌開源機器人的控制核心、電機和各類傳感器的使用。在本課的教學中，教師應先提出以下問題：“在機器人技術不斷發展的時代背景下，請大家說一說，在人們的日常生活中的有哪些事物與開源機器人有關？”以此調動學生的學習欲望。在此過程中，教師應利用人工智能的實時互動與即時反饋功能收集和分析學生的回答，從而了解他們對于開源機器人的認識，便于調整后續教學問題的難度。隨后，教師應在人工智能的支持下，為學生展示開源機器人在日常生活中的不同應用，如利用Arduino等開源硬件平臺進行制作智能家居的控制系統，并提出以下問題：“開源機器人在便利人們的日常生活，維護人類的生存環境方面有著極為關鍵的作用。那應如何才能夠設計出更多對日常生活有積極影響的開源機器人？”以促使學生主動思考設計開源機器人的方式方法，深化其對開源機器人相關知識的理解。緊接著，教師可以視學生的思考和作答情況，向他們繼續追問：“若在Arduino開源硬件平臺上研發一款工業機器人，你能結合教材或網絡案例給出有創意的機器人設計方案嗎？”，同時鼓勵學生發散思維、各抒己見，讓學生從企業生產、產品研發兩個角度探討開源機器人研發流程中的重點和難點。根據學生對上述問題的整體作答情況，教師能夠大致推測出他們對本課知識點的實際理解和掌握程度。具體而言，教師可以利用AI技術評估和反饋學生對于上述教學問題的反應，了解他們對于設計開源機器人的興趣，并以此為依據靈活調整后續的提問方式，讓學生在新問題的驅動下，保持探究興趣，進行信息科技知識的自主思考和學習，從而有效提升他們的自主學習能力。

（四）展示學習成果，提升信息科技素養

為學生創設能夠展示學習成果的平臺，不僅能夠提升學生的學習自信，也能夠有效維持他們對于信息科技課程的學習興趣5。基于此，初中信息科技教師應利用人工智能輔助學習成果展示平臺的建設，并應通過生生互評和教師評價的方式，幫助學生客觀地認識自身的優點和缺點，使其能夠主動進行學習成果的完善，從而進一步提升他們的信息素養。

還是以甘肅教育出版社八年級下冊第一單元第二節“建構開源機器人”課程教學為例，在學生掌握設計開源機器人的方法之后，教師應按照4人一組將班級學生分成若干學習小組，讓他們依據所學內容，利用人工智能如PaspberryPi、Scratch等工具合作設計具有獨特想法的開源機器人。通過這樣的方式，教師不僅能夠有效檢驗學生對所學知識的認識深度和掌握程度，也能夠促使其在相互合作和思維碰撞中查缺補漏、完善自我，從而在幫助學生形成良好信息素養的同時，促進其合作能力和綜合素質的不斷發展。在各個小組設計完開源機器人后，教師要引導各個小組提交設計成果，并引導他們上交自己小組的組內分工情況和創意設計方案。隨后，教師將這些信息上傳到班級的學習資源庫中。然后教師再引導各個小組利用智能互評系統對其他小組設計的開源機器人進行評價。在組與組之間完成評價之后，教師利用智能評價系統對各個小組的學習成果進行統一評價。另外教師還可利用Kimi助教工具，讓學生直觀理解課程學習的重點和難點，指導學生在展示學習成果后尋找自己的優勢和不足，使他們逐漸形成良好的學習習慣及反思意識，這也有助于發展學生的自主學習能力、信息素養。通過上述方式，教師不僅能夠有效增強教學評價的客觀性和合理性，也能夠促使學生全面了解自己的優點和缺點，使其能夠主動解決自身在學習中存在問題。

三、結束語

總而言之，將人工智能融入初中信息科技教學，不僅能夠幫助教師優化教學內容、創新教學手段，還能有效提升學生的信息素養和學習能力。初中信息科技教師應重視人工智能在課堂教學各個環節的應用，同時，明確人工智能在信息科技教學中的作用和價值，并應積極利用人工智能的各種技術創新課堂教學方法，優化課堂教學資源，為初中信息科技教學注人新的活力，提升整體教學質量。

參考文獻

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[5]陳衛華.初中信息科技學科教學策略探究[J].前沿科學，2022，1（01）.