革新教學(xué)方法 培養(yǎng)核心素養(yǎng)

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為信息科技教育帶來前所未有的變革與機遇。AI的應(yīng)用豐富了教師的教學(xué)形式，同時也為學(xué)生提供了充滿挑戰(zhàn)與機遇的平臺。在初中信息科技教學(xué)過程中，教師科學(xué)使用人工智能技術(shù)革新教學(xué)方法，對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)十分重要。下面，筆者結(jié)合教學(xué)實踐談?wù)勅斯ぶ悄茉诔踔行畔⒖萍冀虒W(xué)中的應(yīng)用

一、實現(xiàn)個性化課前預(yù)習(xí)

傳統(tǒng)課前預(yù)習(xí)多以統(tǒng)一任務(wù)為主，難以兼顧學(xué)生個體差異。借助人工智能技術(shù)，教師可通過智能平臺動態(tài)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、興趣和能力，推送差異化的預(yù)習(xí)資源，實現(xiàn)\"因材施教”。例如，在教授\"Py-thon基礎(chǔ)語法\"前，教師可以使用AI平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)。平臺通過前置測試題，自動識別學(xué)生的基礎(chǔ)水平，為零基礎(chǔ)學(xué)生推送圖文結(jié)合的入門教程，重點講解變量、循環(huán)等概念，并嵌入交互式代碼沙盒。學(xué)生可輸入簡單指令，實時查看運行結(jié)果，增強學(xué)習(xí)趣味性。對于有基礎(chǔ)的學(xué)生，平臺則提供進階案例，如“用Python繪制數(shù)學(xué)函數(shù)圖像”，并嵌入交互式代碼編輯器。平臺會自動檢測代碼的邏輯并顯示提示。此外，AI平臺還能根據(jù)學(xué)生興趣定向推薦，如為偏好游戲設(shè)計的學(xué)生推送“用Python制作猜數(shù)字小游戲”微課，結(jié)合動畫演示代碼邏輯，降低學(xué)習(xí)門檻

預(yù)習(xí)結(jié)束后，平臺生成的可視化報告可成為教師調(diào)整教學(xué)設(shè)計的依據(jù)。如生成知識點掌握熱力圖，標(biāo)記全班學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。個體學(xué)習(xí)軌跡則記錄每個學(xué)生的預(yù)習(xí)時長、錯題分布及反復(fù)練習(xí)記錄，如學(xué)生A在“循環(huán)結(jié)構(gòu)\"部分停留30分鐘，反復(fù)修改代碼5次，最終正確率提升至 90% ，學(xué)生端則自動生成個性化建議，如“建議觀看3分鐘視頻《if語句的嵌套使用》”或“完成3道條件判斷練習(xí)題”，幫助學(xué)生查漏補缺。針對部分學(xué)生對編程術(shù)語理解困難的問題，教師可使用AI語音助手。通過學(xué)生的語音提問，AI即時生成中文解釋及代碼示例，提供術(shù)語發(fā)音跟讀功能。學(xué)生還可錄音，與AI標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音對比，糾正發(fā)音錯誤。

二、輔助課堂探究活動

課堂教學(xué)的核心在于激發(fā)學(xué)生的自主探究能力。在“物聯(lián)網(wǎng)中的近距離傳輸\"項目中，學(xué)生需用Python編寫掌控板藍(lán)牙連接程序并傳輸聲音數(shù)據(jù)。在以往教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)連接錯誤，或連接成功但不能傳輸聲音數(shù)據(jù)等問題，調(diào)試代碼會占用大量時間。引入AI編程助手后，課堂效率顯著提升。如一名學(xué)生忘記添加條件模塊，助手立即標(biāo)紅提示并給出修改建議。這一功能不僅節(jié)省了糾錯時間，還讓學(xué)生直觀感受到算法優(yōu)化的價值。

再如，在“信息安全與防護”單元教學(xué)中，教師可利用AI模擬平臺構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)攻防場景。AI扮演“黑客”，自動生成釣魚郵件、DDoS攻擊等威脅。學(xué)生收到偽裝成“語文作業(yè)”的釣魚郵件，需識別其中的惡意鏈接。學(xué)生可分組扮演“安全工程師”，使用防火墻配置、漏洞掃描等工具攔截攻擊，如某組發(fā)現(xiàn)服務(wù)器端口暴露，立即啟用IP白名單限制訪問。課后，AI分析各組操作記錄，生成防御評分報告，詳細(xì)標(biāo)注“未及時更新防火墻規(guī)則，導(dǎo)致攻擊成功”等關(guān)鍵點，并推薦學(xué)習(xí)資源。為增強課堂趣味性，教師還可組織“紅藍(lán)對抗賽”，紅隊（攻擊方）使用AI生成新型攻擊模式，藍(lán)隊（防御方）需在10分鐘內(nèi)制定應(yīng)對策略。賽后，AI自動生成戰(zhàn)術(shù)分析視頻，幫助學(xué)生理解攻防邏輯，強化學(xué)生在信息社會中的責(zé)任意識。

三、優(yōu)化課后鞏固與拓展

課后鞏固是知識內(nèi)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。人工智能可基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進行分析，為學(xué)生提供精準(zhǔn)的強化練習(xí)，并為教師提供教學(xué)改進依據(jù)。例如，在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法\"課后，筆者使用AI平臺布置作業(yè)。系統(tǒng)自動將學(xué)生錯誤題目按知識點歸類，并關(guān)聯(lián)同類題型。假如某學(xué)生在一道題目中出錯，系統(tǒng)就會推送3道變式題，并提供分步解析視頻。針對錯誤率高的知識點，平臺自適應(yīng)推送變式題。學(xué)有余力的學(xué)生還可參與拓展項目，如有若干名學(xué)生參與了“用算法優(yōu)化校園食堂排隊系統(tǒng)”的設(shè)計，利用“貪心算法\"設(shè)計“動態(tài)窗口排隊方案”，通過模擬測試，將平均等待時間從15分鐘降至10分鐘。他們主動在班級分享經(jīng)驗，帶動了更多學(xué)生參與技術(shù)實踐。

再如，在“智慧物聯(lián)\"單元結(jié)束后，筆者設(shè)計“利用AI解決校園問題\"項目。學(xué)生通過在線問卷收集校園問題。AI自動生成詞云圖，突出高頻需求。如針對占座問題，學(xué)生拍攝100張座位照片，標(biāo)注“有人”“無人”標(biāo)簽，利用AI工具訓(xùn)練圖像識別模型，待模型準(zhǔn)確率達(dá) 85% 后部署至微信小程序，實時查看圖書館座位情況。項目成果展示時，學(xué)生錄制操作視頻上傳至班級平臺，AI自動生成字幕并標(biāo)注技術(shù)難點。教師還可以邀請校外專家進行在線點評，提升項目專業(yè)性。此類實踐不僅鞏固了知識，還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和技術(shù)應(yīng)用意識，

總之，人工智能的應(yīng)用，確實為學(xué)生學(xué)習(xí)帶來許多便利，但是也要防止過猶不及，這就要求教師尋找好平衡點。如筆者發(fā)現(xiàn)自從教會學(xué)生使用AI糾錯代碼，有的學(xué)生就開始偷懶，直接復(fù)制粘貼，連報錯提示也不看。為使學(xué)生獨立思考，筆者制定新規(guī)則：課堂前20分鐘禁用助手，后20分鐘開放工具使用，并記錄每一個問題與錯誤。剛開始學(xué)生不適應(yīng)，但是過了兩周，他們都能總結(jié)常見的問題了，顯著提高了自主解決問題的能力。再如，有一次在訓(xùn)練人臉識別模型時，有學(xué)生質(zhì)疑數(shù)據(jù)隱私問題。筆者覺得這是一個很好的切入點，立刻組織全班就此問題展開辯論。最終大家一致認(rèn)為應(yīng)匿名化處理數(shù)據(jù)。這種討論表面上是尊重個人隱私問題，其實更深處的意義是讓學(xué)生意識到技術(shù)應(yīng)用的社會責(zé)任。技術(shù)是手段，育人才是根本。作為一名教師，要時刻牢記教育的本質(zhì)。核心素養(yǎng)導(dǎo)向的育人之路任重而道遠(yuǎn)。只有在真實問題的解決過程中不斷引導(dǎo)學(xué)生實踐與思考，才能真正培養(yǎng)出具有實踐意識和能力的人。

（作者單位：泗陽中學(xué)附屬初級中學(xué)）