數智技術賦能初中信息科技課程高效課堂構建實踐研究

0 引言

在人工智能技術飛速發展的今天，中小學信息科技教育正迎來前所未有的變革。2021年發布的《教育部關于實施第二批人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》指出，要推動教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學[]。推進數智技術在教育領域的應用是教育數字化發展的必經之路之一。基于此，本研究聚焦數智技術支持下的協作學習，并結合項目式學習為構建高效課堂提供新的思路和方法，探討如何在中小學信息科技課堂中實現高效教學。

1" 教學設計案例

1. 1 研究設計

1.1.1 項目主題

教學案例選自清華大學版初中信息科技教材七年級第二單元第一節“問題與算法”。該內容要求學生用自然語言、流程圖、偽代碼描述算法的方法和優缺點，要求學生能夠利用軟件工具完成相應問題的算法設計及其描述。因此，本研究確定以“我的智能交通：揭秘算法的面紗”為項目主題，開展跨學科項目式學習，增強學生課堂參與度，有效激發他們的學習動機。

1.1.2 設計思路

項目設計思路如圖1所示。在項目實施階段，學生通過Focusky（萬彩演示大師）、Kimi、LAiPIC（來畫）等數智技術工具，進行超級指路人、創意設計師、道路觀察員三個子項目活動。結合數學、科學、美術、道法等學科知識，最終在出項階段設計制作出緩解交通堵塞的信號燈。學生通過本節課的學習，可以掌握《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱新課標）中要求的相關內容。教師可以通過該項目逐步形成靈活而穩定的教學模式，達到構建高效課堂的目的。

1.1.3課堂目標的確定

算法是計算思維的核心要素之一，新課標在計算思維學段目標中指出，學生要了解算法的特征和效率；能用自然語言、流程圖等方式描述算法；對于給定的任務，能將其分解為一系列的實施步驟，并使用順序、分支、循環三種基本控制結構簡單描述實施過程；能利用編程驗證該過程[2]。

“問題與算法”共三課時。授課對象為初中七年級的學生，他們具備良好的邏輯思維能力，想象力豐富，探索興趣較強，且學習過科學、通用技術等課程，具備一定的操作動手能力。從學習狀態來看，大部分學生的學習習慣已經養成，但仍有小部分學生存在注意力不集中、缺乏學習耐心等問題。因此，在教學過程中要注意授課內容的多樣性，讓數智技術賦能教學，精準分析學情，設計多元教學活動，實施有效教學評價，開展線上線下混合式教學。此外，為提升教學設計的科學性與完整性，借助人工智能技術工具對教學設計內容進行了進一步的完善。

圖1 “我的智能交通：揭秘算法的面紗”項目設計思路

2 項目實施

第一課時：課堂主題確定

1）新課導入。首先請學生打開Focusky互動應用平臺，利用該平臺的全景交互界面引出項目主題：什么是算法。引發學生思考生活中哪些地方存在算法，激發學生興趣和探索的欲望。2）確定目標。借助人工智能自動生成內容（AIGC）工具制作小組分工問卷。根據問卷內容收集學生的知識掌握情況，按照知識水平層次、興趣愛好等將學生分成若干小組，讓小組成員進行頭腦風暴，共同完成項目任務。

第二課時：項目活動

【子項目1】超級指路人：根據出發地和目的地規劃交通出行路線，了解什么是算法，探討生活中有什么活動可以被看作是算法流程。1）教師依據新課標要求和學生的實際學習情況使用數智軟件LAiPIC和剪映工具制作兩個微課，并利用UMU平臺發布課程，關注學生參與情況，及時對學生進行指導。2）學生認真觀看UMU平臺發布課程，用自己的話概括交通路線。3）請學生借助AI軟件豆包，搜索生活中有哪些活動涉及算法，并組織學生用自己的話描述其中的算法內容。4）借助AI軟件進行算法活動的搜集，并分析算法步驟。

【子項目2】創意設計師：觀察交通擁堵路段的情況，利用自然語言、流程圖描述交通紅綠燈算法。

1）教師向學生推送自駕過程中出現的交通堵塞的AR全景，請學生思考為什么此路段會造成交通堵塞現象，引導學生思考如何利用算法設計一個紅綠燈來解決這個問題。2）學生借助AI工具生成智能紅綠燈的算法流程方案，積極與同伴討論自己的想法，并在線上利用智能班級管理工具（如班級優化大師）展示自己的觀點。3）利用希沃白板介紹流程圖的基本組成符號和結構，并讓學生用畫流程圖的方式設計一個紅綠燈，解決交通擁堵問題。教師在課堂中利用班級優化大師實時診斷學生知識掌握情況，并給出及時評價。

【子項目3】道路觀察員：形成問題求解的方案，并編寫簡單程序進行驗證，優化交通信號燈的控制時間。

1）教師講解Scratch軟件的操作流程，通過班級優化大師發送紅綠燈的原素材，讓學生驗證自己剛才編寫的算法程序。教師通過班級巡視的方式引導學生互相交流，交換想法。2）學生打開Scratch軟件并進行操作。3）教師播放LAiPIC軟件制作的智能交通信號燈運行流程（圖2），拓展學生的思維，引導學生思考如何算出更合適的信號控制時間。

第三課時：作品匯報展示

1）請學生上臺展示自己的作品。學生可以采用多種形式進行展示，如借助數智技術、幻燈片、繪畫等展示自己完成的內容，或借助投影機等設備，將紙上手寫的內容投射在大屏幕上，講解自己完成項目的思路。2）教師鼓勵學生各抒己見，積極創造互動、交流空間，讓學生在輕松愉悅的氣氛

圖2LAiPIC軟件制作的智能交通信號燈運行流程

下對所學內容進行總結。

3 項目評價

數智技術賦能下的初中信息科技高效課堂的評價過程需要可靠的證據引領，實現教學相長和評價賦能的良性循環，讓學生清晰地認識到自己的優點與不足。在數智技術支持下的跨學科項目式學習框架內，評價并非作為一個獨立環節的出現，而是巧妙地融入項目的每一個階段和環節[3]。本研究依據新課標要求，結合知識掌握、能力發展、素養提升等多維度評價視角，設計學習效果評價量表，旨在通過科學評價幫助學生建立學習自信。評價量表如表1所示。

表1評價量表

4 實施效果

為驗證教學實踐效果，筆者采用李克特量表問卷，對實驗班的66名學生開展追蹤測評。通過分析問卷結果發現，大部分學生的課堂參與度和學習動機顯著提升，同時，數智技術助力項目式學習取得良好成效。這也進一步表明，該教學實踐為初中信息科技高效課堂的建構提供了新視角和可落地的實踐方案。

5 新時代背景下數智技術賦能課堂構建的推進策略

5.1加強頂層設計，推動數智技術構建高效課堂教學

新時代背景下，基于數智技術的教學評價活動已成為教育改革的迫切需求。這類活動不僅是對信息科技課程內容的擴展，也是對現有教學內容的深入整合與創新。然而，數智技術在基礎教育領域的教育實踐應用仍面臨諸多挑戰。因此，需從國家層面進一步完善數智技術在課堂教學評價中的應用框架，讓數智技術的教育價值得到有效落地。

5.2提升教師數字素養，助力課堂教學評價

教師要不斷提升數字素養，在開展教學評價時，需在理性運用數智技術生成數據的基礎上，結合自身經驗與認識對學生做出準確的評價④。教師可以借助數智技術，從前測、課堂問答、項自作品展示等環節采集學生成長數據，通過教育大數據技術生成的學生評價報告，包括學業結果、學習行為、認知過程和心理變化等數據，實現過程評價，構建全方位的教學評價體系。

5.3落實主體責任，促進教學實踐

當前，數智技術賦能課堂教學的相關研究仍處于探索階段。受中考、高考等升學任務導向影響，多數教師將工作重心放在提升學生的應試分數上，在自身數智技術認知提升與應用能力培養上投入的時間精力相對有限。針對這一問題，學校需承擔起主體責任，通過定期開展數智技術專題培訓、舉辦教學實踐競賽（如數字化技能大賽、數智化創意教學評比）等活動，激發教師參與技術應用的主動性與創造性，全面提升教師運用數智技術賦能高效課堂構建的能力。

6 結束語

數智技術能夠為初中信息科技課堂創設豐富的教學情境，激發學生的學習興趣與探究欲望，使學生樂于參與課堂探究，進而提升自主學習能力與知識探究能力。數智技術為構建高效課堂提供了新的思路和方法。未來，數智技術與教師教學的協同配合將為個性化教學與素質教育的深入開展提供有力支撐，為培養高素質創新人才貢獻力量。

7參考文獻

[1]教育部關于實施第二批人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知[A/0L].（2021-09-15）[2024-11-17].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s7034/202109/t20210915_563278.html.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[3]李雪敏.數智賦能初中地理跨學科項目式學習實踐研究：以爭做新時代黃河河長為例[C]//聯合國教科文組織人工智能與教育教席，中國教育發展戰略學會.青少年人工智能素養與通識教育論壇優秀案例集.北京師范大學三帆中學朝陽學校，2024：131-139.

[4]陳儀婷，孫明娟.人工智能賦能中小學課堂教學評價探析[J].黑龍江教師發展學院學報，2024，43（5）：122-127.