在“智能家居”教學中運用“慧編程”平臺的成效

〔摘" "要〕" 當今，全球教育界已經開始普及并應用人工智能（AI）的教育。人工智能在教育領域的廣泛應用，已經深刻地改變了校園生活方式，對教育體系也提出了新的挑戰。以福建省漳州市長泰區巖溪中心小學的“智能家居”教學項目為例，該校通過“慧編程”平臺，科學實施人工智能教學，深入分析“慧編程”平臺的特點與教學資源，在實踐中積極探索“智能家居”課程的應用策略，對小學生編程技能進行科學評估，不斷優化并提升小學生的創新思維及人工智能素養，積極推動小學人工智能教育的應用與推廣。

〔關鍵詞〕" “慧編程”；人工智能；智能家居

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）24" " 0055-03

小學階段，是學生構建知識框架與培養學習興趣的基礎時期。從小學就引入人工智能教育，能夠幫助學生激發創新思維，鍛煉并提升發現問題、解決問題的能力。在小學階段推廣并應用人工智能教育已初具規模，但如何更有效地融合課程教材內容、有序地提升教學效果，仍是當前亟待解決的重要問題。

“慧編程”平臺，以其獨特的教學理念、豐富的課程資源、互動性強的學習體驗，為小學人工智能教學提供了全新的解決方案。這個平臺以項目式驅動、游戲化學習等諸多教學手段，有效降低了學習編程的門檻，讓看似高深莫測的AI技術變得有趣生動，有利于學生學習和掌握。因此，在小學人工智能教學中應用“慧編程”平臺有其獨特價值與實踐意義，有利于人工智能教育的推動與普及。

一、“慧編程”平臺概況

（一）平臺介紹

“慧編程”平臺資源豐富、功能強大、用戶互動性強，是面向青少年特別是小學生的專業編程教育平臺。平臺上，教學應用圖形化編程的界面設計直觀、易懂，初學者一看就能懂個七八分，上手快。在功能特點方面，“慧編程”支持多種編程語言的學習路徑，從基礎的Scratch到進階的Python，可以滿足從小學一年級到六年級、不同層次學習能力學生的多樣學習需求。平臺的教材資源有機融入了物聯網、人工智能等前沿科技元素，讓學生在學習中感受科技的進步與魅力。在教學資源方面，“慧編程”平臺匯聚了國內外一線教育專家團隊優質創新的課程內容，涵蓋編程基礎知識、算法邏輯、實戰項目等多個維度，狠抓科研促進教學質量與前沿科技同步。此外，平臺提供了豐富的互動練習、教學視頻、典型案例、在線答疑等服務，完成一整套的閉環學習，讓學生的學習變得便捷、高效。在用戶方面，“慧編程”平臺的美觀界面、互動應用、多樣課程等，受全市的教育工作者、學生、家長等青睞。在這里，學生學會編程技能的同時，探索未知、創新學習；家長們利用平臺了解到與時俱進的教育理念，與孩子共同成長；教育工作者借助平臺資源，創新教學，提升質量。

（二）教育理念

“慧編程”平臺始終秉承“寓教于樂，創新驅動”的教育理念，以如何進一步推進青少年科技教育工作、培養青少年科技創新人才為己任，與時俱進，積極應對人工智能時代的到來。

在游戲化、情境化的學習場景中，“慧編程”平臺通過圖形化編程界面和逐步引導的教學體系，大大降低了編程學習的難度，讓學生無須掌握復雜的編程語言規則，通過拖拽積木式的代碼塊便可完成編程任務，有效緩解了學生的畏難情緒，降低了學習門檻。

在“慧編程”平臺上，學生充分發揮想象力，勇于創新思維創作作品，涵蓋了動畫制作、游戲開發、智能小車控制等多個領域，創作空間極為廣闊、活躍?！盎劬幊獭逼脚_會定期舉辦線上或線下編程競賽、編程淘汰賽及作品展示活動，讓廣大學生有一個展示自我、鍛煉自我、提升自我的寶貴機會，進一步培育創新思維和激流勇進的學習思維。

二、“智能家居”教學背景

（一）學校背景

在教育特色方面，巖溪中心小學始終堅持“科技引領，全面發展”的教育理念，在日常教學中融入人工智能新技術，逐步形成獨具特色的閩南教育模式。在課程上，開設與科技有關的選修教材，積極舉辦科技節、編程大賽等活動，激發學生的科學學習興趣，培育創新精神和合作能力。

（二）課程設計

人工智能（Artificial Intelligence，縮寫為AI）是一種通過模擬、延伸和擴展人的智能，使計算機能夠執行類似于人類思維和決策的任務的技術和理論?！爸悄芗揖印闭n是巖溪中心小學AI教育的一部分，整個課程內容涵蓋了編程基礎、傳感器與執行器應用、編程實戰、項目設計等。課程設計上，結合理論與實際，在模擬真實環境中不斷測試優化，創新設計，為學生學會構建系統、設計控制程序，學習并掌握其概念、原理與應用，提供支持并培育編程思維、問題解決與創新能力。在教學上，教師采用引入實際案例、講解知識、引導實操、展示項目評估的流程。

（三）面臨挑戰

巖溪中心小學開展“智能家居”課程教學初見成效，但仍有三個方面需要注意：一是教師要根據學生基礎差異大的實際情況，采用差異化教學策略。二是學校要考慮教學資源不足的原因，努力尋求與科技企業、高校合作等開發共享資源。三是教師要根據學生興趣和動力難持久的實際因素，創新教學方式并關注學生心理健康，幫助學生克服學習困難。

三、“慧編程”在“智能家居”教學中的運用策略

（一）資源整合，寓教于樂

如何讓“智能家居”教學在課堂上煥發活力？實施教學上，學校對“慧編程”平臺教學資源進行分類整合，根據生活實際進行創新應用教學。為契合學生的認知特點與興趣偏好，教師精心篩選教材并改編教程，在編程基礎知識上融合現代宜居的智能家居概念，包括智能家居設備的工作原理、優化設計、應用場景等實用知識，通過視頻動畫、游戲化、項目化、小組合作等學習方式，激發學生對未來科技生活的無限遐想，讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握編程技能。

漳州市長泰區巖溪中心小學在五、六年級開展人工智能教學，教學內容主要有以下幾個方面：一是人工智能基礎知識。主要為學生介紹人工智能的概念、原理和應用領域，讓學生了解計算機系統怎么模擬、擴展人類的智能行為。二是編程基礎。學生通過學習并了解基本的編程語言，熟悉并掌握相關的編程概念和技巧，通過動手編程實現模擬智能對話、圖像識別等一些簡單的人工智能應用。三是案例分析和實踐項目。通過設計課程和實踐項目，讓學生大膽提出創新的想法，并應用于解決實際問題，培養其創新思維能力。四是人工智能倫理和道德。引導學生科學、客觀地認知人工智能對經濟發展、社會進步、人類倫理等方面所帶來的影響和挑戰，強化學生的人工智能倫理意識和責任意識。五是人工智能課趣味性與互動性“雙強”。結合人工智能課的特點，通過計算機的科學、人工智能的趣味等吸引學生的注意力，讓學生沉浸在課中，有效提升課堂教學質量。

為探索以學科核心素養為導向的跨學科融合教學課程，學校積極落實好新課標跨學科教學理念，將語文、數學、科學、美術、音樂、體育等多學科知識融入“智能家居”項目中，通過編程控制燈光圖形、亮度、節奏，讓學生在課程中感受數學、科學、美術、音樂等多學科聯合的“演變”，科學引導學生探索數、形、樂的科學奧秘，豐富教學內容，促進學生綜合素質的提升。

（二）教學創新，探索與實踐并進

學校利用“慧編程”平臺，推行探究式與項目式學習，培養學生自主與問題解決能力。探究式學習讓學生探究智能家居技術，如設計智能安防系統，自選傳感器、設計編程邏輯，經試錯優化完成作品。項目式學習強調實踐與團隊協作，學生分組全程參與“智能家居”開發，從需求分析至軟件編程，通過討論合作，掌握編程并提升溝通、時間管理等能力。此外，學校選擇“慧編程”軟件，借助微軟、百度AI接口，增加語音識別等功能，添加編程樂趣。配平板電腦，其攝像頭及語音系統有助于AI教學。聚焦核心素養，制定教學設計。學校設AI課程，融合其他學科教學，激發學生學習動力，培育創新精神、實踐能力、思維能力及團隊、信息、科學素養。

（三）聯系課堂與生活，創設真實情境

學校結合學生身邊的實際問題創設教學情境，真實的情境能激發學習的熱情和引發共鳴，能讓學生明白人工智能就在身邊，讓學生在解決實際問題的過程中，增強學習的動力和信心，培養創新思維和實踐能力。例如：在“圖像識別”學習中，教師創設了為學校小鎮設計一個智能垃圾分類桶的真實情境。學校門口有一個垃圾站點，附近居民并不很清楚垃圾的正確分類方法，常常導致垃圾放錯桶，不僅是資源的浪費，更給環衛工人增加了負擔。這個時候，學校能制作出一臺垃圾識別器，只需要通過掃描物品，就能正確分類垃圾該多好呀！學生興趣盎然，樂做喜學。

（四）主動探索和學習，開展項目式學習

項目式學習，是以項目為核心教授學生人工智能相關知識和技能的一種學習方式。根據學生年齡不同和能力不均的情況，教師整合教學資源并依托教學工具，以項目組形式、分配對應角色進行設計和指導學生開展項目式學習。例如，學校在五年級各個班級分別開展“智能家居”“垃圾識別器”“手勢答題器”等人工智能項目教學，學生通過主動探索與學習、項目小組實踐與合作，紛紛完成了項目式學習。這樣的學習方式，能夠有效激發學生的學習興趣，鍛煉學生的探究能力與操作技巧，培養學生的團隊合作能力和溝通能力，提高創新思維與解決問題的能力。

（五）注重多元評價，提升學生綜合素質

教學中，教師會依據學生的知識水平、實踐能力、創新能力、團隊協作能力等實際情況，觀察學生的參與度、回答問題的積極性與準確性等，采用不同的多元評價方式和方法，全面評估學生的學習水平。人工智能實踐性很強，要求學生通過具體項目的實際操作來獲取知識并鞏固提升實踐能力。那么，學生在項目作業中的表現如何？可以通過以下兩項評價直觀地了解：一是自我評價與綜合評價。學生在自我評價中，可以給自己一個認清自己的機會，也可進行自我反思。綜合評價則是通過整合多種評估手段，多方面審視學生的學習表現。通過這兩個評價，讓學生認知自身優勢與不足。二是合作評價與同學互評。在AI教育中，合作評價是多維指標體系對協作場成效進行系統性評估的過程，主要有目標完成度、資源整合能力、溝通效率、成果可持續性等四大核心維度?。同學互評，是為了增加客觀性評價，讓學生多一面鏡子來認知自我，從而強化交流合作，提升團隊溝通能力。

四、結語

學?？偨Y了“慧編程”平臺在“智能家居”教學中的成效，直觀界面、多樣課程，貼近生活實踐，激發學生學習AI的興趣。學生不僅學基礎編程知識，還應用技能解決實際問題，如智能燈光控制、環境監測報警，實現理論到實踐的跨越。展望未來，“慧編程”平臺在小學人工智能教育領域的應用前景廣闊。學校將繼續秉持“以學生為中心，質量為先”的原則，不斷優化平臺功能，加強師資隊伍建設，豐富教學資源，努力為廣大學生提供更加優質、高效的編程學習體驗，努力培養出一批批具有創新思維和實踐能力的人工智能時代的小小探索者。

【本文系2025年福建省電化教育館教育信息技術研究課題“人工智能技術支持下的作業設計研究”的研究成果之一，課題編號：KT25036】

參考文獻

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