基于人工智能發展視域下的小學信息科技教學實踐研究

當前，以人工智能為代表的新一代信息技術正深刻重塑教育形態，為基礎教育改革與創新注入全新動力。近年來，人工智能逐漸成為我國教育領域研究的熱點話題，為教育信息化拓展了全新的發展空間。該技術的應用不僅推動了傳統教學模式的變革，還增進了學生對現代人工智能技術的理解。人工智能教學既能拓寬學生的知識視野，激發思維活力，又能持續提升其創造能力，助力教師構建高效的信息科技課堂。本文以人工智能的發展現狀為切入點，從選用合適平臺、精準定位教學目標、創設情境以激發學習興趣、重視創編實踐等方面，探討小學信息科技教學中人工智能的應用策略。本研究旨在通過系統化的教學實踐探索，為小學人工智能教育的深人開展提供可借鑒的實施路徑與策略參考。

下面以“機器學習”一課的教學實踐為例，依托慧編程可視化教學平臺，探究人工智能在信息科技教學中的運用策略。本案例選取小學五年級學生為實施對象，重點探討如何在保證趣味性的同時，將抽象的機器學習原理轉化為適合小學生認知水平的學習內容，使學生在實踐操作中理解人工智能的基本思想與應用方法。

一、精準定位教學目標，深化原理理解

當前，我國小學人工智能課程建設仍處于起步階段，尚未形成廣泛認可的教材體系，各地區教材開發亦不夠成熟。因此，教師在備課時應參考多種教材，取長補短，對教學內容進行大膽取舍、重組與優化，在綜合多方面因素的基礎上設定教學目標。在“機器學習”一課中，中山版教材過于強調積木指令的操作應用，而忽略了機器學習的過程與原理，導致學習的深度與廣度不足。學生往往只知表面操作，不明內在機理，不利于培養其計算思維、創造力與人文素養。針對這一問題，筆者突破了教材原有設計模式，將理解機器學習的原理與基本過程作為教學重點，引導學生透過現象認識本質。在實際授課過程中，通過分解機器學習中的訓練、驗證與應用三大環節，借助生活化案例幫助學生建立完整的認知框架，從而真正實現“知其然，亦知其所以然”的教學目標。同時，根據不同學生的認知水平和學習特點，設計了分層教學目標，確保每位學生都能在原有基礎上獲得提升和發展。

二、優選智能教學平臺，豐富教學手段

教學平臺的選用與搭建是實現教學目標的重要基礎。當前教學平臺種類繁多，教師應根據具體教學內容靈活選擇最合適的平臺，以保障教與學的效果，拓展學生的學習空間，促進知識的靈活運用，并推動共享教育資源的有效利用，為精準教學和分層教學提供支持。在“機器學習”的教學中，筆者發現Kittenblock在模型訓練方面不夠直觀，代碼編輯較為復雜，不利于學生開展機器學習應用的創新。因此，選用了可視化教學平臺——慧編程。該平臺具備形象直觀的模型訓練界面，過程清晰明了，可實時呈現輸出結果。其生成的機器學習代碼僅三條，操作高效，有助于提高積木搭建的效率，為學生留出更多時間進行個性化創作。在實際教學中，平臺的操作便捷性與反饋即時性極大提升了課堂互動質量，學生能夠迅速驗證自己的創意，并在反復調試中培養邏輯思維與解決問題的韌性。此外，該平臺還支持項目分享與協作編輯功能，便于學生開展小組合作學習，培養團隊協作精神。

三、創設真實教學情境，激發學生興趣

人工智能作為當代信息科技的前沿領域，已廣泛應用于人類生產與生活，在帶來便利的同時，其技術原理與實現方式卻往往顯得神秘而高深。在實際教學中，面對抽象的理論知識，學生學習效率較低。為破解這一困境，教師應推動人工智能教學與生活實際相結合，增強學生的直觀感知和形象認知，為其主動探究奠定基礎。在“機器學習”一課中，筆者以游戲“瘋狂的水果”激發學生興趣。學生在游戲中發現規律、總結高分經驗，借此梳理人類的學習過程；隨后通過現場進行水果識別的機器活動，引導學生探索機器學習機制，實現從人類學習向機器學習的自然過渡。學生以問題為導向進行學習，收效顯著。此外，通過設計“AI小助手”“智能識別裝置”等貼近生活的任務，讓學生親身感受人工智能的實際應用，從而激發其持續探索的內在動力。在這個過程中，教師還注重引導學生思考人工智能技術背后的倫理問題和社會影響，培養學生的科技倫理意識和社會責任感。

四、推動教學方式轉型，優化學習策略

傳統以教師為中心、學生被動接受的教學模式，已難以適應信息科技課堂的要求。教師應立足學生特點，創新教學模式，通過設計合作探究型任務，充分發揮學生的主觀能動性，使他們在參與和體驗中逐步解決問題、獲取知識、發展創新思維。在“機器學習”教學中，面對“如何提高機器學習準確率”這一問題，教師未直接給出答案，而是組織學生以小組形式分別對香蕉、橙子和梨進行5次數據采集，記錄識別結果，并進行全班數據匯總。通過大數據對比，學生自主發現提高識別準確率的關鍵因素：一是需采集足夠的數據量，二是數據種類應豐富，三是采集背景應盡量簡單。學生在合作實驗、數據采集、統計分析的過程中，既找到了答案，也掌握了解決問題的方法，有效提升了信息素養。這一過程不僅鍛煉了學生的數據處理能力，更培養了其科學探究的嚴謹態度與團隊協作精神。同時，教師還引導學生將這種探究方法遷移到其他學習領域，形成可持續的學習能力。

五、關注學生個體差異，提升創編能力

教學中，教師應引導學生合理運用人工智能，結合生活實際開展創編實踐，使學生深刻體會人工智能的應用價值，充分挖掘學習潛能，增強創造能力。為滿足不同能力層次學生的需求，教師鼓勵學生自主創作、積極探索，倡導小組互助互學，深化對人工智能技術的理解與運用，切實培養動手實踐與思考創作能力，為其未來學習與應用人工智能奠定堅實基礎。在“機器學習”教學中，教師通過布置“前置性探究學習任務”了解學生的設計需求，從中遴選“垃圾自動分類”“手勢識別歌曲”“人臉識別主人”及“自動售賣商品”等四種典型設計方案。課堂上，學生根據自身興趣和實際能力選擇項目，開展有針對性的程序創編和測試。通過實踐應用，學生有效鞏固了課堂所學，加深了對知識的理解，尤其提升了設計與創造能力，從而全面提高了信息素養。在差異化任務的驅動下，學生不僅體驗到人工智能技術的實用性，更在持續迭代與展示交流中建立起科技創新的自信心。教師還建立了多元評價體系，既關注作品的技術實現，也重視創新性和實用性，通過過程性評價與終結性評價相結合的方式，全面評估學生的學習成效。

人工智能不僅是一種技術，更是一種全新的思維方式和生產力，正深刻改變著教育生態與教學模式。教師應依托智能設備與環境，開發校本人工智能教材，明確人工智能教育目標，以課堂為主陣地，不斷提升學生的創新能力和綜合實踐水平，為我國智慧教育注入新的活力。在未來的教學實踐中，還需進一步探索人工智能與學科深度融合的路徑，構建更加開放、協作、適應個體發展的智能教育環境，真正實現因材施教和育人為本的教育愿景。同時，要加強對教師的專業培訓，提升其人工智能素養和教學能力，建立完善的課程體系和資源支持系統，推動人工智能教育在小學階段的可持續發展。此外，還要注重與家長的溝通合作，幫助家長了解人工智能教育的重要性，形成家校共育的良好氛圍，共同促進學生的全面發展。