小学信息技术AI 课程构建策略探究

☉刘 蜜

AI 是英文人工智能的缩写，有时也被称为机器智能。通俗地讲，人工智能是机器通过模拟人脑功能，所展现出的智能形式，AI 技术能通过大数据分析，为人类提供一定的建议和生活的便利。AI 课程则是研究人工智能的教育，通过学习模拟延伸人的智能的技术，形成数理思维，培养动手创造能力。作为信息技术领域的重要分支，在小学信息技术课程中融入AI 教育也是教育改革与发展的必然趋势，教师要从学生当前的信息技术基础水平出发，结合信息技术教材，选择拓展教育内容，在加深学生对计算机知识了解的基础上，引导学生了解数学算法、交互科技等新兴科技知识，使学生获得一定的信息思维和技术创造能力，以取得更好的信息技术教育效果。

一、设计生活情境教学，强化学生新兴技术认知

（一）结合教材拓展教育内容，提高课堂趣味性

小学生思维十分活跃，在充满兴趣的环境中，其学习新知识的效率往往更高。因此，教师要以教材为基础，拓展及丰富课堂教学内容，通过趣味性的内容吸引小学生注意力，提高其学习新知识的热情和效率。例如，苏教版三年级教材很大一部分内容着重于计算机“画图”功能的认识与应用，教师在设计相关教案时，除了要让学生充分掌握画图功能，同时也要以画图软件为延伸，首先向学生展示人工智能时代的“画图”技术，包括photoshop，illustrator等软件，通过PS实时操作，向学生展示将两张单人照片合并成一张照片的制图过程，以科普大数据处理图像等制图技术，再循序渐进地向学生展示3D打印技术，由2 维世界过渡至3维世界，通过3D 打印实操视频等丰富的多媒体资源，向学生展示由2 维画图到3 维打印的设计历程，让学生感受人工智能技术的魅力。多样化、趣味性的教学内容，能够保证学生在课堂推进的过程中，始终带着较高质量的注意力，投入在思考和记忆中，提高了课程整体的有效性［1］。

（二）生活情境引入课程，促进小学生对AI 知识的理解

小学生的思维相比于幼儿园时期，虽然有了更多抽象的成分，但仍以具体形象为主，在学习新知识时，对于不熟悉的内容，难度大的学习任务，思维中所需的具体成分就较多。信息技术课程本身具有较强的抽象性，同时与数学、科学等学科联系紧密，对学生的思维挑战较大。因此，教师首先要侧重AI 的感知与认识，结合学生直观生活经验，通过趣味性的内容引导学生了解AI 知识，爱上AI 技术。在具体教学实践中，教师可以将课程内容与学生实际生活相关联，营造更生活化的教学情境，以更好地符合小学生思维能力，帮助其感受人工智能技术的价值，促进其对人工智能知识的理解。例如，针对新兴制图技术，教师可将当前智能手机所普遍使用的美颜功能相机引入课程中，在课程开始前进行手机自拍、P 图的动作，由此激发学生的好奇心，拉近亲近感，之后向学生播放大数据P 图，换脸等科普视频，运用通俗的语言介绍Photoshop、美图秀秀等软件制图背后的技术原理，让学生充分结合生活经验，在充满趣味性的课堂中初步走进AI，了解AI相关知识。通过创设生活情境化的课堂，教师将抽象的人工智能技术转化为学生所熟知的，看得见摸得着的具象知识，促进其对AI 技术的理解和记忆。

二、充分体验未来制造，提升信息技术课堂成效

（一）引入AI 技术实物，培养学生实践动手能力

信息技术教育具有较强的实践性和探究性，需要学生实际动手实操的部分较多。教育家苏霍姆林斯基曾说过：“儿童的智慧在他的手指尖上。”小学教学中，手与脑的配合在学生内化知识、启发思维中扮演着重要角色。教师在构建信息技术AI 课程时，也要注重学生动手实践的部分。小学生对信息化知识的学习仍处于起步阶段，其自身并没有较为明确的学习方向和学习思路，而很多教师因此选择将大部分的实践时间用在讲台上的演示与学生单一的模仿上，这样的教学方法严重限制了学生信息化思维的发展，是一种低效的被动学习模式。教师要利用好人工技能技术的优势点。如今，随着AI技术的发展，许多面向儿童的AI技术教育工具应运而生，如AR眼镜、可穿戴设备等。在苏教版四年级教材中，主要涉及WPS演示工具的学习和应用，教师可结合小学生学习能力及认知经验，以WPS 工具为基础，引入可穿戴设备的学习和制作。教师可利用小学生最爱的动画片内容，以“名侦探柯南”的神奇侦探装备为课堂主题，在教授WPS 演示工具的基本操作方法后，引导学生罗列出“变声器”“手表”“腰带”等“柯南”的“神奇”装备，并运用“可穿戴设备”教学工具，带领学生用所提供工具组装“领结变声器”，并向学生介绍激光传感器的相关原理，帮助学生组装可发射激光的“侦探手表”，最后安排学生将自己制作的“侦探工具”与名侦探柯南剧情介绍结合，通过WPS 演示工具制作PPT，向朋友及家长介绍动画人物“柯南”及他的各类神奇侦探工具。在信息技术课堂上锻炼学生的实际动手能力，能够全面提升其信息素养，促进其全面发展。

（二）优化课堂结构，给予学生创新创造空间

人工智能本质上是科技创新的知识产物，是知识经济时代的重要标志之一。在新兴技术课程中进行AI 教育，无疑要学生体会人工智能技术背后的创新内核，培养学生的创新意识和能力，以最终实现创新型人才培养的社会需求。在小学阶段，学生对所处世界有着强烈的好奇心。因此，这一时期也是启发学生创新精神与科学精神的关键时期。而要培养学生的创新精神，就要求学生在主动积极、兴奋活跃的状态中参与课堂教学，并自行设计出解决问题的路径。苏教版教材针对小学四年级学生，开展了Scratch软件的教学。Scratch 的软件原理与操作方法与人工智能技术息息相关。因此，教师要运用好Scratch软件，开展AI 课程教学。在实际教学过程中，教师可先向学生演示操作scratch 软件，并引导学生实际操作模仿，绘制出小猪佩奇的动画形象。在完成基础教学后，教师可设计创新创造的教学环节，引导学生绘制“你心目中的小猪佩奇”，并鼓励学生结合其他学科所学，如音乐、美术等，自由发挥想象，在Scratch舞台中设计小猪动画人物，并配以相应风格的音乐和动作。学生在积极参与课堂、自行解决问题的过程中，体验到了创造的乐趣，增长了科学探究能力，激发了科学创新的不竭动力［2］。

三、注重小组合作，设计任务驱动型课程

（一）以学生为主体，鼓励学生进行合作学习

小组合作学习是一种创意型教学策略，其强调小组互动，共同创造，并以团体的成绩为评价标准，被誉为近几十年来最重要的教学改革。诚然，在AI 课程构建中，人工智能实物的展示与操作必不可少，而在当前小学信息技术实际教学中，大多学校很难实现每位学生都拥有一件人工智能教学用具的硬件目标。因此，在小学信息技术AI 课程中，推行小组合作学习必不可少。在苏教版四年级教材中，课本最后设置了“感悟技术发展”的表达和交流课程，教师可根据教材，开展专题研讨会，以“无人机技术发展”为主题，10 人为一组，提供给学生无人机实物进行研究，并安排学生开展小组探究活动，通过互联网搜集信息、询问老师、组员讨论等方法，获取无人机的基本定义、主要类型和知名生产商，并总结设计成excel 表格，以小组为单位向全班展示。教师可结合每组展示的内容，向学生总结无人机技术相关的知识，在讨论会的最后，教师可以鼓励学生进行自由讨论，结合生活经验，思考无人机可以在生活中发挥哪些作用，以巩固学生无人机相关的知识，并活跃学生的思维，促进其信息思维的发展。信息技术教学中的小组合作学习，能够充分体现学生主体性，同时，组内异质、组间同质的学习形式，也能更好地促进学生创新思维的发展。

（二）任务驱动型教学，提高学习效果

值得教师注意的是，小组合作学习并不意味着教师教学权力的丧失，除了鼓励学生进行小组合作学习外，教师还要正确发挥自身的引导作用，在关注学生合作情况、交流效果的同时，运用科学的教学手段，提高小组合作学习的效果。任务驱动教学法是一种很好的小组教学手段，任务驱动的学习方式，能为学生提供生活化的情境和发现问题的动力，围绕任务开展小组合作活动，能够为学生提供更加系统化的学习路径，在发现问题、解决问题的过程中，培养综合能力，提高学习效能。苏教版六年级教材深入发掘了人工智能技术相关的知识点，在第19 课“智能导航”中，除了展示导航软件运作原理，教授如何使用导航软件，教师还可开展小组合作学习活动，进一步扩展智能导航的相关知识，引入APP 制作相关的AI 技术。例如，教师可引导学生发散自己的思维，充分发挥想象力，从现存的手机导航软件出发，优化设计导航APP，通过删减或增添功能，设计出更加便捷好用的智能导航。教师可以安排学生以小组为单位了解和使用现有的导航软件，收集整合相关信息，并讨论出自己的设计思路，在word 中整合成文字及思维导图，向班级同学展示，并通过小组投票等方式，选出“最棒的智能导航”设计。在强烈的问题驱动下，学生充分发挥小组合力的作用，通过完成学习任务，获得了较强的成就感，其合作能力、创新思维及信息技术知识都有较大的提升［3］。

四、利用线上线下结合教学，扩展学生学习空间

（一）开发课后活动，拓展学生学习空间

信息技术具有很强的实践性和应用性，将学生禁锢于课堂知识的学习中，只会抑制其思维的发展，不利于其信息实践能力和创新精神的培养。因此，教师要积极拓展学生学习空间，在课后积极实践，培养学生移动互联网、大数据时代下的信息思维。移动互联网时代下的AI 技术，除了广泛应用于各类便利生活的新产品，也广泛应用于互联网内容和营销中，随着物联网的发展，人工智能抓取用户数据，再进行分析和精准推荐的技术已广泛应用于生活的方方面面。作为信息技术教师，在引领学生充分感受人工智能技术魅力的同时，也要使其敏锐认识到人工智能技术的客观性，对精准推荐的广告，形成一定的辨别力，提升其信息技术伦理素养。“双减”政策的推行给学生创造了更多课外活动的时间和空间，教师要利用好每天下午的延时服务时间，与其他学科教师做好沟通交流，面向学生开展一定AI 主题课外活动，帮助其更好地认识AI，提高信息技术应用能力。

（二）线上线下教学结合，提高教学针对性

除了课外活动，教师还可充分利用信息技术的虚拟性与便捷性，将学习扩展至校外。针对互联网平台的优势点，许多学者提出了“互联网+”线上线下结合教学模式，主张将教学从课堂拓展至课堂外，利用网络教学平台与教学资源进行结合，更好地满足学生学习的个体需求。AI 技术在教育资源线上化的基础上，更实现了教育资源的个性化，在信息技术课堂及集体活动中，学生信息基础不一，知识及能力的熟练度也不统一。针对这一问题，教师要运用好人工智能技术，搭建线上学习平台，在课后安排学生在平台上进行知识巩固和答题，通过人工智能算法分析，评估每个学生学习的实际效果，并自动匹配相应的知识短板进行重点学习。例如，在苏教版六年级教材中，涉及了大量机器人、物联网等新兴技术的知识，许多知识和现象离部分学生的生活有一定距离，较为抽象。因此，可根据教材知识点，设计一定量的题库安排学生课后作答，根据不同学生的答题情况，补充相应的知识帮助其巩固和学习。线上线下结合的教学模式，既灵活地满足了学生的学习需求，也让学生进一步感受到了人工智能算法的原理和强大效能。

综上所述，进入人工智能时代，教师要积极构建高质量的信息技术AI 课程，激发学生的创造力和实践力，培养其信息思维，以最终促进学生的健康成长和全面发展。