人工智能在小学信息技术教学中的应用

倪晓露

【摘要】随着科技的发展，人工智能走进了我们的教育，小学信息技术作为一门技术课程，需要做好课堂与时代的对接工作，为此，在教学中，教师要让学生了解人工智能的内涵及其应用，用人工智能创设直观情境，激活学生兴趣，从而培养学生的信息素养。

【关键词】人工智能；应用；小学信息技术

小学信息技术学科的根本目的是要让学生成长为具备较强信息素养的人才。随着智能时代的到来，人工智能在社会中的地位越来越高，俨然已成为国际竞争的新焦点。我国人工智能领域的人才缺口较大，此时加强信息技术教育，在义务教育阶段普及人工智能技术，全面提升青少年综合信息素养，有着极强的现实意义。《新一代人工智能发展规划》中已将编程教学纳入小学信息课堂的课程体系中，致力于在小学群体中普及并推广编程教育，使小学生掌握基础的信息技术与人工智能知识，并可将其灵活应用于各类问题的解答与解决之中，深化信息知识的学习，使小学信息课堂跟上人工智能时代的发展脚步。

一、感知人工智能内涵及其应用

1.了解人工智能，丰富学生认知

将人工智能纳入小学信息技术教学体系中的首要任务，便是要让学生了解人工智能，使学生明确人工智能的概念、内涵、原理，让学生对人工智能有初步的认知与了解。多样性的人工智能系统、软件等，能有效调动学生的好奇心和对信息技术领域的研究欲望，可以为后续的信息技术教学打下坚实的基础，学生也能在兴趣的内驱力下积极参与学习。

以苏科版小学信息技术“智能家居”一课的教学为例，教师要先为学生讲解人工智能的基本原理及其核心概念，并以此作为课堂导入。教师可以对学生提问：同学们知道人工智能是什么吗？你对人工智能有哪些了解？说一说你见过哪些生活中的人工智能？为什么你认为它是人工智能？通过这样的话题导入课堂，不仅能够激发起学生的讨论欲望，构建课堂活跃的讨论氛围，还能够让教师了解学生目前对人工智能的掌握情况，便于适时调整后续的教学计划及课堂的问题鏈。之后，教师可以使用提前制作好的PPT课件，为学生展示人工智能的世界，让学生逐渐了解人工智能的基本原理，明白人工智能是一项以计算机强大的运算能力模拟人脑操作，或开展一些人类行为的技术。随后，教师再给学生展示日常生活中的智能家居，让学生说一说，自己家里有哪些智能家居，智能家居的使用给我们的生活带来了怎样的便利。

在信息技术课中带领学生认识人工智能，初步了解人工智能，是将人工智能普及到小学生群体中的重要手段，可以丰富学生的认知，让学生了解最先进、最前沿的信息技术，使学生真正意识到信息技术课堂的重要性。

2.参观人工智能，开拓学生视野

在信息技术课堂中，教师可以带领学生参观各类高级、先进的人工智能技术，让学生了解人工智能技术的最新应用。教师可以使用多媒体设备为学生播放人工智能的制造、生产过程，或带领学生参观人工智能工厂，让学生更深层次地了解人工智能的发展历程，加深学生对人工智能的理解，以信息技术课堂开拓学生视野，拓展学生的知识面，提高学生的信息素养。

以苏科版小学信息技术“初识人工智能”这一课的教学为例，在教学时教师先使用了PPT为学生展示人工智能在世界上以及在我国的发展历史。同时带领学生回忆，在之前的课堂中都学过哪些与人工智能相关的知识点，并让学生讲一讲自己在生活中会使用哪些人工智能？在学生初步了解后，教师为学生展示目前最先进的人工智能ChatGPT在图形、影像、语言文字等多个领域中的应用，引导学生了解目前科学技术、信息技术的强大与快速发展。之后，教师又在互联网上搜寻了一些人工智能生产、制造方面的公开资源。在本课最后，教师让学生根据自己目前对人工智能的了解，畅想未来人工智能的发展方向，并在课堂中与全班同学分享自己的想法。

在信息技术课中带领学生参观人工智能的生产制造，观看人工智能的发展历程，让学生切实体会到科技的飞速发展，继而生成更强劲的学习动力，这对培养学生信息素养有着极大的促进作用。

二、借助人工智能丰富教学形式

1.创设直观情境，化解抽象难题

信息技术课堂中的部分知识点相对抽象，而小学生对抽象知识的理解能力较弱，此时借助人工智能将抽象的概念转变为直观的情境，让学生在情境中分析问题并解决问题，能有效提高课堂的教学效率。人工智能的合理应用也可在课堂中创建趣味化的教学情境，不仅能够解决教学中抽象知识的重难点，还可以进一步提高学生的学习兴趣，激活学生的探索欲望。

以苏科版小学信息技术“语音识别”一课的教学为例，在本课教学中，教师要在课堂上创设生活化情境，让学生想一想，在我们的日常生活中有哪些能够与人进行交互的语音识别或语音控制系统呢？这时候会有许多学生说，有一些电子产品可以使用语音控制，也有学生表示自己家安装了声控灯、语音智能门锁等。这时，教师可以拿出自己的智能电子设备，为学生展示语音控制系统的功能。随后再正式导入课堂教学，让学生分析语音识别如何在人工智能层面分析并应用，又要如何设计一个可以进行语音识别的物品。接下来，导入mDesigner软件中的人工智能模块，要求学生使用该模块进一步了解语音识别系统的详细情况，并让学生尝试在小组内自由探索，设计一款语音灯。

人工智能的直观性特征，可以将抽象的概念具象化、形象化，符合小学生的认知发展规律，能够帮助学生在自主的探究与学习中快速找到前进的方向。对提高学生课堂积极性、主动性大有裨益，也可以让学生在情境中进一步理解知识。

2.设计信息游戏，激活学生兴趣

小学生天性爱玩。过去，部分教师会将信息技术课堂作为学生“自主上网”的场所，在简单地传授知识后，便让学生自由使用计算机，这对提高学生信息素养并无益处。实际上，教师可以将游戏与授课结合起来，构建游戏化课堂，使用人工智能技术，为学生设计有趣的信息化游戏。学生可以在游戏中保持较强的专注力，可以在游戏的过程中学习知识、吸收知识。因此，智能化的游戏设计可有效提高信息技术课堂的教学水平。

以苏科版小学信息技术“青蛙过河”的教学为例。学习本课知识时，学生已经对Scratch编程有了基础的了解，能够在编程机器人的辅助下完成一些简单的操作。本课的教学活动为“设计游戏、测试游戏”，教师要从青蛙过河这一基础知识入手，导入简易游戏的编程教学，确保学生能够正确理解图形化编程软件、程序语言之间的关系，随后，让学生使用mBlock v5.3.0编程软件，将青蛙过河这一小段动画设计成游戏。在人工智能的帮助下，学生可以直接使用智能编程软件，将原本青蛙过河的动画程序，设计成具有较强互动功能的游戏程序。在学生设计游戏的过程中，教师要详细为学生讲解游戏设计要点，确保学生理解动画编程与游戏编程之间的区别。在教师的逐步引导下，自主完成游戏设计后，教师还要让学生展示游戏的玩法，并在班级内评选出最佳游戏设计奖。

值得注意的是，在构建游戏化课堂时，教师需要对学生做出正确的引导，既不要将游戏视为洪水猛兽，放心大胆地让学生接触智能化信息游戏，同时也要培养学生的自律意识，让学生正确对待游戏，防止学生沉迷。

三、使用人工智能培养信息素养

1.开展项目学习，引导小组合作

项目学习是一种以学生为主体的极其有效的教学模式，多以小组形式展开，可以有效培养学生自主学习、自主探究、小组合作等多项能力，可有效发展学生的团队意识与信息素养。教师可以结合课堂教学的主要内容，为学生设计项目课题，要求学生在人工智能的辅助下，与其他小组成员共同完成项目学习。人工智能可以有效降低学生自主探究、自主设计、自主研发时的难度，让学生更快捷、更高效地完成项目作业。

以苏科版小学信息技术“人工智能的应用”一课的教学为例，在本课教学时，教师在课堂中让学生体验了近期在互联网上爆火的AI绘画软件，并让学生使用AI绘画软件，在软件中输入自己想要的关键词，随后，由软件自动生成一幅画面。小学生的思想天马行空，画面异常丰富，人工智能绘制出的画面与学生脑海中的形象一定会有些出入，加上AI绘画这项技术尚未成熟，最终得出的画面可能会存在各种逻辑问题或常识问题。教师要求学生以小组为单位使用编程软件mBlock v5.3.0，标记出小组成员生成的所有画面中存在的人体缺失或结构失衡等问题，再由各组组长总结问题，小组成员共同完成一篇以“目前AI绘画软件导功能缺陷”为主题的项目报告，并在课堂中汇报。

项目式学习必须配备完整的教学评价，教师不仅要对学生的项目作业以及学生的学习过程做出评价，还需要分析本次项目学习中选用的人工智能系统软件的表现力，并对下次应用人工智能教学的方案进行调整。

2.完善编程体系，构建智能平台

如今，编程课程已纳入小学信息技术课程中。苏科版小学信息技术五年级整册都以scratch编程为主，根据《新一代人工智能发展规划》以及新课标对小学信息技术教学的要求，教师要结合现阶段人工智能的发展情况，以神经网络算法与机器学习算法为主，构建完整的编程体系，提高人工智能的灵活度，同时让学生自主使用智能平台完成编程学习。

以苏科版小学信息技术“小猫抓鱼”一课的教学为例，在课堂教学时，教师引入了scratch 3.0軟件、编程机器人及人工智能仿生技术，先让学生在仿生技术下分析小猫抓鱼这一过程中猫和鱼的状态及行为特征，确保学生能完全了解被描述对象的行为模式后，再将提前制作好的电子资源包传输给学生，要求学生在小组内讨论并开展自主学习、探索，让学生在观看教师录制的微课视频后，整理出重点操作，理清该程序的制作流程。学生自主学习的过程中，教师需要为学生提供必要的指导。同时，也可以使用教育101倒计时系统，培养学生的时间观念，最后，要求学生在小组内验证该程序是否能正常运行，确认无误后，即可开始小组作品展示环节。

以人工智能技术为核心的智能平台可以降低学生理解scratch编程的难度，能够有效提高学生的编程综合能力，让学生在正确理解编程算法的基础上，和编程机器人进行高效的互动并完成编程学习。

总之，人工智能技术的飞速发展给信息技术教学带来了翻天覆地的变化。教师可以在小学信息技术课堂中使用人工智能技术，借助人工智能的优势，降低学生理解信息技术知识的难度，提高学生的信息操作能力，让学生更快、更好地适应现代社会的发展，切实提高学生的信息技术素养。

【参考文献】

[1]张海波.基于人工智能的小学信息技术教学研究[J].安徽教育科研，2022（12）.

[2]石敏.小学信息技术课程中的人工智能教学策略[J].中小学电教，2022（07）.