人工智能技术赋能学生核心素养发展路径研究

摘要：人工智能技术的广泛应用，不仅推动了教育领域的变革，而且为学生核心素养发展带来了新的机遇。因此，如何充分利用人工智能技术赋能学生核心素养发展，是当前教育领域研究的重要问题。本文以信息科技课程为例，探索了利用人工智能技术培养学生核心素养的优势、应用方式、有效途径，旨在利用人工智能技术促进学生核心素养的发展。

关键词：人工智能技术；核心素养；路径

中图分类号：G434"文献标识码：A"论文编号：1674-2117（2025）01-0088-03

引言

人工智能技术在教育领域的应用，对于推动教育改革、培养和发展学生的核心素养具有重要意义。因此，笔者通过梳理核心素养的概念与重要性，以及人工智能在信息科技课程教学中的应用方式，对人工智能技术赋能学生核心素养发展的路径进行探索，以期为初中信息科技课程的教学实践提供理论支持和实践指导，为学生提供更为优质的教育服务，培养具备核心竞争力的人才。

核心素养的概念和重要性

1.核心素养的内涵

2016年发布的《中国学生发展核心素养》总体框架将核心素养定义为“学生在各个教育阶段逐步培养的与终身发展和社会需求相适应的必备品质和基本技能”。[1]张华教授提出，核心素养是一种可以帮助人类适应信息社会需要，解决具体环境下复杂问题的先进能力。由此可见，核心素养可以理解为学生在接受一定教育之后的问题解决能力的提升，以及在面对多变的环境挑战时，能够保持冷静，提出创造性的问题解决方案和决策的能力。

2.信息科技课程的核心素养

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》指出：“信息科技课程的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。”信息意识涉及对信息的敏感度和辨识力；计算思维是个体运用科学方法解决问题的思维过程；数字化学习与创新强调在数字环境中理解、应用技术，并进行批判性思考以促进问题解决和创造性思维的能力；信息社会责任体现个体在信息社会中的角色、责任感以及对伦理法规的遵守。这四个维度各有特点，又互为支撑、相互渗透，共同提高个体的核心素养和能力。

3.培养学生核心素养的重要性

如今各个国家之间的竞争已经不再局限于经济、贸易和技术竞争，逐渐发展为高质量人才的竞争，这意味着教育受到更多的重视。[2]学生核心素养的发展不仅是个人成长的需要，更是社会的需要。在全球化背景下，具备较强核心素养的学生能够更好地适应社会变化，拥有创新与跨文化交流的能力，能够在未来的竞争中处于有利地位。

利用人工智能培养学生核心素养的优势

1.有助于培养学生面向未来学习的能力

人工智能技术能够通过分析学生的学习数据与行为模式推送相适应的学习内容与方法，并制订个性化的学习路径，有助于提高学生的学习效率。人工智能的出现，丰富了教学的形式与内容，有助于培养学生面向未来的学习能力。

2.有助于培养学生跨学科整合的能力

人工智能涉及数学、计算机、工程等多个领域，将人工智能应用于教育教学，可以促进跨学科的整合，帮助学生在不同学科领域之间建立联系，促进综合性学习能力的提升。

3.有助于培养学生的计算思维与创新能力

现如今，人工智能技术在教育领域的应用为学生提供了更多创新的学习体验，更好地满足了学生的个性化需求，也为学生计算思维与创新能力的提升提供了有利条件。

人工智能在初中信息科技课程教学中的应用方式

1.大数据的运用

利用大数据可以关注每一个学生个体的微观表现，通过这些微观数据的整合能够诠释教学过程中学生个体的学习状态、表现和水平。大数据将给教师提供最为真实、最为个性化的学生特点信息，教师在教学过程中可以有针对性地进行因材施教。

2.视觉技术的运用

教师可将视觉技术与课堂教学结合起来。例如，在课堂中，可以引导学生结合视觉技术应用，设计一个完整的电子板报。在学生进行创作的过程中，尽可能发挥其创造性，让他们按照自己的想法进行制作。

3.情境创设的应用

为了让学生能够更好地接受人工智能教育，教师可以展示贴合学生实际生活的有关人工智能运用的情境案例，如可以从常见的指纹解锁以及人脸识别系统等方面来进行知识的讲解。

4.教学辅助工具的应用

人工智能技术为教育教学提供了丰富的教学辅助工具，如在线课堂管理平台、互动学习平台等，通过教学辅助工具在课堂中的应用能够有效提升学生的学习效率。

人工智能赋能学生核心素养发展的路径

1.教育环境和资源的改善

传统的教学环境一般由教室、黑板、粉笔组成，教学的效果绝大部分依赖于教师的教学能力和学生的内在动力。随着人工智能的发展，智能化学习平台与工具逐渐被应用到教育教学当中（如左表），为教育活动的多样化发展提供了有力支持。这些平台一般都具备基于学生兴趣的为学生提供学习资源与服务的功能，将学生学习、实践、管理融为一体，使得人工智能技术与教育教学深度融合，有效改善了教育环境与资源，为学生核心素养的发展提供了强有力的支持。

2.个性化学习和评估的实施

（1）利用人工智能技术进行学习内容和进度个性化调整

传统的课堂教学主要以传授的方式为主，教学形式单一，即便将多媒体资源引入课堂，也仅仅实现了知识的单向传递，并不能让学生更好地接收知识。基于人工智能技术支持的个性化学习以学生为中心，通过学习评估、课程选择、学校管理、课外扩展与支持等，实现了学生的个性化学习。

（2）运用智能评估系统对学生进行个性化评估和反馈

智能评估系统通过分析和挖掘学生的学习数据，实时评估学业情况，帮助教师了解学生的问题与疑惑，进而有针对性地调整教学方式和策略，最终提高教学效率。智能评估系统还可以为学生提供定制化的反馈和推荐，以及配套的学习资源和辅导支持，学生可依据智能评估系统提供的反馈结果进行针对性的学习和自我提升，同时，他们还可以通过该系统与同学和教师进行交流和互动，促进共同进步。

3.跨学科整合和项目式学习的推广

（1）创设跨学科学习场景和项目应用

人工智能通过分析学生的需求、兴趣和背景知识、学习目标，确定跨学科学习的主题和方向；基于需求分析的结果，策划跨学科学习的学习内容；选择能够支持多学科内容整合，提供互动和协作工具，以及个性化的学习路径规划的开放型学习平台。例如，利用机器学习算法对学习数据进行分析，提供个性化推荐，使用自然语言处理技术来提供智能辅导和问答服务，以及使用虚拟现实或增强现实技术来创建沉浸式学习体验。

（2）利用人工智能技术支持学生合作和创新能力的培养

人工智能技术为学生提供虚拟的实验环境，让学生获得沉浸式的学习体验，这种学习方式不仅能够提高学生的学习兴趣，而且能够促进学生实践能力与创新思维的发展。例如，在线协作文档、讨论论坛等的应用，使学生的学习可以不受时间与空间的限制，促进学生的协作学习。同时，人工智能技术可以通过分析学生讨论内容的逻辑性，提出建设性的意见，提升学生问题解决的创新性。

结语

人工智能的出现为学生核心素养的发展提供了新的途径与可能性，可以促进学生的自主学习，促使其进行自我管理，在培养学生自主学习能力的同时增强学生的学习动机，从而更好地促进学生的全面发展，加快学生综合素质的提升。未来，人工智能将会在教育领域发挥更大的作用，为学生核心素养的提升与发展提供更多的有效支持。

参考文献：

[1]陈垣廷.核心素养导向的高中信息技术教学实践研究[D].西安：陕西师范大学，2021.

[2]林崇德.中国学生核心素养研究[J].心理与行为研究，2017，15（02）：145-154.

作者简介：张晓梅（1976—），女，甘肃静宁人，宁夏师范大学教育学部教育科学学院教授，研究方向为教育技术的教学与实践。王晓婧（1999—），女，宁夏银川人，宁夏师范大学教育学部教育科学学院硕士研究生。王宣惠（2002—），女，山西晋中人，宁夏师范大学教育学部教育科学学院硕士研究生。

本文系2024年自治区教育厅高等学校科学研究项目“人工智能技术赋能学生核心素养发展路径研究”（NYG2024196）研究成果；宁夏第七届基础教育教学课题“人工智能在初中信息科技课程教学中的应用研究”（JXKT-SJ-07-039）研究成果；宁夏高等学校一流学科建设（教育学学科）资助项目研究成果。