莊成

摘要：隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，該項技術(shù)也被應(yīng)用到小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)之中，成為不可忽視的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段。人工智能作為信息技術(shù)的重要構(gòu)成，是當(dāng)前科學(xué)研究的前沿知識，將其融入小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，有助于學(xué)生數(shù)字化能力的發(fā)展，對小學(xué)生信息技術(shù)知識的更新具有推動作用。在研究中著眼于小學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求、認知特點，探討如何在新課標(biāo)背景下，對小學(xué)信息技術(shù)人工智能教學(xué)的內(nèi)容、方式及路徑進行優(yōu)化設(shè)計，進一步推動小學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；信息技術(shù)；小學(xué)；人工智能

目前，我國已經(jīng)步入數(shù)字化發(fā)展的高速階段，國家在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略、教育數(shù)字化戰(zhàn)略、創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略上，都需要具備良好信息素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)與技能的優(yōu)秀人才。學(xué)生是數(shù)字化人才的重要儲備，其信息化水平直接影響未來的數(shù)字化發(fā)展。因此，近年來，小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)不斷推陳出新，人工智能教學(xué)也被納入教學(xué)內(nèi)容，與學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展息息相關(guān)。在這一背景下，教師普遍提高了對人工智能技術(shù)及信息思維教學(xué)的重視程度，在教學(xué)內(nèi)容、方式等層面進行了優(yōu)化完善。但是人工智能教學(xué)仍處于初期階段，需要考慮學(xué)生興趣、學(xué)情以及教師自身教學(xué)能力等多個方面的因素。只有積極推動人工智能教育工作的開展，才能滿足人才的培養(yǎng)訴求，滿足新課標(biāo)對信息技術(shù)教學(xué)的要求。

1? ?指向?qū)W習(xí)需求，談人工智能教育的內(nèi)容

在新課標(biāo)的指導(dǎo)下，教師不應(yīng)一味地將人工智能的相關(guān)知識傳授給學(xué)生，否則無法激發(fā)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，會影響人工智能教育的整體效果。教師應(yīng)該在尊重學(xué)生學(xué)習(xí)需求、關(guān)注學(xué)生實際學(xué)情的基礎(chǔ)上，靈活安排開設(shè)編程教育、機器人教育等相關(guān)課程，對人工智能教育的內(nèi)容進行優(yōu)化設(shè)計。

1.1編程教育，尊重學(xué)生個性差異

編程課是人工智能教育的重要構(gòu)成，自2017年《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》印發(fā)并實施之后，編程課就出現(xiàn)在高年級的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)課堂中。但是對于很多教師、學(xué)生而言，編程屬于一種新鮮的事物，需要合理設(shè)計教學(xué)環(huán)境，應(yīng)用各種軟件技術(shù)，讓學(xué)生能夠理順編程的邏輯，認識到編程的重要性，以此來構(gòu)建高效的人工智能課堂。

例如，在編程翻譯軟件的過程中，教師可以通過提前的溝通了解、問卷調(diào)查，借助Scratch、編程貓等了解學(xué)生對圖形化編程的掌握情況，包括是否接觸過這些圖形化編程的軟件，是否能夠熟練掌握這些軟件的操作技巧，是否有過自己的編程作品等。在此基礎(chǔ)上，教師將學(xué)生分為“編程小白、編程平民、編程高手”等不同的類型，在尊重學(xué)生個性差異的同時設(shè)計各種任務(wù)，讓學(xué)生體會編程的樂趣，逐漸突破自己在認知及能力上的限制。尤其是在各階段教學(xué)目標(biāo)的制定與活動安排上，教師應(yīng)該從人工智能的構(gòu)成、新課標(biāo)的要求出發(fā)，將具體的培養(yǎng)目標(biāo)分為人工智能意識、技術(shù)創(chuàng)新思維、應(yīng)用實踐能力、智慧社會責(zé)任等多個維度，讓學(xué)生能夠舉一反三、能動創(chuàng)新。

編程課是對學(xué)生邏輯思維能力、編程技術(shù)及藝術(shù)設(shè)計等多種能力的培養(yǎng)，為了關(guān)注學(xué)生的成長發(fā)展，在具體教學(xué)中，教師應(yīng)該構(gòu)建完善的教學(xué)評價體系，跟進學(xué)生的實際作品，給予積極正向的評價與鼓勵。

1.2機器人教育，進行模塊設(shè)置

人工智能中最具有代表性、直觀性的就是智能機器人，在人工智能等技術(shù)的發(fā)展推動下，智能機器人可以按照目的來完成安排的動作。近年來，人們提高了對機器人技術(shù)發(fā)展的關(guān)注度。例如，工信部等多個部門聯(lián)合印發(fā)了《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》，注重將機器人與醫(yī)學(xué)人工智能、工業(yè)人工智能等各種技術(shù)緊密結(jié)合。因此，機器人也被看作是人工智能技術(shù)的硬件形態(tài)。在接下來的社會、經(jīng)濟、文化發(fā)展中，機器人無疑會產(chǎn)生不可忽視的重要影響。小學(xué)生正處于接觸人工智能技術(shù)的初期階段，對于機器人這種硬件形態(tài)有著強烈的好奇心與探索欲，在相關(guān)教育工作中，教師可以開展機器人教學(xué)，設(shè)置多個模塊任務(wù)，讓學(xué)生能夠自主加深對智能機器人的了解，為接觸人工智能技術(shù)奠定堅實的基礎(chǔ)。

例如，為了幫助小學(xué)生了解機器人沿線行走的相關(guān)知識，在導(dǎo)入模塊時，教師可以先通過多媒體設(shè)備播放與機器人沿線行走相關(guān)的視頻，通過問題讓學(xué)生自主思考，讓學(xué)生認識到機器人的行走需要程序提前設(shè)計，充分激發(fā)學(xué)生的好奇心。在接下來的教學(xué)中，教師可引入專業(yè)的知識，讓學(xué)生通過小組協(xié)作、自由交流，共同得出機器人是通過“灰度傳感器識別軌跡線”來實現(xiàn)沿線行走的結(jié)論，并給予學(xué)生充足的實踐機會，讓學(xué)生在分析各種可能狀況的基礎(chǔ)上實施初步的編程操作，完成機器人的左偏、右偏等基礎(chǔ)性操作。使學(xué)生在各種模塊活動的支持下，不斷提升自身的實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維能力。

在實踐教學(xué)中，教學(xué)模塊的設(shè)計與活動的開展應(yīng)符合小學(xué)生的認知特點。教師可以將問題作為牽引，在模塊中加強師生、生生之間的有效互動，使學(xué)生以更加積極的狀態(tài)投入人工智能的探究之中，為后續(xù)的教學(xué)提供支持。

2? ?基于認知特點，談人工智能教育的策略

小學(xué)生對于人工智能技術(shù)的認知水平有限，但是經(jīng)過前期信息技術(shù)的學(xué)習(xí)、生活經(jīng)驗的積累，已經(jīng)形成了初步的看法。教師需要遵循小學(xué)生在思維認知上的個性特征，肯定他們的想象力、創(chuàng)新力，將此作為開展人工智能教育的重要動力。

2.1對話法，發(fā)展思維能力

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，其被廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)之中，為人們的生活、學(xué)習(xí)、工作提供了諸多便利。結(jié)合實際情況來看，目前小學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活中已經(jīng)接觸了多種人工智能技術(shù)，或多或少形成了自己的看法與認知。不僅如此，在學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)實踐操作的過程中，學(xué)生的思維邏輯也具有一定的獨特性。教師應(yīng)該在尊重學(xué)生個性的基礎(chǔ)上，采用對話法等交流互動的教學(xué)方式，讓學(xué)生能夠在人工智能課堂上暢所欲言，大膽地說出自己對于人工智能的看法，分享自己的思維邏輯，從而打造生動有趣的課堂。

例如，在人工智能課堂的導(dǎo)入階段，教師需要注意讓學(xué)生從初期的娛樂狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，在最短的時間內(nèi)集中學(xué)生的注意力。對此，教師應(yīng)注重利用多媒體技術(shù)與學(xué)生在思維上的互動交流，展示現(xiàn)實生活中用面部識別門禁、結(jié)賬等的視頻，讓學(xué)生能夠主動聯(lián)想到自己的實際生活。在此基礎(chǔ)上，教師再開展進一步的師生對話，提出問題：“同學(xué)們，你們知道這種識別技術(shù)是依靠什么技術(shù)完成的嗎？”學(xué)生大膽地想象與回答。在正式教學(xué)中，教師同樣可以運用這種對話法。

人工智能教育中的對話不應(yīng)局限于師生、生生之間的溝通，還要求教師、學(xué)生能夠突破現(xiàn)有教育資源的局限，廣泛接觸各種技術(shù)，加強對各種人工智能技術(shù)在原理與應(yīng)用上的思考。教師應(yīng)該構(gòu)建開放性的課堂，并適當(dāng)給予學(xué)生多樣化的指導(dǎo)與點撥。

2.2任務(wù)式，開展小組合作

任務(wù)式教學(xué)法是教師運用任務(wù)驅(qū)動的方式，即將學(xué)習(xí)目標(biāo)分解成一個個學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在相應(yīng)主題或問題的驅(qū)動下，以獨立自主的方式搜集、整合各種學(xué)習(xí)資源，進行能動探索、小組協(xié)作，以此來完成既定的學(xué)習(xí)任務(wù)。在小學(xué)人工智能教育過程中，任務(wù)驅(qū)動可以調(diào)動學(xué)生的自主性，讓學(xué)生成為人工智能課堂上的主體，主動去發(fā)現(xiàn)、分析及解決人工智能學(xué)習(xí)中的問題，構(gòu)建完善的知識系統(tǒng)。在任務(wù)的設(shè)計與安排上，教師需要盡量結(jié)合學(xué)生的實際生活，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)用自己的生活經(jīng)驗，在實踐中逐漸完成這些任務(wù)。不僅如此，小學(xué)生缺乏足夠的專注度，但是對于人工智能卻有著一定的探究欲，教師可以把握學(xué)生的這一特點，加強小組之間的合作。

例如，在“青蛙機器模型”等相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中，教師可以先通過生動有趣的故事引入主題，讓學(xué)生能夠代入小青蛙的身份角色，去感受它們的“成長歷程”。在初期導(dǎo)入階段，學(xué)生能加強與他人之間的互動交流，為后期的小組合作打下基礎(chǔ)。隨后，學(xué)生在故事情境之中交流自己的思想，為任務(wù)活動的開展獻計獻策。再以“編程控制機器人”的教學(xué)為例，教師可以展現(xiàn)機器人的功能，讓學(xué)生在積累知識之后，按照小組計劃開展合作學(xué)習(xí)，制訂本組的研究計劃，包括需要解決的問題、如何實現(xiàn)分工協(xié)作等，通過自主編程來實現(xiàn)對機器人的有效控制。

小組合作為學(xué)生的互動交流、思維共享提供了良好的機會，但是教師也要避免學(xué)生過度依賴小組合作，出現(xiàn)濫竽充數(shù)的現(xiàn)象，應(yīng)及時對小組合作的情況進行觀察記錄，加強與個別學(xué)生的溝通。

3? ?聚焦核心素養(yǎng)，談人工智能教育的途徑

新課標(biāo)對小學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的發(fā)展提出了新的要求。小學(xué)教師應(yīng)該突破傳統(tǒng)教育方式的局限，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式，重點培養(yǎng)小學(xué)生的信息意識、計算思維、數(shù)字化的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，以及良好的社會責(zé)任感，這也對學(xué)生自主探究、創(chuàng)新精神的發(fā)展提出了更高的要求。

3.1翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)自主探究

在數(shù)字化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，人工智能教學(xué)的平臺也呈現(xiàn)出多樣化的特點。在課前階段，教師可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，提前下發(fā)與人工智能課程相關(guān)的信息資料，讓學(xué)生能夠在多元化的平臺上廣泛接觸人工智能相關(guān)知識，實現(xiàn)思維的拓展。使學(xué)生在課前就能構(gòu)建初步的知識框架，找到自己在人工智能學(xué)習(xí)中存在的問題。這種預(yù)先性的自主探究逐漸發(fā)展為翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，在互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺、微課、導(dǎo)學(xué)案的帶動下，廣泛運用于小學(xué)人工智能教學(xué)的過程中。

例如，在講解計算機的構(gòu)成時，教師可啟用人工智能技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)平臺上實現(xiàn)與學(xué)生之間的高效互動。學(xué)生需要提前完成閱讀教材、了解計算機基礎(chǔ)構(gòu)成、繪制計算機圖像等任務(wù)。教師可以在互聯(lián)網(wǎng)平臺上對學(xué)生的預(yù)習(xí)及作業(yè)完成情況進行監(jiān)督與評價。學(xué)生在閱讀教材的同時，也會形成自己的認知。在互聯(lián)網(wǎng)平臺上，教師還可引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上展現(xiàn)自己繪制的計算機圖像，讓學(xué)生互相指出可能存在的問題，共同開展討論。教師可在搜集學(xué)生問題的基礎(chǔ)上，將這些問題作為課堂講解的重點。例如，有的學(xué)生雖然對計算機在硬件上的基礎(chǔ)構(gòu)成有較為清晰的認知，能夠熟練指出計算機是由主機、顯示屏、鍵盤、鼠標(biāo)等構(gòu)成的，但是對于計算機內(nèi)部的構(gòu)成卻知之甚少。教師可以通過人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺，在后臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行匯總分析，整合其中的問題。在此過程中，人工智能技術(shù)可以發(fā)揮動態(tài)分析、科學(xué)匯總、及時跟進的良好效果。

在翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的過程中，教師需要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、能動性，給予學(xué)生更多在線互動的機會，以此來突出學(xué)生的主體地位。

3.2實踐學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

任何人工智能知識的講解都不能脫離學(xué)生的實踐參與，這是因為小學(xué)生缺乏足夠的知識儲備、深入的思考分析。如果教師采用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，將會打擊學(xué)生參與學(xué)習(xí)的能動性。對此，教師不僅應(yīng)該注重與學(xué)生的溝通交流，還應(yīng)該多提供各種上機操作、實踐參與的機會，以降低人工智能教學(xué)的難度，讓學(xué)生能夠?qū)⑦@些知識與自己的生活聯(lián)系在一起，在實踐體驗之中把握人工智能的原理和方法，形成一定的邏輯分析能力、推理判斷能力。

例如，在學(xué)習(xí)智能儲蓄罐相關(guān)知識的過程中，教師先引導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)視頻的帶動下，形成初步的認知。通過與小組、同學(xué)之間的溝通，形成理論知識基礎(chǔ)。在此之后，教師再鼓勵學(xué)生通過動手實踐的方式開展自主操作，學(xué)生需要對智能儲蓄罐的制作思路進行分析，通過多次試驗、實踐探究來了解這種儲蓄罐的設(shè)計方式，積極獲取相應(yīng)的器材和設(shè)備。在實踐參與過程中，教師還可以鼓勵學(xué)生共享自己的經(jīng)驗，解決具體操作中的難題。通過對學(xué)生共享經(jīng)驗的整合可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生邏輯思維的差異直接影響其對儲蓄罐的設(shè)計思路，更影響其選材與操作。雖然網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有了較為成熟的設(shè)計模式，但是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，教師需要鼓勵學(xué)生對現(xiàn)有的模式思路進行優(yōu)化，提高對人工智能技術(shù)的整體運用水平。

在實踐操作中，學(xué)生的創(chuàng)新精神會得到相應(yīng)的發(fā)展，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生打破傳統(tǒng)操作步驟的限制，去搜索發(fā)現(xiàn)更多的設(shè)計方法，形成良好的創(chuàng)新思路。另外，學(xué)生無論是在邏輯思維上，還是在人工智能技術(shù)的運用上，都是動態(tài)發(fā)展的，教師可以構(gòu)建完善的評價體系，引導(dǎo)學(xué)生開展自評、互評活動，實現(xiàn)創(chuàng)造性意識的不斷更新。

總而言之，人工智能教學(xué)是對小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的挑戰(zhàn)，要想使學(xué)生了解、掌握、運用人工智能技術(shù)，教師需要關(guān)注學(xué)生的認知特點與學(xué)習(xí)訴求，科學(xué)合理地設(shè)計人工智能的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，體現(xiàn)人工智能技術(shù)與學(xué)生實際生活之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過各種生動有趣的活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以此來促使小學(xué)生有效學(xué)習(xí)這項技術(shù)，滿足時代的發(fā)展需求。

參考文獻：

[1]符曉蕾.基于人工智能提升少兒科創(chuàng)素養(yǎng)[J].新智慧，2022（25）：30-32.

[2]盧欣玲，吳歡.“人工智能+”對學(xué)校變革的啟示[J].湖北教育，2022（36）：42-43.