◎ 江蘇省南通市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)能達(dá)小學(xué) 倪曉露

小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科的根本目的是要讓學(xué)生成長為具備較強(qiáng)信息素養(yǎng)的人才。隨著智能時代的到來，人工智能在社會中的地位越來越高，儼然已成為國際競爭的新焦點(diǎn)。我國人工智能領(lǐng)域的人才缺口較大，此時加強(qiáng)信息技術(shù)教育，在義務(wù)教育階段普及人工智能技術(shù)，全面提升青少年綜合信息素養(yǎng)，有著極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義?！缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》中已將編程教學(xué)納入小學(xué)信息課堂的課程體系中，致力于在小學(xué)群體中普及并推廣編程教育，使小學(xué)生掌握基礎(chǔ)的信息技術(shù)與人工智能知識，并可將其靈活應(yīng)用于各類問題的解答與解決之中，深化信息知識的學(xué)習(xí)，使小學(xué)信息課堂跟上人工智能時代的發(fā)展腳步。

一、感知人工智能內(nèi)涵及其應(yīng)用

1.了解人工智能，豐富學(xué)生認(rèn)知

將人工智能納入小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)體系中的首要任務(wù)，便是要讓學(xué)生了解人工智能，使學(xué)生明確人工智能的概念、內(nèi)涵、原理，讓學(xué)生對人工智能有初步的認(rèn)知與了解。多樣性的人工智能系統(tǒng)、軟件等，能有效調(diào)動學(xué)生的好奇心和對信息技術(shù)領(lǐng)域的研究欲望，可以為后續(xù)的信息技術(shù)教學(xué)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)，學(xué)生也能在興趣的內(nèi)驅(qū)力下積極參與學(xué)習(xí)。

以蘇科版小學(xué)信息技術(shù)“智能家居”一課的教學(xué)為例，教師要先為學(xué)生講解人工智能的基本原理及其核心概念，并以此作為課堂導(dǎo)入。教師可以對學(xué)生提問：同學(xué)們知道人工智能是什么嗎？你對人工智能有哪些了解？說一說你見過哪些生活中的人工智能？為什么你認(rèn)為它是人工智能？通過這樣的話題導(dǎo)入課堂，不僅能夠激發(fā)起學(xué)生的討論欲望，構(gòu)建課堂活躍的討論氛圍，還能夠讓教師了解學(xué)生目前對人工智能的掌握情況，便于適時調(diào)整后續(xù)的教學(xué)計劃及課堂的問題鏈。之后，教師可以使用提前制作好的PPT課件，為學(xué)生展示人工智能的世界，讓學(xué)生逐漸了解人工智能的基本原理，明白人工智能是一項(xiàng)以計算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力模擬人腦操作，或開展一些人類行為的技術(shù)。隨后，教師再給學(xué)生展示日常生活中的智能家居，讓學(xué)生說一說，自己家里有哪些智能家居，智能家居的使用給我們的生活帶來了怎樣的便利。

在信息技術(shù)課中帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識人工智能，初步了解人工智能，是將人工智能普及到小學(xué)生群體中的重要手段，可以豐富學(xué)生的認(rèn)知，讓學(xué)生了解最先進(jìn)、最前沿的信息技術(shù)，使學(xué)生真正意識到信息技術(shù)課堂的重要性。

2.參觀人工智能，開拓學(xué)生視野

在信息技術(shù)課堂中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀各類高級、先進(jìn)的人工智能技術(shù)，讓學(xué)生了解人工智能技術(shù)的最新應(yīng)用。教師可以使用多媒體設(shè)備為學(xué)生播放人工智能的制造、生產(chǎn)過程，或帶領(lǐng)學(xué)生參觀人工智能工廠，讓學(xué)生更深層次地了解人工智能的發(fā)展歷程，加深學(xué)生對人工智能的理解，以信息技術(shù)課堂開拓學(xué)生視野，拓展學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。

以蘇科版小學(xué)信息技術(shù)“初識人工智能”這一課的教學(xué)為例，在教學(xué)時教師先使用了PPT為學(xué)生展示人工智能在世界上以及在我國的發(fā)展歷史。同時帶領(lǐng)學(xué)生回憶，在之前的課堂中都學(xué)過哪些與人工智能相關(guān)的知識點(diǎn)，并讓學(xué)生講一講自己在生活中會使用哪些人工智能？在學(xué)生初步了解后，教師為學(xué)生展示目前最先進(jìn)的人工智能ChatGPT在圖形、影像、語言文字等多個領(lǐng)域中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生了解目前科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)的強(qiáng)大與快速發(fā)展。之后，教師又在互聯(lián)網(wǎng)上搜尋了一些人工智能生產(chǎn)、制造方面的公開資源。在本課最后，教師讓學(xué)生根據(jù)自己目前對人工智能的了解，暢想未來人工智能的發(fā)展方向，并在課堂中與全班同學(xué)分享自己的想法。

在信息技術(shù)課中帶領(lǐng)學(xué)生參觀人工智能的生產(chǎn)制造，觀看人工智能的發(fā)展歷程，讓學(xué)生切實(shí)體會到科技的飛速發(fā)展，繼而生成更強(qiáng)勁的學(xué)習(xí)動力，這對培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)有著極大的促進(jìn)作用。

二、借助人工智能豐富教學(xué)形式

1.創(chuàng)設(shè)直觀情境，化解抽象難題

信息技術(shù)課堂中的部分知識點(diǎn)相對抽象，而小學(xué)生對抽象知識的理解能力較弱，此時借助人工智能將抽象的概念轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的情境，讓學(xué)生在情境中分析問題并解決問題，能有效提高課堂的教學(xué)效率。人工智能的合理應(yīng)用也可在課堂中創(chuàng)建趣味化的教學(xué)情境，不僅能夠解決教學(xué)中抽象知識的重難點(diǎn)，還可以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)生的探索欲望。

以蘇科版小學(xué)信息技術(shù)“語音識別”一課的教學(xué)為例，在本課教學(xué)中，教師要在課堂上創(chuàng)設(shè)生活化情境，讓學(xué)生想一想，在我們的日常生活中有哪些能夠與人進(jìn)行交互的語音識別或語音控制系統(tǒng)呢？這時候會有許多學(xué)生說，有一些電子產(chǎn)品可以使用語音控制，也有學(xué)生表示自己家安裝了聲控?zé)?、語音智能門鎖等。這時，教師可以拿出自己的智能電子設(shè)備，為學(xué)生展示語音控制系統(tǒng)的功能。隨后再正式導(dǎo)入課堂教學(xué)，讓學(xué)生分析語音識別如何在人工智能層面分析并應(yīng)用，又要如何設(shè)計一個可以進(jìn)行語音識別的物品。接下來，導(dǎo)入mDesigner軟件中的人工智能模塊，要求學(xué)生使用該模塊進(jìn)一步了解語音識別系統(tǒng)的詳細(xì)情況，并讓學(xué)生嘗試在小組內(nèi)自由探索，設(shè)計一款語音燈。

人工智能的直觀性特征，可以將抽象的概念具象化、形象化，符合小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，能夠幫助學(xué)生在自主的探究與學(xué)習(xí)中快速找到前進(jìn)的方向。對提高學(xué)生課堂積極性、主動性大有裨益，也可以讓學(xué)生在情境中進(jìn)一步理解知識。

2.設(shè)計信息游戲，激活學(xué)生興趣

小學(xué)生天性愛玩。過去，部分教師會將信息技術(shù)課堂作為學(xué)生“自主上網(wǎng)”的場所，在簡單地傳授知識后，便讓學(xué)生自由使用計算機(jī)，這對提高學(xué)生信息素養(yǎng)并無益處。實(shí)際上，教師可以將游戲與授課結(jié)合起來，構(gòu)建游戲化課堂，使用人工智能技術(shù)，為學(xué)生設(shè)計有趣的信息化游戲。學(xué)生可以在游戲中保持較強(qiáng)的專注力，可以在游戲的過程中學(xué)習(xí)知識、吸收知識。因此，智能化的游戲設(shè)計可有效提高信息技術(shù)課堂的教學(xué)水平。

以蘇科版小學(xué)信息技術(shù)“青蛙過河”的教學(xué)為例。學(xué)習(xí)本課知識時，學(xué)生已經(jīng)對Scratch編程有了基礎(chǔ)的了解，能夠在編程機(jī)器人的輔助下完成一些簡單的操作。本課的教學(xué)活動為“設(shè)計游戲、測試游戲”，教師要從青蛙過河這一基礎(chǔ)知識入手，導(dǎo)入簡易游戲的編程教學(xué)，確保學(xué)生能夠正確理解圖形化編程軟件、程序語言之間的關(guān)系，隨后，讓學(xué)生使用mBlock v5.3.0編程軟件，將青蛙過河這一小段動畫設(shè)計成游戲。在人工智能的幫助下，學(xué)生可以直接使用智能編程軟件，將原本青蛙過河的動畫程序，設(shè)計成具有較強(qiáng)互動功能的游戲程序。在學(xué)生設(shè)計游戲的過程中，教師要詳細(xì)為學(xué)生講解游戲設(shè)計要點(diǎn)，確保學(xué)生理解動畫編程與游戲編程之間的區(qū)別。在教師的逐步引導(dǎo)下，自主完成游戲設(shè)計后，教師還要讓學(xué)生展示游戲的玩法，并在班級內(nèi)評選出最佳游戲設(shè)計獎。

值得注意的是，在構(gòu)建游戲化課堂時，教師需要對學(xué)生做出正確的引導(dǎo)，既不要將游戲視為洪水猛獸，放心大膽地讓學(xué)生接觸智能化信息游戲，同時也要培養(yǎng)學(xué)生的自律意識，讓學(xué)生正確對待游戲，防止學(xué)生沉迷。

三、使用人工智能培養(yǎng)信息素養(yǎng)

1.開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)，引導(dǎo)小組合作

項(xiàng)目學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為主體的極其有效的教學(xué)模式，多以小組形式展開，可以有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究、小組合作等多項(xiàng)能力，可有效發(fā)展學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識與信息素養(yǎng)。教師可以結(jié)合課堂教學(xué)的主要內(nèi)容，為學(xué)生設(shè)計項(xiàng)目課題，要求學(xué)生在人工智能的輔助下，與其他小組成員共同完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)。人工智能可以有效降低學(xué)生自主探究、自主設(shè)計、自主研發(fā)時的難度，讓學(xué)生更快捷、更高效地完成項(xiàng)目作業(yè)。

以蘇科版小學(xué)信息技術(shù)“人工智能的應(yīng)用”一課的教學(xué)為例，在本課教學(xué)時，教師在課堂中讓學(xué)生體驗(yàn)了近期在互聯(lián)網(wǎng)上爆火的AI繪畫軟件，并讓學(xué)生使用AI繪畫軟件，在軟件中輸入自己想要的關(guān)鍵詞，隨后，由軟件自動生成一幅畫面。小學(xué)生的思想天馬行空，畫面異常豐富，人工智能繪制出的畫面與學(xué)生腦海中的形象一定會有些出入，加上AI繪畫這項(xiàng)技術(shù)尚未成熟，最終得出的畫面可能會存在各種邏輯問題或常識問題。教師要求學(xué)生以小組為單位使用編程軟件mBlock v5.3.0，標(biāo)記出小組成員生成的所有畫面中存在的人體缺失或結(jié)構(gòu)失衡等問題，再由各組組長總結(jié)問題，小組成員共同完成一篇以“目前AI繪畫軟件導(dǎo)功能缺陷”為主題的項(xiàng)目報告，并在課堂中匯報。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)必須配備完整的教學(xué)評價，教師不僅要對學(xué)生的項(xiàng)目作業(yè)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)過程做出評價，還需要分析本次項(xiàng)目學(xué)習(xí)中選用的人工智能系統(tǒng)軟件的表現(xiàn)力，并對下次應(yīng)用人工智能教學(xué)的方案進(jìn)行調(diào)整。

2.完善編程體系，構(gòu)建智能平臺

如今，編程課程已納入小學(xué)信息技術(shù)課程中。蘇科版小學(xué)信息技術(shù)五年級整冊都以scratch編程為主，根據(jù)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》以及新課標(biāo)對小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的要求，教師要結(jié)合現(xiàn)階段人工智能的發(fā)展情況，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與機(jī)器學(xué)習(xí)算法為主，構(gòu)建完整的編程體系，提高人工智能的靈活度，同時讓學(xué)生自主使用智能平臺完成編程學(xué)習(xí)。

以蘇科版小學(xué)信息技術(shù)“小貓抓魚”一課的教學(xué)為例，在課堂教學(xué)時，教師引入了scratch 3.0軟件、編程機(jī)器人及人工智能仿生技術(shù)，先讓學(xué)生在仿生技術(shù)下分析小貓抓魚這一過程中貓和魚的狀態(tài)及行為特征，確保學(xué)生能完全了解被描述對象的行為模式后，再將提前制作好的電子資源包傳輸給學(xué)生，要求學(xué)生在小組內(nèi)討論并開展自主學(xué)習(xí)、探索，讓學(xué)生在觀看教師錄制的微課視頻后，整理出重點(diǎn)操作，理清該程序的制作流程。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程中，教師需要為學(xué)生提供必要的指導(dǎo)。同時，也可以使用教育101倒計時系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的時間觀念，最后，要求學(xué)生在小組內(nèi)驗(yàn)證該程序是否能正常運(yùn)行，確認(rèn)無誤后，即可開始小組作品展示環(huán)節(jié)。

以人工智能技術(shù)為核心的智能平臺可以降低學(xué)生理解scratch編程的難度，能夠有效提高學(xué)生的編程綜合能力，讓學(xué)生在正確理解編程算法的基礎(chǔ)上，和編程機(jī)器人進(jìn)行高效的互動并完成編程學(xué)習(xí)。

總之，人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展給信息技術(shù)教學(xué)帶來了翻天覆地的變化。教師可以在小學(xué)信息技術(shù)課堂中使用人工智能技術(shù)，借助人工智能的優(yōu)勢，降低學(xué)生理解信息技術(shù)知識的難度，提高學(xué)生的信息操作能力，讓學(xué)生更快、更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展，切實(shí)提高學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。