莊艷紅

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能已經(jīng)逐漸進(jìn)入教育教學(xué)領(lǐng)域。在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，教師積極應(yīng)用人工智能技術(shù)展開教學(xué)，能夠輔助學(xué)生進(jìn)行更高質(zhì)量的課程學(xué)習(xí)。信息技術(shù)是一門以現(xiàn)代化技術(shù)為依托的學(xué)科，人工智能技術(shù)的運(yùn)用將大幅提高學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效性，為學(xué)生設(shè)計(jì)更多人工智能實(shí)踐應(yīng)用活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生參與與人工智能技術(shù)相關(guān)的實(shí)踐探索，豐富學(xué)生的感知，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。以此為基礎(chǔ)，學(xué)生也將感受到學(xué)習(xí)的意義和重要，以更為積極且良好的態(tài)度參與到課程學(xué)習(xí)中?；诖?，文章分析了人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，探究了人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用策略，旨在為學(xué)生提供更為良好且豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)他們的有效發(fā)展。

一、人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）有利于激發(fā)學(xué)生探究欲望

人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望。在教學(xué)過程中，教師將結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，多元化、多維度地引入各種各樣的人工智能認(rèn)識(shí)與實(shí)踐探究模塊的相關(guān)活動(dòng)，充分集中學(xué)生的注意力，并結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)及學(xué)習(xí)情況，展開一系列的實(shí)踐探究活動(dòng)。這樣能夠指引學(xué)生基于自身的認(rèn)知基礎(chǔ)去完成多元化的實(shí)踐探索，加深自身對(duì)信息技術(shù)學(xué)科知識(shí)的理解。甚至能夠以人工智能技術(shù)為引導(dǎo)，輔助學(xué)生參與課程實(shí)踐探究活動(dòng)，讓學(xué)生進(jìn)行多維度拓展及延伸，提升學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。

（二）有利于輔助學(xué)生解決問題

人工智能技術(shù)作為信息技術(shù)學(xué)科中的重要組成部分，涉及的內(nèi)容比較多，是學(xué)生需要學(xué)習(xí)的一種技術(shù)，從而能夠利用這一技術(shù)去解決一些比較復(fù)雜的問題。學(xué)生使用人工智能進(jìn)行信息技術(shù)學(xué)習(xí)，能夠更為高效地處理問題，從多個(gè)角度出發(fā)去理解并分析問題，更為深刻地認(rèn)知人工智能語(yǔ)言的特征，掌握智能化求解問題的方式方法，讓學(xué)生解決問題的能力及素養(yǎng)得到切實(shí)提升。同時(shí)，這也能夠輔助學(xué)生形成信息素養(yǎng)，讓學(xué)生能夠深入地學(xué)習(xí)，為促進(jìn)學(xué)生的全方面發(fā)展奠定更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）利用人工智能，搭建智能化學(xué)習(xí)平臺(tái)

近年來(lái)，人工智能技術(shù)得到了快速發(fā)展，廣泛地應(yīng)用于人們生產(chǎn)生活的方方面面，特別是在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用更加廣泛，也更為新穎，有利于為學(xué)生的智能化學(xué)習(xí)提供便利的條件。人工智能技術(shù)的應(yīng)用更為靈活，能夠滿足智能化教學(xué)的要求與理念，構(gòu)建契合學(xué)生實(shí)際發(fā)展情況的教育教學(xué)模式。因此，在應(yīng)用人工智能開展教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該為學(xué)生搭建智能化學(xué)習(xí)的平臺(tái)。

例如，在閩教版小學(xué)信息技術(shù)《趣味編程1：猜數(shù)游戲》教學(xué)時(shí)，教師可以以編寫猜數(shù)游戲的程序?yàn)槔?，讓學(xué)生了解“詢問……并等待”“如果……那么”等指令的用法以及變量的創(chuàng)建及引用方式，以此實(shí)現(xiàn)編程的撰寫。學(xué)生在撰寫這一編程的時(shí)候，可以利用scratch程序來(lái)解決數(shù)學(xué)問題，完善自身編程的整個(gè)過程。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效性，教師需要為學(xué)生搭建智能化學(xué)習(xí)的平臺(tái)。具體操作過程如下：

第一，游戲?qū)?。教師可以借助猜?shù)游戲?qū)胝n程內(nèi)容，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，讓學(xué)生能夠在游戲的玩耍中具備撰寫這一程序的能動(dòng)性，順利導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容。

第二，以生活化的案例，讓學(xué)生通過思考、交流、探究等一系列的活動(dòng)，掌握變量的規(guī)范命名、程序設(shè)計(jì)過程中的邏輯性，能夠根據(jù)教師給定的流程圖，了解用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)猜數(shù)游戲的一般編程思路，解決相關(guān)問題。

第三，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目化指導(dǎo)。通過相關(guān)的項(xiàng)目測(cè)試及問題提問的方式，輔助學(xué)生建立更為完整的學(xué)習(xí)思維，能夠在微課的指示下，嘗試完成編程的撰寫。

第四，互相交流。在利用Scratch編寫了猜數(shù)游戲之后，學(xué)生將進(jìn)行同桌之間的積極交互活動(dòng)，互相交流自己編寫猜數(shù)游戲編程的過程，并分享自己的觀點(diǎn)與感受。

如上，在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)制作趣味編程游戲的時(shí)候，教師給學(xué)生設(shè)計(jì)了智能化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生的整個(gè)編程學(xué)習(xí)及編程實(shí)踐都能夠有所依托，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，滿足學(xué)生利用人工智能技術(shù)展開各種算法應(yīng)用及實(shí)踐操作的需求，構(gòu)建更為完善的編程教學(xué)體系。同時(shí)，也為學(xué)生搭建了智能化學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生學(xué)得輕松、學(xué)得快樂，提升學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。

（二）利用人工智能，創(chuàng)新活動(dòng)模式

1.自主學(xué)習(xí)。

在教學(xué)中，教師可以利用人工智能技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)，豐富學(xué)習(xí)活動(dòng)開展形式。人工智能技術(shù)中的智能教學(xué)系統(tǒng)，既能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特性，為他們提供更佳、更具針對(duì)性的教學(xué)方案，還能夠?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)盲點(diǎn)的掃清提供有力支撐，為學(xué)生提供更為良好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，激勵(lì)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，幫助他們?cè)谧灾鲗W(xué)習(xí)活動(dòng)中獲得良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

例如，在閩教版小學(xué)信息技術(shù)《移動(dòng)鼠標(biāo)接蘋果》教學(xué)時(shí)，教學(xué)目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)偵測(cè)模塊的相關(guān)指令，掌握使用鼠標(biāo)控制角色運(yùn)動(dòng)的方法。在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這一節(jié)的知識(shí)內(nèi)容時(shí)，教師可以利用智能教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的空間，指導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性地完成課程實(shí)踐活動(dòng)。具體如下：

（1）自主探索“接蘋果”游戲原理

教師通過智能教學(xué)系統(tǒng)，為學(xué)生引入有關(guān)于“接蘋果”這一游戲活動(dòng)的微課解說視頻，讓學(xué)生仔細(xì)觀察游戲運(yùn)行的效果，并從小車、蘋果兩個(gè)角度出發(fā)思考它們是如何運(yùn)行的。而后，學(xué)生可以將自己的思考通過語(yǔ)音表述或者打字的方式展現(xiàn)出來(lái)。根據(jù)學(xué)生描述的內(nèi)容，系統(tǒng)將提取關(guān)鍵詞，分析學(xué)生對(duì)這一原理的掌握情況，并在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)認(rèn)知基礎(chǔ)之上給出針對(duì)性的指示，讓學(xué)生對(duì)這一原理的認(rèn)知更為具體、全面且細(xì)致。

（2）游戲制作前準(zhǔn)備

智能教學(xué)系統(tǒng)將為學(xué)生提供自主創(chuàng)作的空間，指引學(xué)生完成舞臺(tái)背景設(shè)計(jì)、角色設(shè)計(jì)、角色出場(chǎng)定位、規(guī)劃腳本等活動(dòng)任務(wù)。比如，在“舞臺(tái)背景設(shè)計(jì)”模塊，學(xué)生需要從本地文件中上傳“蘋果樹果園”背景，并從角色庫(kù)中插入適當(dāng)角色裝飾背景。在學(xué)生完成操作之后，教師借助智能教學(xué)系統(tǒng)觀看學(xué)生在操作中存在的問題，而后記錄、匯總學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中的不足，為后續(xù)的集體講學(xué)奠定基礎(chǔ)。

（3）編寫程序

在這一環(huán)節(jié)，智能教學(xué)系統(tǒng)將指導(dǎo)學(xué)生編寫小車和鼠標(biāo)交互的腳本、蘋果落下的腳本等。需要注意的是，這一環(huán)節(jié)是比較難的模塊，在學(xué)生自主編寫的時(shí)候，教師要考慮到學(xué)生之間存有的個(gè)體差異。如果是學(xué)習(xí)能力比較強(qiáng)的學(xué)生，教師可以讓他們按照這一系統(tǒng)的指示自主完成。如果是學(xué)習(xí)能力比較弱的學(xué)生，教師可以指導(dǎo)他們完成，在指導(dǎo)的過程中要彰顯針對(duì)性與啟發(fā)性，讓這一層次學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到切實(shí)發(fā)展。

如上，教師利用人工智能指導(dǎo)學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)，提高了他們的自主探究意愿，促進(jìn)學(xué)生獲得有效發(fā)展。

2.互動(dòng)學(xué)習(xí)。

教師可以借助人工智能中的“語(yǔ)音識(shí)別”技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生完成互動(dòng)學(xué)習(xí)。語(yǔ)音識(shí)別在生活中的運(yùn)用是比較常見的，比如手機(jī)中的“你好，Siri”，家用電器中的“小愛同學(xué)”“天貓精靈”等。這些都是人工智能化中的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，可以根據(jù)人聲判斷及用戶提出的問題進(jìn)行智能化搜索和智能化回答，并與人進(jìn)行對(duì)話。教師可以在教學(xué)中使用這一技術(shù)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)，為信息技術(shù)課堂教學(xué)帶來(lái)耳目一新的變化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生獲得更為深遠(yuǎn)且全面的發(fā)展。

例如，在閩教版小學(xué)信息技術(shù)《認(rèn)識(shí)機(jī)器人構(gòu)件》教學(xué)時(shí)，教材以科普知識(shí)的形式介紹機(jī)器人在不同領(lǐng)域的應(yīng)用情況及應(yīng)用價(jià)值等，為學(xué)生展示機(jī)器人外觀結(jié)構(gòu)，同時(shí)闡明機(jī)器人的傳感器在機(jī)器人中的價(jià)值與作用，讓學(xué)生明白不同的傳感器能夠接收外界不同的信息，讓學(xué)生在獲得了相關(guān)的技術(shù)認(rèn)知之后，動(dòng)手搭建有一定功能的機(jī)器人。因此，教師要有意識(shí)地結(jié)合所教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)用人工智能技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生展開互動(dòng)學(xué)習(xí)。具體操作過程如下：

（1）小組討論

教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作，共同觀看視頻《中國(guó)機(jī)械狗VS美國(guó)機(jī)械狗》，隨后交流探究，說出自己的視頻感想。在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生將進(jìn)行互動(dòng)交流，激活學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。

（2）智能互動(dòng)

教師指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，自主閱讀教材44—46頁(yè)“認(rèn)識(shí)機(jī)器人組件部分”，并從機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)等多個(gè)模塊進(jìn)行分析。在解讀教材的時(shí)候，學(xué)生可能存在不理解的地方，這時(shí)可以提出問題并進(jìn)行組內(nèi)交流與分析。如果組內(nèi)成員討論之后依舊無(wú)法解答時(shí)，便可以借助語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行提問，進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)學(xué)習(xí)。

（3）智能問答

當(dāng)學(xué)生完成了教材的閱讀之后，教師可以借助語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，以組為單位，規(guī)定時(shí)間，讓各個(gè)小組展開智能問答活動(dòng)。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)向小組成員提出問題，小組成員回答，系統(tǒng)再識(shí)別對(duì)錯(cuò)，繼續(xù)提出下一問題，看哪一個(gè)小組最先回答完，并且正確率最高。比如，學(xué)生閱讀完教材46—48頁(yè)有關(guān)于“傳感器”的內(nèi)容之后，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)便可以向各個(gè)小組提出以下問題：

1.傳感器的作用有哪些？

2.傳感器根據(jù)處理信息的方式不同可以大致分為哪幾類呢？

3.你們知道哪些傳感器呢？它們又有什么功能呢？

如上，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可以根據(jù)各個(gè)小組成員回答的內(nèi)容提取關(guān)鍵詞，判斷內(nèi)容的正確性、完整性等，最后將數(shù)據(jù)匯總。教師可以在系統(tǒng)終端適時(shí)檢查各個(gè)小組學(xué)生回答的內(nèi)容，最后篩選出最優(yōu)秀的小組并予以獎(jiǎng)勵(lì)和表?yè)P(yáng)。這樣能夠?qū)π〗M學(xué)生起到激勵(lì)與帶動(dòng)作用，促進(jìn)他們后續(xù)展開更為高效的互動(dòng)實(shí)踐操作。

（三）利用人工智能技術(shù)，實(shí)施創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育是融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等知識(shí)與技能，遵循開放自由、創(chuàng)新創(chuàng)意、探究體驗(yàn)等教育理念，以實(shí)踐創(chuàng)造學(xué)習(xí)為主的一種新型教育模式。小學(xué)信息技術(shù)課程中涉及了諸多探究實(shí)踐、創(chuàng)新體驗(yàn)類的活動(dòng)課程，因此教師可以借助人工智能技術(shù)實(shí)施創(chuàng)客教育，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力、探究能力及創(chuàng)造能力。

例如，在閩教版小學(xué)信息技術(shù)《仿真光控節(jié)能燈》教學(xué)時(shí)，本節(jié)課是通過光環(huán)板和“燈光”、“控制”和“事件”積木，理解順序執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行的含義，實(shí)現(xiàn)全部LED燈變化不同顏色和逐步亮燈的效果。因此，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)不同的實(shí)踐探究任務(wù)，讓學(xué)生以任務(wù)為導(dǎo)向，完成不同方式的創(chuàng)意實(shí)踐，讓LED燈展現(xiàn)不同的效果。具體任務(wù)如下：

任務(wù)一：認(rèn)識(shí)光環(huán)板

觀看光環(huán)板介紹視頻，獲得對(duì)光環(huán)板的初步認(rèn)識(shí)，理解燈效與編程的關(guān)系。

任務(wù)二：讓全部LED燈一起變化不同顏色

教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)“你想制作怎樣的燈光作品參加燈光秀呢？”實(shí)踐探究活動(dòng)。這一任務(wù)具有開放性價(jià)值，學(xué)生根據(jù)教師提出的這一問題進(jìn)行自主思考，將產(chǎn)生如下不同的思考點(diǎn)：

思考1：不斷閃爍的燈。

思考2：不斷變化顏色的燈。

思考3：聲控?zé)簟?/p>

學(xué)生則可以根據(jù)自己的思考分解實(shí)踐操作任務(wù)，比如“發(fā)一種顏色的光”“發(fā)另一種顏色的光”“發(fā)第三種顏色的光”等，以此完成創(chuàng)意化編程程序，完成順序執(zhí)行的過程。

任務(wù)三：讓光環(huán)板逐漸亮燈

為了讓學(xué)生完成循環(huán)執(zhí)行，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)讓光環(huán)板逐漸亮燈的任務(wù)。學(xué)生根據(jù)上一任務(wù)的思考說出自己的創(chuàng)作想法，比如“點(diǎn)亮三顆燈”“點(diǎn)亮7顆燈”“點(diǎn)亮十一顆燈”等，然后依次完成循環(huán)執(zhí)行操作。

如上，教師利用人工智能技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)意化的項(xiàng)目任務(wù)活動(dòng)。學(xué)生在這些活動(dòng)中積極展示自己的想法，體現(xiàn)了主動(dòng)生成知識(shí)的過程，這讓教學(xué)的效果得到提升。

（四）利用人工智能，拓展課后實(shí)踐維度

信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用是比較廣泛的，教師要對(duì)接學(xué)生的生活實(shí)踐，在生活應(yīng)用中講解人工智能的相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生得以在實(shí)踐中應(yīng)用人工智能技術(shù)，豐富學(xué)生的感悟與思考，使其得以在實(shí)踐訓(xùn)練中形成核心素養(yǎng)，拓展課后實(shí)踐的維度，為學(xué)生的自主化發(fā)展提供支撐。

例如，在閩教版小學(xué)信息技術(shù)《綜合活動(dòng)2制作陽(yáng)光運(yùn)動(dòng)計(jì)步器》教學(xué)時(shí)，教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生在掌握加速度傳感器功能后展開制作計(jì)步器的活動(dòng)。在這一環(huán)節(jié)中，首先，教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后實(shí)踐探究，讓他們以小組為單位，去各大商場(chǎng)調(diào)研計(jì)步器的功能，體現(xiàn)人工智能技術(shù)在計(jì)步器中的具體使用。其次，當(dāng)學(xué)生完成了調(diào)研之后，教師再讓各個(gè)小組根據(jù)自己調(diào)研的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合課本教材中展示的關(guān)于制作陽(yáng)光運(yùn)動(dòng)計(jì)步器的操作步驟完成計(jì)劃報(bào)告，撰寫自己制作計(jì)步器的方式，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)感知體驗(yàn)。各個(gè)小組根據(jù)自己撰寫的制作方式與步驟，便可以完成計(jì)步器的實(shí)踐制作，綜合思考人工智能技術(shù)（micro.bit板）的功能。比如，它具有識(shí)別人體姿態(tài)變化的功能，隨即學(xué)生也將綜合運(yùn)用這一技術(shù)，演示人體運(yùn)動(dòng)的不同模式，并思考這一技術(shù)捕捉人體姿態(tài)變化情況的具體操作模式，然后聯(lián)通捕捉數(shù)據(jù)與LED屏顯示的路徑，完成陽(yáng)光運(yùn)動(dòng)計(jì)步器的制作。最后，完成了計(jì)步器之后，學(xué)生還可以在課后積極運(yùn)用這一計(jì)步器記錄自己課后運(yùn)動(dòng)實(shí)踐的過程。從這種實(shí)踐操作模式著手，能給學(xué)生帶來(lái)更好的感知體驗(yàn)，讓學(xué)生的課后實(shí)踐活動(dòng)推向深入，為他們提供內(nèi)化所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在信息化背景下的課程教學(xué)中，小學(xué)信息技術(shù)教師應(yīng)該使用人工智能技術(shù)豐富并創(chuàng)新課程教學(xué)的模式。教師要清晰地認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)在信息技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，采取有效的策略與措施科學(xué)合理地使用人工智能，指導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)技術(shù)的作用下完成自主實(shí)踐與探索，開展高質(zhì)量的訓(xùn)練活動(dòng)，獲得更為豐富且深刻的體驗(yàn)。這樣不僅能夠加深學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)與理解，也能夠培養(yǎng)更多的智能型發(fā)展人才，助力信息技術(shù)課程教學(xué)價(jià)值的發(fā)揮。