中圖分類號：G434文獻標識碼：A 論文編號：1674—2117（2025）13—0051—04

引言

在數(shù)字化時代，數(shù)據(jù)存儲與管理技術作為信息系統(tǒng)的核心要素對支撐社會智能化發(fā)展具有基礎性作用?！缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃（2017）》明確提出將人工智能發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略層面。2024年，教育部部長懷進鵬進一步強調(diào)實施“人工智能賦能教育行動”，推動人工智能與教育教學的深度融合。在此背景下，高中信息技術教育肩負著培養(yǎng)數(shù)字公民核心素養(yǎng)的歷史使命。然而，傳統(tǒng)高中數(shù)據(jù)庫教學長期面臨三重現(xiàn)實困境，即抽象概念認知與真實場景的割裂、技術操作訓練與社會應用的脫節(jié)、工具使用實踐與倫理反思的疏離。如何通過人工智能（AI）技術創(chuàng)新教學模式，實現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的立體化培育，已成為亟待破解的時代命題。因此，筆者在教學中以“智能停車系統(tǒng)”為實踐載體，構建AI教學智能體與SQLiteSpy可視化工具的雙驅(qū)動教學模式，以期為破解上述難題提供可操作的實踐參考。

問題提出：為何需要雙驅(qū)動教學

1.現(xiàn)實困境剖析

在高中數(shù)據(jù)庫教學中，學生普遍面臨“概念可見卻不可觸達”的認知困境。以筆者教授的2024屆某班為例，傳統(tǒng)教學模式下的前測數(shù)據(jù)揭示了兩大核心問題：其一，數(shù)據(jù)抽象化困境，表現(xiàn)為學生對“字段一表-庫”的層級關系存在系統(tǒng)性認知斷層。數(shù)據(jù)顯示， 59% 的學生將“車位號碼”設為普通文本類型，忽視主鍵的唯一性約束； 31% 的學生設置了冗余字段，如同時存在“車位號碼”和“車輛位置”。學情分析表明，大多數(shù)學生存在“數(shù)據(jù)庫即高級Excel”的認知偏差，導致數(shù)據(jù)表設計中頻繁出現(xiàn)字段類型錯用、關系模型缺失等問題。其二，技能轉(zhuǎn)化困境，表現(xiàn)為技術學習與真實應用場景嚴重脫節(jié)。盡管教學目標明確要求“模擬智能停車系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取”，但實踐發(fā)現(xiàn)僅 46% 的學生能將“車輛入場”抽象為INSERT操作， 72% 的學生未能建立UPDATE語句與車位號碼實時更新的邏輯關聯(lián)。這種“能寫SQL卻不會用SQL”的困境，折射出傳統(tǒng)教學中場景化應用的缺位。

2.雙驅(qū)動創(chuàng)新價值

AI助手與SQLiteSpy的協(xié)同創(chuàng)新，為破解上述教學困境提供了雙向賦能路徑。一方面，AI助手作為結(jié)構化知識庫，通過語義解析與代碼診斷支持概念認知。當學生將代碼提交至“數(shù)據(jù)庫AI助手”后，該智能體基于知識庫進行語義、語法、邏輯等層面的多維度分析，提供精準的反饋。另一方面，SQLiteSpy作為可視化驗證平臺，將抽象操作轉(zhuǎn)化為具象反饋。在學生執(zhí)行具體SQL語句后，工具界面可以可視化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的變更。

模式構建：雙驅(qū)動如何協(xié)同運作

在高中數(shù)據(jù)庫教學中，AI教學智能體與SQLiteSpy工具的協(xié)同運作機制以“診斷-驗證-迭代”為核心邏輯，構建了“知識內(nèi)化-實踐驗證”的雙向閉環(huán)。該模式依托學生與AI助手的主動交互，通過知識庫驅(qū)動的精準診斷和可視化工具的即時反饋，可有效解決傳統(tǒng)教學中“概念抽象化”與“技能碎片化”的難題。

AI助手作為結(jié)構化知識庫的載體，深度融人教學全流程。當學生提交SQL代碼或文本咨詢時，AI基于預設知識庫進行多維度分析。

（1）語義診斷合理性

AI助手可以檢測字段設計的合理性。例如，當學生將PlateNo字段設置為NUMERIC數(shù)據(jù)類型時，AI助手反饋：“PlateNo”代表的是車牌號碼，通常車牌號碼包含字母和數(shù)字的組合，這種情況下設置為“NUMERIC”數(shù)據(jù)類型不太合理，可能應設置為“TEXT”（字符型）數(shù)據(jù)類型來完整存儲車牌號碼。

（2）語法診斷規(guī)范性

AI助手可以校驗代碼的規(guī)范性。在這里，語法錯誤指的是代碼違反了數(shù)據(jù)庫查詢語言的語法規(guī)則。例如，當學生將增加記錄的代碼編寫為Insert into car（PlateNo，EnterTime） value（'滬ABCD06'，2025-03-0609：00：00）時，AI助手反饋：這條SQL語句看起來是想要往名為car的數(shù)據(jù)表中插入一條記錄。在它要插入的記錄中，PlateNo（車牌號碼）的值是滬ABCD06，EnterTime（入場時間）的值是2025-03-0609：00：00。不過這里有個小語法錯誤，value應該寫成values（因為通常要插入多個值時用復數(shù)形式）。正確的語句應該是：Insertintocar （PlateNo，EnterTime）values（'滬ABCD06'，'2025-03-0609：00：00'）。這樣就可以成功地在car表中插入這條記錄。

（3）邏輯診斷可控性

AI助手可以預判操作風險。診斷結(jié)果以“錯誤定位 ?+ 修正建議”的形式呈現(xiàn)，使學生能夠快速理解錯誤本質(zhì)并迭代優(yōu)化。例如，當學生將刪除某一條記錄的代碼編寫為Deletefrom car時，AI助手反饋：Deletefromcar這條語句在語法上通常是可以成功執(zhí)行的，但它帶來的結(jié)果可能和你預期的不太一樣。這條語句沒有使用WHERE子句來指定刪除的條件，它的作用是刪除car表中的所有記錄。也就是說，在執(zhí)行這條語句后，car表會變成一個空表，表結(jié)構仍然存在，但是表中沒有任何數(shù)據(jù)記錄。如果只是想刪除滿足特定條件的記錄，就需要加上WHERE子句。例如，Deletefrom car WHEREPlateNo Σ=Σ 滬ABCD06'，這就只會刪除car表中車牌號碼為滬ABCD06的記錄，而不是整個表中的所有記錄。所以，在使用DELETE語句時一定要謹慎，尤其是在沒有WHERE條件的情況下，避免誤刪重要數(shù)據(jù)。

2.可視化錨定：SQLiteSpy工具的應用

SQLiteSpy作為數(shù)據(jù)庫可視化工具，通過與AI助手的協(xié)同配合，實現(xiàn)了“操作可視化-錯誤可追溯”的教學閉環(huán)。其核心功能聚焦于代碼執(zhí)行反饋與操作結(jié)果可視化。

（1）數(shù)據(jù)變更可視化

SQLiteSpy通過靜態(tài)數(shù)據(jù)展示與手動交互驗證機制，將抽象的數(shù)據(jù)庫操作轉(zhuǎn)化為可觀測的教學反饋。在學生執(zhí)行INSERTINTO car （PlateNo，EnterTime）VALUES（'滬ABCD06'， '2025-03-06 09_：00：00^！， 后，工具界面以表格形式直接呈現(xiàn)插入結(jié)果。學生可通過手動執(zhí)行SELECT * FROMcar或雙擊car表查看完整的數(shù)據(jù)表，觀察到新增的“滬ABCD06”記錄，并以高亮效果形式呈現(xiàn)。為強化數(shù)據(jù)操作與生活場景的關聯(lián)，教師可引導學生執(zhí)行SELECT COUNT（*） FROM car驗證數(shù)據(jù)總量變化，并通過對比操作前后的表格狀態(tài)（如新增記錄的存在性、字段的完整性），具象化理解SQL語句的實際作用。這種“編碼一執(zhí)行-驗證”的遞進流程，既契合SQLiteSpy的基礎功能特性，又通過學生主動參與手動核驗，有效強化了學生對數(shù)據(jù)庫增、改、查和刪等基本操作的認知。

（2）錯誤反饋即時化

SQLiteSpy與AI助手的協(xié)同機制形成了“錯誤發(fā)現(xiàn)-語義解析一修正驗證”的路徑。當學生執(zhí)行存在問題的SQL語句時，工具即時返回標準錯誤信息，AI助手則進一步提供場景化修正指導。例如，學生提交：UPDTE car SETLotNo ? 126WHEREPlateNo L= 滬ABCD 06^′ 。SQLiteSpy報錯：near\"UPDTE\"：syntax error。AI助手反饋：你寫的語句存在拼寫錯誤，正確的語法應該是UPDATE，而不是UPDTE。同時，AI助手給出UPDATE修改記錄的相關知識，并提供建議代碼：UPDATEcar SET LotNo=126 WHEREPlateNo L= 滬ABCD06'。

3.教學邏輯的協(xié)同閉環(huán)與 升華

AI教學智能體與SQLiteSpy工具的協(xié)同機制，通過“診斷一驗證一迭代”的動態(tài)循環(huán)，構建了數(shù)據(jù)庫教學中的三位一體路徑，即從概念認知到技術實踐，再到倫理反思。這種協(xié)同機制促進學生認知產(chǎn)生從具體操作轉(zhuǎn)向抽象思維的飛躍，為教學邏輯的深化與升華提供了有力支撐。

（1）從具象到抽象的認知轉(zhuǎn)化

學生通過生活化的場景理解數(shù)據(jù)存儲的實際需求，而AI助手則將這些需求細化為技術關鍵點，逐步引導學生將其轉(zhuǎn)化為標準的SQL語句。在“停入車位”場景中，學生需要將“根據(jù)車牌號碼找到特定車位號碼”的物理行為，抽象為數(shù)據(jù)庫操作：UPDATE car SET LotNo=126WHEREPlateNc 滬ABCD06'。AI助手通過引用工作流中的知識庫，對案例進行解析，強調(diào)WHERE子句與生活場景精確性的重要性，從而輔助學生把握“邏輯定位”的技術核心。當學生不慎將SELECT語句錯寫為SELECTLotNoFROMcarWHREPlateNc ? 滬ABCD06'時，AI助手依據(jù)知識庫診斷出語法錯誤，并提供修正意見（將WHRE更正為WHERE）以及相關知識點的解釋，促使學生從簡單的記憶操作轉(zhuǎn)變?yōu)閷σ?guī)則的深人理解和內(nèi)化。

（2）從孤立到系統(tǒng)的全局認知

通過SQLiteSpy的執(zhí)行歷史記錄與AI助手的日志分析，師生共同繪制了學生的學習軌跡，從而幫助學生建立起從“單次操作”到“全局數(shù)據(jù)”的認知聯(lián)系。在數(shù)據(jù)操作鏈的回溯過程中，歷史面板詳細記錄了所有的SQL語句，使學生能夠通過對比數(shù)據(jù)庫的增、改、查、刪等操作前后的數(shù)據(jù)變化，直觀地理解全表操作的影響。此外，在數(shù)據(jù)完整性驗證方面，教師指導學生使用PRAGMA foreign_key_check命令來檢測外鍵沖突，并結(jié)合AI助手對關系型數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)一致性規(guī)則進行解析，以此培養(yǎng)學生的系統(tǒng)化數(shù)據(jù)管理思維。

（3）從技術到倫理的責任意識滲透

在AI教學智能體與SQLiteSpy工具的協(xié)同作用下，筆者將信息社會責任教育巧妙地融入數(shù)據(jù)庫技術實踐中，促使學生從單純的技術實現(xiàn)者轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胸熑我庾R的數(shù)據(jù)管理者。當學生嘗試執(zhí)行無條件的DELETE語句時，AI助手即時發(fā)出語法風險警告，引導學生反思操作后果。在利用SQLiteSpy工具執(zhí)行“SELECT * FROMcar”查詢?nèi)頂?shù)據(jù)時，教師適時介入，引導學生注意到敏感信息，如完整車牌號，從而激發(fā)對隱私保護的深人思考。通過展示未脫敏數(shù)據(jù)（PlateNc 滬ABCD06'）與脫敏后數(shù)據(jù)（滬A****6）的對比，學生能夠直觀地認識到數(shù)據(jù)暴露的風險。在這個過程中，教師進一步引導學生學習數(shù)據(jù)脫敏存儲等相關知識，從而在技術實踐中讓學生對數(shù)據(jù)安全形成深刻認識。

實踐驗證：基于智能停車 案例的成效分析

1.數(shù)據(jù)采集矩陣

筆者基于實際教學場景構建的“雙工具-雙維度”實證框架如右表所示。

2.顯著成效呈現(xiàn)

基于“雙工具-雙維度”實證框架，智能停車案例在信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫應用教學中取得了顯著的成效。

（1）認知負荷顯著降低

通過AI教學智能體和SQLiteSpy工具的協(xié)同運作，學生的字段設計錯誤率顯著下降，表明學生對數(shù)據(jù)庫概念的理解更加深入，學習難度降低。學生的關聯(lián)操作成功率有所提升，說明學生在實踐中能夠更好地應用所學的數(shù)據(jù)庫知識，并取得更好的學習效果。

（2）實踐效能大幅提升

學生獨立完成增加、修改、查詢和刪除記錄的操作比例非常高，說明其在實踐中能夠熟練運用數(shù)據(jù)庫的基本操作技能，并取得顯著的進步。學生錯誤自主修正率不斷提高，語法錯誤平均修正時間縮小，說明其在遇到問題時能夠更加有效地解決問題，學習效率得到提升。

（3）倫理意識深度覺醒

實驗班學生均在car表中添加了加密字段，表明學生對信息安全問題有了更深刻的認識，并能夠在實踐中體現(xiàn)倫理意識。同時，數(shù)據(jù)操作規(guī)范性有顯著提升，說明學生在數(shù)據(jù)操作中更加注重安全性，并能夠遵循數(shù)據(jù)安全規(guī)范。

通過以上分析可以看到，智能停車案例在信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫應用教學中取得了顯著的成效，AI教學智能體和SQLiteSpy工具的應用有效地提高了學生的學習效率，并培養(yǎng)了學生的信息倫理意識。

結(jié)論與展望

本研究以“智能停車系統(tǒng)”為實踐載體，構建了AI教學智能體與SQLiteSpy工具的雙驅(qū)動教學模式，有效破解了高中數(shù)據(jù)庫教學的三大核心困境。該模式通過“場景化認知-工具化驗證-倫理化反思”的路徑，助力學生跨越抽象概念與真實應用間的鴻溝，并在數(shù)字公民素養(yǎng)培育中開辟了“技術為善”的價值導向。

隨著智能技術與教育場景的深度融合，此類模式或可成為基礎教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的參考范式，為培養(yǎng)適應數(shù)字時代的創(chuàng)新人才提供持續(xù)動力。

參考文獻：

盧秋紅，徐靖程．“人工智能+”教育行動系列專題之一“人工智能+X”課程：培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)[J.中小學信息技術教育，2024（07）：4.