人工智能（AI）涉及計算機、信息學、哲學、數(shù)學、控制論等領域的知識，包括機器人、大數(shù)據(jù)、圖像和語言識別、自然語言處理及專家系統(tǒng)等內(nèi)容，是目前最為先進的技術手段，對人們的生活、學習及工作有重要影響，且這一影響還在持續(xù)升級。在我國教育體系中，信息科技和人工智能的關聯(lián)最為密切，在小學信息科技教學中合理應用AI工具，不僅能提升小學信息科技的教學質(zhì)量，還能促使小學生熟悉AI、了解AI，激發(fā)學生應用AI工具的熱情。本文結(jié)合筆者實踐教學經(jīng)驗，對小學信息科技教學中AI工具的具體應用進行分析。

一、AI工具在小學信息科技學科教學中的應用優(yōu)勢

（一）提高學生學習興趣

社會的發(fā)展要求學生不僅要掌握語文、數(shù)學等學科知識，還需具備應用現(xiàn)代信息技術的能力，具備較高的信息素養(yǎng)。但是信息科技這一學科中的許多概念、知識十分抽象，很多小學生并不了解，在學習時通常感覺難度較大。人工智能可以通過豐富多樣的形式，如圖片、音頻、視頻、互動等，呈現(xiàn)學科內(nèi)容，并且可以和生活中的各種人工智能具體應用場景結(jié)合起來，如小區(qū)的人臉識別系統(tǒng)、手表支付系統(tǒng)、地圖導航等，大幅提升信息科技學科教學的趣味性，降低課程學習難度，為小學生學習打下良好基礎。

（二）引導學生盡早熟悉人工智能技術

人工智能時代，各種AI工具在工作、生活、學習中的應用不斷普及，且成為關鍵的技術生產(chǎn)力，推動著社會經(jīng)濟的發(fā)展。小學生將來的工作和生活必然離不開人工智能的輔助。在小學信息科技教學中應用AI工具，符合時代發(fā)展的潮流，同時可讓學生盡早接觸先進的人工智能技術，通過對人工智能產(chǎn)品的認識、體驗，進而熟悉人工智能技術，用好人工智能技術。另外，在熟悉人工智能技術的過程中，學生還可以學習技術背后的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力與舉一反三的能力，這有利于學生的全面發(fā)展。

（三）有利于個性化學習的開展

傳統(tǒng)的小學信息科技課堂教學通常采用“一刀切\(zhòng)"的方式，教師按照統(tǒng)一的大綱、進度來展開教學，無法評估每位學生的需求及學習特點，不利于個性化學習的開展。AI工具的應用可打破這一困境。AI工具可全面、深度分析學生的學習數(shù)據(jù)，如綜合考慮學生的考試成績、課堂表現(xiàn)及作業(yè)完成情況等，精準描繪每位學生的學習畫像。在此基礎上，對于學習進度快、學習能力強的學生，教師可借助AI工具提供一些有挑戰(zhàn)性、拓展性的學習內(nèi)容，如更復雜的操作方式、深度探究的課題等，以滿足學生的求知欲；對于學習進度慢或是遇到困難的學生，教師可對教學策略進行調(diào)整，為學生提供基礎知識強化訓練，以通俗易懂的方式講解信息技術相關知識，并且引導學生反復練習，幫助學生跟上教學進度。

二、AI工具在小學信息科技學科教學中的應用策略

（一）借助AI工具構(gòu)建學習情境，激發(fā)學生學習興趣

小學信息科技屬于綜合性實踐課程，有利于培養(yǎng)學生的信息技術操作能力，增強學生的信息素養(yǎng)。小學生年齡小，心智還未發(fā)育成熟，注意力容易不集中，在教學過程中，教師可以通過創(chuàng)設學習情境，激發(fā)學生學習興趣。傳統(tǒng)創(chuàng)設情境的方法比較簡單，如問題引導法、圖片演示法等，但難以發(fā)揮最佳效果。而AI技術的發(fā)展為學習情境的創(chuàng)設提供了新的思路與方法，可以極大地激發(fā)學生的學習熱情。

如在教學“復制與粘貼”這一內(nèi)容時，教師可以結(jié)合小學生愛聽故事的特點，借助AI工具生成有趣的故事視頻，通過故事情境來吸引學生的注意力。小白兔、小花貓、小羊到小熊家里做客，小熊給每一位小動物都準備了他們喜歡的食物，給小白兔準備了胡蘿卜，給小花貓準備了僅剩的一條魚，給小羊準備了鮮嫩的青草。正當大家準備吃的時候，“叮咚”，一只小白貓來了。小熊著急了：家里沒有魚了，怎么辦？小熊靈機一動，應用“復制與粘貼\"的方法，從小花貓面前的魚上又復制粘貼出一條新的魚，端到了小白貓的跟前，這下問題解決了，大家開開心心地吃起了晚餐。借助AI構(gòu)建故事情境，可以激發(fā)學生的好奇心：“復制和粘貼這么神奇嗎？真的可以什么都復制嗎？”在后續(xù)的教學中，教師可以圍繞小動物們的聚會流程，將教學內(nèi)容嵌入這一情境中，讓原本有些枯燥的信息技術知識變得生動而有趣。

在“描述聲控燈的工作過程\"（閩教版六年級全一冊）教學中，學生可能感覺聲控燈的工作原理難以理解，教師可以用AI工具生成一個短視頻：“在寒冷的冬天，夜晚，小白兔躺在暖和的被窩里，困得正要睡著，這時突然感覺有點害怕。他想爬起來去開燈，但是又害怕又冷。第二天，兔媽媽給小白兔的房間里安裝了一盞聲控燈，晚上小白兔想開燈的時候，只需要喊一聲，燈就自動打開了。小白兔又高興又好奇，聲控燈是怎么工作的呢？\"之后教師借助AI工具生成小學生能夠理解的聲控燈工作過程語音或視頻介紹，以此激發(fā)學生的好奇心和探索欲，讓原本枯燥的學習內(nèi)容變得生動有趣。

（二）依據(jù)AI工具打造智能學習平臺，降低學生學習難度

在教育領域，人工智能技術可以發(fā)揮重要的作用，為學習過程帶來巨大便利。小學信息科技教學中應用AI工具，符合將智能化與學科教學融合的要求，而AI工具也為智能化學習平臺的構(gòu)建創(chuàng)造了條件。在教學過程中，教師可結(jié)合學生具體情況，借助AI工具來構(gòu)建智能化平臺，為學生創(chuàng)造一個更加先進的學習平臺，從而降低學習難度。

如在四年級下冊主題活動“連續(xù)變化的數(shù)據(jù)\"教學中，教師可以依托AI技術構(gòu)建一個智能學習平臺，方便教師與學生共同應用。這一平臺融合了教案生成工具、課件制作工具、智能語音交互工具、智能輔助教學系統(tǒng)等，涉及教學過程中的各個流程。在備課過程中，教師可以運用AI教案生成工具，結(jié)合自身對教學大綱、教學內(nèi)容的理解，設置課程的主題、教學時長，生成以“連續(xù)量數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式\"為主題的教案，并且詳細列出教學目標、重點及可以運用的教學方法。借助AI課件制作工具，教師還可以生成以“連續(xù)量數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式”為主題的課件，這些課件可以涉及生活中常見的連續(xù)量及其具體表現(xiàn)形式，課件內(nèi)容十分豐富，排版美觀，不僅包含圖片、文字，還包含視頻等元素，能夠大幅降低學生的學習難度。智能輔助教學系統(tǒng)可以分析學生對“連續(xù)量數(shù)據(jù)”的使用場景、作用、使用中的注意事項等內(nèi)容的掌握情況，并且可結(jié)合學生的學習能力及學習進度，制訂個性化的教學內(nèi)容，同時可結(jié)合學生在課堂上的表現(xiàn)來分析教學目標是否達成，形成即時反饋，便于教師根據(jù)學生掌握情況調(diào)整教學節(jié)奏。借助智能語音交互工具，教師和學生之間的對話更加順暢，同時學生可和人工智能進行對話，及時了解自己操作過程中存在的問題，掌握改進方法。

（三）借助AI工具，激發(fā)學生自主學習

自主學習是一種理想的學習方式，現(xiàn)階段學校教育大力提倡學生自主學習，但作用并不明顯。而AI技術的發(fā)展可以增強學習的趣味性。AI工具可結(jié)合學生學習興趣及學習情況，制訂個性化的學習方案，提供個性化的學習內(nèi)容，從而激發(fā)學生學習的興趣。自主學習離不開自我激勵、自我管理，小學生在這些方面的能力比較薄弱，AI技術可以為學生制訂個性化的學習計劃，幫助學生設定自己的學習目標，增強自律能力。在教學過程中，教師可結(jié)合教學內(nèi)容應用智能化教學系統(tǒng)，根據(jù)學生的需求，制訂更加優(yōu)質(zhì)、具有針對性的教學方案，讓學生掃除盲點，降低自主學習的門檻和難度。

如在“有趣的編碼應用\"（閩教版四年級全一冊）教學中，教師可以引導學生借助AI工具來實現(xiàn)自主學習。AI技術可以結(jié)合學生的知識水平、興趣愛好及歷史學習成績，為學生制訂個性化的學習路徑。如有學生對二進制編碼十分感興趣，AI工具可推薦一些二進制到十進制轉(zhuǎn)換的練習。有的學生對編碼邏輯難以理解，AI工具可生成一些編碼邏輯訓練任務，且任務難度從易到難，讓學生逐漸建立編碼思維。在學生學習過程中，AI技術下的智能輔導系統(tǒng)還可實時解答學生的疑問，提供解題思路，給出專業(yè)的學習建議。如在理解“閾值\"的過程中，教師可利用AI工具設計一些闖關小游戲，讓學生尋找不同場景中的“閾值”，加深學生對這一概念的理解。AI工具還可實現(xiàn)互動式學習、游戲化學習，進而使學習過程變得生動有趣。如教師設計“編碼大冒險\"游戲，讓學生扮演一只會編碼的小貓，只有不斷解答一個個關于編碼的問題，才可以找到游戲的獎品。在AI工具輔助下，小學生可以在自主學習中不斷完成自我提升。

（四）借助AI工具生成個性化作業(yè)，促進學生能力提升

小學信息科技教學中，作業(yè)設置是重要的教學環(huán)節(jié)，通過作業(yè)，教師不僅能檢驗學生對課堂知識的掌握情況，還能給學生提供進一步練習所學知識的機會。AI工具的出現(xiàn)為個性化作業(yè)任務的自動生成提供了新的工具，教師可以借助AI工具，根據(jù)每一位學生的基礎、學習能力、認知情況及興趣設計個性化的作業(yè)，以此提高學生完成作業(yè)的熱情，實施更有針對性的教學。

如在教學“知識圖譜來幫忙\"（閩教版四年級全一冊）后，教師可以先讓學生根據(jù)興趣及現(xiàn)有知識，自行選擇一個主題來構(gòu)建知識圖譜，之后教師可將知識圖譜上傳到AI中，由AI工具來對作業(yè)進行評價，尋找學生的薄弱環(huán)節(jié)，并以此設計個性化作業(yè)。如有學生以“動物世界”為主題構(gòu)建了知識圖譜，教師將該知識圖譜上傳到AI工具后，AI工具對學生的知識掌握情況及學習行為進行分析，發(fā)現(xiàn)學生在“哺乳動物特征\"知識掌握中存在漏洞，對于“動物分類”有濃厚興趣。在此基礎上，AI工具可以為該學生設計個性化的作業(yè)：（1）練習題：設計關于哺乳動物特征的填空題或選擇題，讓學生鞏固這一知識;（2）推薦“動物分類\"科普文章，激發(fā)學生學習興趣；（3）鼓勵學生對自已曾參觀的動物園中的動物進行回憶，并構(gòu)建一個“動物園中的小動物”的知識圖譜，讓學生將理論知識與生活實際聯(lián)合起來。這種個性化作業(yè)設計，不僅能讓學生對自己的薄弱環(huán)節(jié)加強學習，還可引導學生在感興趣的領域深入探索，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造力。

在學生完成作業(yè)后，教師可借助AI工具及時分析學生作業(yè)完成度，對學生整體的作業(yè)完成情況進行匯總，形成報表或報告，然后根據(jù)報表或報告判斷作業(yè)設計的難度，以便對后續(xù)的教學及作業(yè)設計進行優(yōu)化。在此過程中，教師可以借助AI系統(tǒng)為每一位學生制作“個人作業(yè)檔案”，包括學生完成情況、學生反饋、作業(yè)正確率、互動數(shù)據(jù)等。

如在“有趣的編碼應用\"（閩教版四年級全一冊）作業(yè)設計中，教師可以通過AI系統(tǒng)將學生每次關于編碼的作業(yè)輸入進去，由系統(tǒng)統(tǒng)計學生錯誤情況。結(jié)合評價結(jié)果，AI工具可分析全班學生在哪些知識的掌握中存在問題，需要通過更多練習來進一步強化，哪些地方學生已經(jīng)掌握得比較完善，需要增加額外的教學資源。通過AI技術的反饋，教師可以對教學模式進行調(diào)節(jié)。如數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在編碼應用理念的分析中，大部分學生在某些相同的問題上出現(xiàn)錯誤，這可能是因為作業(yè)設置不清晰，或是教學內(nèi)容不夠細致，需要進一步優(yōu)化。在此基礎上，教師可以適當調(diào)整作業(yè)的難度，尋找大多數(shù)學生的薄弱環(huán)節(jié)，進一步加強講解后，再設計適當?shù)淖鳂I(yè)。另外，教師還可借助AI工具對新作業(yè)任務進行測試。在布置作業(yè)前，教師可以小范圍布置作業(yè)，讓學生嘗試解決，這樣可以根據(jù)學生反饋及實際需要來適當調(diào)整作業(yè)，

（五）借助AI實施學生評價，給學生提供即時反饋

即時反饋是小學信息科技教學中的重要一環(huán)，是提高教學效率的關鍵。AI技術的應用可進一步豐富學生評價維度，同時可讓反饋更加及時、精準，既便于教師隨時掌握學生的學習情況，及時調(diào)整教學策略，又可激勵學生參與學習，讓學生通過反饋了解自身的不足及下一步學習的方向。

如在“無處不在的算法\"（五年級全一冊）內(nèi)容學習中，教師在講解算法的含義、如何應用算法思想解決簡單問題、游戲中的算法等內(nèi)容之后，可以給學生設計一項作業(yè)：運用算法思想解釋拍照識別植物種類的應用是如何工作的。學生可以根據(jù)課本中的“做西紅柿炒雞蛋\"的步驟分析來進行解釋，也可以說一說自己對算法概念的理解等。教師可以選擇適當?shù)腁I工具對學生提交的作品進行智能評分，再根據(jù)AI反饋對評價結(jié)果進行復核與調(diào)整，為學生提供即時反饋。教師還可讓AI工具提出具體的反饋意見，如對算法的理解有哪些可以改進，對操作步驟的設計有哪些可以簡化等，當場給學生反饋，促使學生不斷思考、不斷練習、不斷改進，進而優(yōu)化學生的算法思維。最后，教師還可引導學生彼此之間進行交流，互相展示自己的作品，展開自評和互評，進一步完善作品。通過AI評價和學生自評、互評、教師評價等多種評價方式，學生可以獲取更全面、更專業(yè)的課程反饋，更有助于信息素養(yǎng)的提升。

三、AI工具在課堂中應用時的注意事項

（一）注意對AI生成的內(nèi)容進行檢查與優(yōu)化

如前所述，教師在備課環(huán)節(jié)、課堂講授環(huán)節(jié)、學生練習環(huán)節(jié)、作業(yè)設計環(huán)節(jié)及學生評價方面均可應用AI工具來完善自身工作，這不僅有助于提升教師的教學水平，還能減輕教師的教學負擔。不過，AI生成的內(nèi)容并不完美，也會存在一些問題，如不夠精簡，或不符合小學生年齡及認知水平，不符合班級學情等。教師在應用AI工具的過程中需要注意對AI生成的內(nèi)容進行檢查與優(yōu)化，避免AI出錯。有時候AI給出的解決方案不夠優(yōu)美，教師也可根據(jù)學生的接受能力進行優(yōu)化，形成更適合小學生特點的內(nèi)容，讓小學生更深入地理解信息科技知識。

（二）合理安排AI應用場景

雖然AI工具在教學中的功能十分強大，可以為教學提供巨大便利，但是教師需要注意的是，不可過度依賴AI。在教學過程中，教師自己對知識的理解、自己的教學風格也十分重要，如對于算法的應用、編程的價值等，均應有自己獨特的解讀，不能一味借助AI來進行教學和評價。另外，需要注意應用場景是否適合。一般而言，在為學生講解一些難以理解的知識點（如概念性知識）時，可以通過AI動畫幫助學生理解；當涉及情感教育或美學教育時，教師應發(fā)揮主導作用，讓AI作為輔助，這樣才能確保教學的深度及溫度。

（三）合理控制AI應用程度

在小學信息科技教學中應用AI時，教師還需適當控制AI應用程度。AI只能發(fā)揮輔助作用，引導學生進行學習、討論與思考，教師不能讓AI“牽著鼻子走”。另外，不能一整節(jié)課都應用AI，而是在關鍵節(jié)點應用，如對于難懂的地方或比較復雜的操作，可以運用AI作為“助推器”，通過和AI合作的形式，提高學生的參與度。

四、總結(jié)

人工智能技術的飛速發(fā)展為學校教育帶來了巨大的機遇，同時帶來了一定的挑戰(zhàn)。小學教育應緊跟時代發(fā)展，積極引進新技術，以新技術帶動學科教育的發(fā)展，同時讓學生迅速接觸新技術、掌握新技術、應用新技術，培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，引導學生緊跟時代發(fā)展的潮流，不斷實現(xiàn)自我提升、自我超越。信息科技作為與人工智能關聯(lián)最緊密的學科，更應擁抱AI技術，用好AI工具，提升學生的AI應用能力，促進學生的全面發(fā)展。

（作者單位：福州市鼓樓區(qū)教育教學研究中心）

編輯：趙飛飛