中圖分類號:G434文獻標識碼:A論文編號:1674—2117(2025)15—0042-03
《義務(wù)教育信息科技課程標準(2022年版)》確立了“科”“技\"并重的核心教育理念,強調(diào)通過信息科技原理教學(xué)培育數(shù)字素養(yǎng),在素養(yǎng)與技能協(xié)同發(fā)展中踐行立德樹人根本任務(wù),實現(xiàn)基于自主可控的國家安全觀的素養(yǎng)提升。但當前教學(xué)實踐面臨的核心挑戰(zhàn)在于如何立足小學(xué)生的認知特點,系統(tǒng)推進原理認知與技術(shù)實踐的有機融合。生成式人工智能(GAI)技術(shù)的快速發(fā)展,為破解一線教學(xué)難題提供了新的契機?;诮诘慕虒W(xué)實踐以及與教師研討的成果,筆者系統(tǒng)梳理了GAI賦能信息科技教學(xué)的“科技共生”實施路徑,旨在為教學(xué)改革提供實踐參考。
用GAI生成內(nèi)容與方式,有效提升原理認知思維
在教學(xué)中,筆者結(jié)合“山東省課程開發(fā)'和‘數(shù)字賦能教師專業(yè)發(fā)展工程”實踐,在分析學(xué)情后,重點提升較難的原理認知思維,主要包括應(yīng)用GAI合理生成原理內(nèi)容和原理學(xué)習(xí)的方式,提倡學(xué)生自我生成探索,學(xué)會分步降低原理內(nèi)容難度和認知負擔,遵循輕量級原理認知思維不斷積累與迭代。
1.用適當?shù)奶崾驹~生成原理的知識內(nèi)容
在課堂教學(xué)中,鼓勵學(xué)生解決現(xiàn)實問題,進行信息科技原理內(nèi)容的生成。例如,在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)與編碼”原理時,讓學(xué)生針對這個標題,用“百度AI+”等進行“自由提問”,如“什么叫數(shù)據(jù)?”“什么叫編碼?”“數(shù)據(jù)為什么要編碼?”“編碼的結(jié)果是數(shù)據(jù)嗎?”等,觀察GAI生成的答案是否能看懂。由于大量的內(nèi)容小學(xué)生是讀不懂的,所以,在此環(huán)節(jié)筆者不要求學(xué)生閱讀多少知識,只要求他們體驗由人提問和由GAI解答的生成式的思維過程。當然,也有的學(xué)生提不出具體問題,筆者則建議他們把GAI當教師,如可以提問“我是一個小學(xué)生,對數(shù)據(jù)與編碼能提出哪些問題?”等。
2.以適合的角色生成“有聲故事”等學(xué)習(xí)方式
筆者在課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn),小學(xué)生看不懂GAI生成的編碼原理,原因是多用比較直接的提示詞生成內(nèi)容,GAI以成人化語言描述原理,詳細、難懂且不易閱讀。所以,筆者進一步提示學(xué)生告訴GAI“我是一名小學(xué)三年級學(xué)生,請你用生活中的例子給我講講有趣的數(shù)據(jù)與編碼”,從內(nèi)容與方式上同時提問,它不僅會給出生動有趣的例子,還會用活潑的語言來描述,并可以結(jié)合豆包等的朗讀功能進行朗讀,像一位小朋友在講“有聲故事”。這種輕松活潑提問、追問式的學(xué)習(xí),可以讓低年級學(xué)生用“有聲故事”等學(xué)習(xí)方式講信息科技原理,并且學(xué)會自己生成有趣的內(nèi)容、選擇適合的學(xué)習(xí)方式。
用GAI生成流程方案,分步解決子問題提升技術(shù)操作能力
對信息科技教學(xué)來說,比較關(guān)鍵的是實踐體驗。如果不動手,小學(xué)生會因體驗欠缺而理解不了原理的實踐意義,也掌握不了技術(shù)的應(yīng)用。可是,小學(xué)信息科技涉及的不少知識因為其難度大而限制了學(xué)生的理解、操作。于是,筆者嘗試將GAI與學(xué)生的技術(shù)操作相互協(xié)同,由學(xué)生自主生成不同階段的技術(shù)操作步驟,在學(xué)習(xí)過程中因需分解出子問題,實現(xiàn)從易到難的技術(shù)操作能力培養(yǎng)。
1.生成技術(shù)操作的流程化設(shè)計方案,進行學(xué)習(xí)階段自主劃分
在教學(xué)中,筆者大多是通過任務(wù)單來羅列操作步驟,讓學(xué)生按步驟操作,這樣的流程導(dǎo)致部分學(xué)生缺乏耐心、不遵章行事。因此,筆者在教學(xué)中針對“過程與控制”等實踐性較強的部分內(nèi)容,讓學(xué)生學(xué)會自主生成操作流程,形成學(xué)習(xí)方案,旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強自豪感與責任感。例如,向GAI詢問“小學(xué)五年級進行聲控傳感器實驗的流程是什么?”,生成相關(guān)實驗的準備,包含實驗材料、實驗工具等;實驗的步驟包含連接電路、測試聲控效果、調(diào)整傳感器等;對實驗的觀察與記錄,包括用表格記錄實驗結(jié)果(如下表);思考的問題及思維引導(dǎo),如“為什么聲音能讓燈亮?(聲控傳感器能‘聽到聲音,把聲音變成電信號,從而控制燈的開關(guān))”“哪些聲音更容易讓燈亮?(通常聲音越大、頻率越高,傳感
聲控測試拓展實驗方案
器越敏感)”等,甚至還可以生成一些相關(guān)的拓展實驗、實驗材料與結(jié)果的整理等不同的學(xué)習(xí)階段,共同組成更完整的學(xué)習(xí)方案。
2.分類生成子問題的需求與解決,提高整體知識與系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力
傳統(tǒng)講授式技術(shù)教學(xué)常導(dǎo)致技術(shù)學(xué)習(xí)與現(xiàn)實問題脫節(jié),難以培養(yǎng)學(xué)生的整體認知與系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力。項目式學(xué)習(xí)則能充分發(fā)揮GAI生成算法與程序代碼的優(yōu)勢,使算法學(xué)習(xí)與真實場景深度融合。以“校園植物識別”項目為例,學(xué)生在掌握基礎(chǔ)原理后,更重要的是可以繼續(xù)生成“設(shè)計一段Python程序通過攝像頭采集各種植物樣本照片”“生成另一段程序讓電腦學(xué)習(xí)各種植物圖片,并生成模型文件”“利用模型文件識別認識的照片進行模型測試”“怎樣提高模型識別圖片的準確性”“如何將各程序代碼整合生成一個植物識別系統(tǒng)”等,這種實踐方式不僅讓學(xué)生親歷人工智能模型的完整開發(fā)流程,更使其通過模塊化實踐深化對人工智能深度學(xué)習(xí)原理的理解。
可見,生成符合流程的階段性學(xué)習(xí)方案,并引導(dǎo)學(xué)生基于實際需求解決子問題,能在分步生成中提高學(xué)生整體、系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)認知與實踐能力。此外,可以讓學(xué)生嘗試用GAI生成代碼驗證算法解決問題,改變過去僅靠手寫代碼的認知局限,同時促進學(xué)生用GAI實現(xiàn)體驗與創(chuàng)新相結(jié)合的技術(shù)自主可控價值觀的形成。
用GAI生成課程體系,積累個性化的教學(xué)資源
在數(shù)字賦能教學(xué)階段,曾經(jīng)存在統(tǒng)一學(xué)習(xí)資源不符合本地實際,而本地學(xué)習(xí)資源構(gòu)建又常遇技術(shù)瓶頸等問題,致使雖然地方平臺眾多但信息孤島現(xiàn)象嚴重。現(xiàn)在,則可以借助GAI的智能體設(shè)計,高效地提供個性化課程體系構(gòu)建。以“身邊的算法”為例,筆者使用豆包智能體,要求它根據(jù)小學(xué)五年級學(xué)生的知識水平,隨時生成生活化的應(yīng)用案例、趣味化的學(xué)習(xí)活動、形象化的原理介紹等課程內(nèi)容,并將GAI智能體二維碼發(fā)給學(xué)生在課外進行持續(xù)探索。另外,筆者還嘗試結(jié)合ima生成、管理教學(xué)內(nèi)容,并將分類生成的原理知識、技術(shù)操作與價值觀引導(dǎo)聚沙成塔,構(gòu)建符合本人教學(xué)風格的個性化課程資源體系,形成信息科技教育的“智能記錄本”,對校本課程的建設(shè)起到了很好的推進作用。
借力GAI構(gòu)建“研一教一學(xué)一評”的課程實施協(xié)同模式
近期,筆者帶領(lǐng)本校的課題研究組開始構(gòu)建以智慧課堂為中心的“研一教-學(xué)-評”協(xié)同模式,確立以課堂教學(xué)新模式的構(gòu)建研究為落腳點,通過GAI生成教學(xué)案例,設(shè)計跨學(xué)科學(xué)習(xí)方案及評估體系,結(jié)合新課標要求優(yōu)化備課、觀課、評課等教研環(huán)節(jié),為教師發(fā)展和課程建設(shè)賦能。筆者在新疆疏勒縣支教期間,充分發(fā)揮GAI在教研、教學(xué)和課程建設(shè)中的賦能價值,通過送教下鄉(xiāng)、示范課觀摩、集體備課展示等,有效提升了當?shù)亟處煹膫湔n質(zhì)量和教學(xué)效率,同時也為促進城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展尋找更多的地區(qū)聯(lián)動、智能協(xié)同進步的課程發(fā)展新形態(tài)。
結(jié)束語
GAI將以其開放、專業(yè)和動態(tài)生成等特點,讓信息科技課程深度實現(xiàn)“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”的雄心壯志,從教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法到資源建設(shè)的“科技共生”路徑賦能課程,會不斷在提出問題中解決問題,實現(xiàn)認知水平與實踐技能的共同飛躍,持續(xù)為培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)與技能書寫更加光輝燦爛的明天。
參考文獻:
[1中華人民共和國教育部.義務(wù)教育信息科技課程標準 (2022年版)[].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
[2]中華人民共和國教育部.中小學(xué)生成式人工智能使用指南(2025年版)[EB/OLJ.https://www.cse.edu.cn/index/detail.html?category=31amp;id=4242.e