小学信息科技课程人工智能的多场景融入与运用策略探究

期刊: 理想家 DOI: PDF下载

陆艳莉

江苏省昆山市玉山镇同心小学 江苏昆山215300

摘要

社会的高速发展,推动着教育领域的更新。在小学信息科技教学中,人工智能技术已被广泛应用,多元化的人工智能技术,不仅为教师提供了诸多先进的教学思路、丰富多样的教学工具;也为学生的自主学习、个性化学习奠定了坚实基础。信息科技课程作为培养学生信息素养、科学伦理、科学探究意识、计算机能力的重要课程,在教学中融入人工智能技术尤其重要。基于此,文章先阐述小学信息科技教学与人工智能结合的实践价值,了解到人工智能技术的应用有利于培养学生创新思维、提升学生信息素养、实现个性化学习;在此基础上分析如何有效地将人工智能应用于小学信息科技教学,贯穿教学全过程,实现全面性、多场景的融合与应用,以此为广大教育工作者提供有效的参考思路。


关键词

小学教育;信息科技;人工智能;运用

正文


引言:

在新时期下,社会各领域均实现全面改革,教育作为国家发展的重要领域,也基于信息技术实现了深刻变革,逐渐走向智能化、数字化、科学化。小学作为义务教育基础阶段,是培养学生认知能力、学习能力的重要时期,小学信息科技课程的设置旨在于提高学生对信息科技的认识,逐步培养学生信息素养、计算机思维、科学意识和社会责任感,使学生在今后的生活和实践中能应用所学知识解决实际问题。基于信息技术将人工智能应用于信息科技教学,能充分凸显该课程的教育价值,体现该课程的教学优势,呈现人工智能技术的实践效果,在提升教学质量、学习效率的同时,促进学生认知与能力的协同发展,进而实现技术与教育的深度融合。而在实践中,如何有效地在小学信息科技教学中将人工智能多场景融合与运用,已成为当前重点研究的课题内容之一。

一、小学信息科技教学融入人工智能技术的价值

(一)有利于培养学生创新思维

在数字化时代,教育的现代化发展将人工智能技术作为主要核心教育技术之一,多元化的人工智能也被广泛应用于各学科教学。在小学信息科技教学中融入人工智能技术,对于学生创新思维的培养有着极大的促进作用。创新思维是学生所具备的关键思维能力之一,有利于学生举一反三、融会贯通、解决实际问题。在信息科技教学中融入人工智能,学生会在教师的引导下接触各种各样的人工智能技术,了解不同技术的应用效果、使用方式、具体作用有利于丰富学生思维认知、知识储备,使学生了解更多关于人工智能的知识内容,进而形成对信息科技课程的学习兴趣,感受到科学、科技、信息技术在社会中的价值,并在学习知识、解决问题的过程中应用人工智能,使学生创新思维在潜移默化中得到发展。

(二)有利于实现个性化的教学

小学生是多元化的个体,学生与学生之间存在着较大的差异性。基于新课程标准的实际要求,在小学信息科技教学中,教师要尊重学生之间的差异性,为学生设计针对性的教学活动,以促进学生个性化发展。将人工智能技术应用于教学活动,教师可基于人工智能技术对学生学习行为、学习基础、学习需求等方面的分析,结合教学内容,为学生提供个性化的学习方案、资源与计划,让学生在个人认知和能力范围内主动完成学习任务,在潜移默化中得到良好发展。教师也可借助人工智能技术分析学生在课堂中的具体表现,为学生设计针对性教学活动,以满足不同阶段的学生的学习需求,在提高教学效率的同时,促进学生综合性学习,实现全面发展。

二、小学信息科技课程人工智能的多场景融入与运用策略

为全面提升小学信息科技教学质量,有效发挥人工智能技术的应用价值,教师需转变教育观念,意识到人工智能的应用优势,将其贯穿教学全过程,实现多场景的融入与应用,全面提升信息科技教学质量,促进学生主动学习。以下就围绕课前、课堂以及课后三个环节举例分析,提出有效的运用策略。

(一)人工智能技术在课前预习中的运用

课前预习是课堂教学的首要环节,是帮助学生提前了解所学知识的重要平台,也是提升课堂教学质量的关键环节。高质量的课前预习活动有利于激发学生好奇心,培养学生自主学习能力,为课堂互动教学奠定坚实基础。在小学信息科技教学中,教师可将人工智能技术应用于课前预习环节,让学生在人机互动中提高预习效果,在课堂学习中做到有的放矢,提高学习效率。

以苏科版教材为例,在教学三年级上册第2单元第2课“规范使用数字设备”时,教学内容与学生们的日常生活密切相关,教学目标是让学生能正确开关并使用数字设备;培养学生安全意识;引导学生借助数字设备进行有益的学习活动,逐步提升学生自主学习能力与创新思维。在课前预习环节,教师可设计人工智能预习助手,基于学生的学习背景、教学的重难点为他们提供针对性的预习任务,让学生自主完成预习任务。由预习助手为学生全程解答,分析学生在预习中所遇到的问题,并为学生提供预习建议。在本节课中,总共有4个活动,其中“做一做:正确地使用键盘”是一个实践活动,基于该活动,教师可在课前预习环节借助AR技术为学生投影虚拟键盘。先让学生在屏幕中选择不同的键盘类型,再打开手机摄像头,将选中的键盘投影至学生的课桌上,让学生直观地看到键盘的分区、不同键盘的区别,并在虚拟环境下练习键盘操作。当学生按下对应的“键位”时,还会发出虚拟的“机械键盘”的音效,增强学生的体验感。在学生自主练习键盘的过程中,系统会根据学生的敲击速度和准确性给出反馈,例如如何正确在键盘上摆放手指位置,给出如何做到迅速且准确的按键技巧。设计这一类课前预习活动,有利于提高学生预习效率,使学生在自主预习中感受到人工智能技术的应用乐趣,并在人工智能技术的辅助下全方位学习本单元内容,为课堂教学的实践奠定坚实基础。

(二)人工智能技术在课堂教学中的运用

在小学信息科技课程教学体系中,如果将课前预习环节比喻成“地基”,那么课堂教学就好比“主体建筑”,是整个教学过程中的核心,承载着教学内容的传递以及多元化教学活动的实施。课堂教学是学生、教师、学习环境、教学内容协同互动的主阵地,是实现知识学习、师生互动的重要场所。在课堂教学中,教师也应当有效地融入人工智能技术,全面开展多元化学习活动,鼓励学生自主学习,提升学习效率、教学质量。

仍然以苏科版信息科技三年级上册“规范使用数字设备”为例,在该单元的教学中,教师可先借助人工智能技术将学生的“预习表”录入系统中,再运用“算法”精准定位学生的预习情况,并以“雷达图”的形式呈现学生的特点和短板,使教师一目了然。在此之后,基于算法对学生进行智能化分组,确保各小组学生人数和实力均衡,便于后期小组实践活动的实施。在本课时的教学中,教师需注重学生网络安全意识的培养,引导学生不在设备上随意点击不明链接、不下载未知来源的应用、不在互联网中透露个人信息等。结合这一教学重难点,教师可开发基于人工智能的网络安全教育软件,在课堂中模拟网络环境,引导学生识别不同的网络风险。比如在学生电脑中安装该软件,软件会根据学生的点击生成不同的网络环境,如游戏网站、聊天交友网站、搜索引擎等,在学生作出相应的选择后,该软件则会根据学生的选择展示可能出现的后果并提供相应的安全提示,使学生意识到如果在网上活动中点击不明链接或输入不明网站,就会产生极大的影响和危害,进而培养学生安全意识。借助人工智能技术实施课堂教学活动,有利于丰富教学内容,为学生提供更加个性、互动性、实践性的学习环境,让学生在实践操作中理解知识、发展技能、提升安全意识。

(三)人工智能技术在课后复习中的运用

在小学信息科技教学中,课后复习环节有利于学生自主巩固和深化课堂学习内容,使学生在复习中形成完整的知识框架,在生活实际中有效地应用所学知识,促进学生综合能力的发展。就目前而言,课后复习环节往往实施效果不佳,如部分学生缺乏有效的复习指导、未能及时复习等,影响着复习的效率。基于这一方面,教师可在教学完毕后将人工智能技术应用于复习环节,为学生提供针对性指导,促进学生自主复习,提高学习能力、发展核心素养。

例如在教学完苏科版三年级上册“保护数字身份”后,教师可借助人工智能学习平台输入学生在课堂中的具体表现、电子作业,平台会结合每一位学生的整体情况,给出具体的反馈和复习建议。不仅如此,人工智能学习平台还会根据复习建议为学生整合与该知识点有关的资源和材料,如微课学习视频、图文资料、综合测试题等,供学生自主使用。在学生复习的过程中,为鼓励学生分享心得体会、教师及时了解学生的复习情况,可借助人工智能学习平台建立智能学习社区,让学生在社区中交流、互动,如讨论在复习时遇到的问题,AI机器人会在线为学生解答,其余学生也可相应地进行知识补充。以这样的方式开展课后复习活动,有利于提高学生复习的针对性,使学生在良好的学习氛围中实现综合素养的发展。

结束语:

总而言之,将人工智能技术应用于小学信息科技教学是推动信息科技课程创新发展的重要举措,也是落实新课程标准实践要求的重要选择。教师要不断创新教学方式,应用多元化人工智能技术将其渗透到信息科技教学的各个环节,满足学生学习需求、促进学生自主学习,全面培养学生核心素养。

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