基于人工智能的小学信息科技课堂互动教学策略研究

中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2025）12-0009-04

随着人工智能技术的快速发展，教育领域正经历着深刻的变革。小学信息科技课程作为培养学生信息素养和科技创新能力的重要平台，其教学方式和方法也需要与时俱进。然而，当前小学信息科技教学仍普遍采用传统方式，忽视了学生的个体差异和学习兴趣，导致教学效果不佳。在此背景下，探索基于人工智能的小学信息科技课堂互动教学策略显得尤为重要。本文旨在通过引入人工智能技术，构建高效互动的信息科技课堂，提升学生的学习兴趣和创新能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。

一、人工智能发展现状

人工智能作为互联网和计算机技术深度结合的成果，体现了信息技术新纪元的到来。在新时代，人工智能以其独特的优势快速融入社会各个层面，从计算机视觉解析到深人的机器学习探索，显示出其巨大的应用潜力。推动人工智能技术的研究与广泛应用，旨在将人类从烦琐、复杂甚至危险的任务中解放出来，使人们能够集中精力于更具创造性的活动中。人工智能的普及，为社会发展提供了强大的推动力，加快了各行业技术创新的步伐。不过人工智能技术的迅速发展，也出现了关于其可能带来的问题的声音，如过度依赖人工智能会不会导致人类独立思考能力的下降？是否会引发对“人工智能统治”的恐惧？虽然这些担忧有一定道理，但人工智能在多个领域的成就显著，给人类社会带来了深刻的变革。例如，智能识别技术通过先进的3D识别手段，已经衍生出了面部识别和语言智能识别等分支，提高了信息处理的速度和准确性。在人机博弈领域，AlphaGo（阿尔法围棋）战胜世界围棋冠军成为标志性事件，证明了人工智能在复杂决策上的能力。而在知识工程方面，通过精细化的知识处理和对学习对象的研究，智能搜索和翻译技术不断发展，促进了知识获取和交流的新方式。而分析当前的人工智能发展趋势可知，尽管这项技术还在不断成熟和完善，但已经深刻地改变了人们的生活习惯和学习模式，产生了广泛的影响。面对这一变化，教育界应当主动适应，跟随时代的步伐。教师应成为引导者，探索人工智能在教学中的创新应用，如设计个性化学习路径、使用机器学习算法优化教学策略，或利用虚拟现实技术创建沉浸式学习体验等。这不仅有助于激发学生的学习兴趣，提高教学效果，而且能培养学生的创新思维和数字素养，为培养未来社会所需的复合型人才提供坚实的基础。

二、人工智能在小学信息科技教学中存在的问题

（一）课程定位与内容设置问题

当前，在小学信息科技课程中的人工智能应用通常缺乏明确的定位，这是部分学校将人工智能作为信息科技课程的一部分，或者作为选修课程开设，每个月仅安排1＼～2节课，这种模糊的定位导致小学信息科技课程教学内容和目标不清晰，难以有效提升学生的综合素养。同时，人工智能学科所包含的子学科内容较为繁杂，且大多与数学逻辑推理能力相关。而小学生由于知识经验不足，逻辑思维能力欠缺，面对抽象性的程序编辑等知识点，很难理解和消化。部分教师在教授人工智能课程时，过于注重理论知识的传授，而忽视了实践操作和应用能力的培养，导致教学内容泛化，学生难以形成系统的知识体系，种种因素，都严重影响到小学信息科技教学质量的提升。

（二）教材与教学资源问题

目前，小学信息科技教学中使用的人工智能教材种类繁多，但编写水平参差不齐。不同教材版本之间存在显著差异，有的教材过于简单或复杂，难以适应不同层次学生的学习需求。同时，还有一些教材过于理论化，缺乏实践操作和案例分析，不利于学生理解和应用所学知识。再加上人工智能课程需要丰富的教学资源来支持学生的学习和实践。然而，部分小学信息科技教学中的人工智能教学资源缺乏系统性，不同学校和地区之间的教学资源差异较大，从而导致学生在学习过程中遇到困难和挑战，无法获得充分的学习支持。

（三）师资力量与教师培训问题

小学信息科技教学中的人工智能部分需要教师具备较高的专业素养和技能水平。但对部分地区而言，尤其是农村地区，小学严重缺乏具备人工智能相关知识和技能的教师，这导致在教学过程中出现教学质量不高、教学内容不深入等问题，严重影响到小学信息科技教学质量。同时，随着人工智能技术的快速发展，教师需要不断更新自己的知识和技能以适应教学需求。但自前针对小学信息科技教师的专业培训较少，且培训内容过于理论化或缺乏实践操作，导致教师在教学过程中难以跟上技术发展的步伐，无法满足学生的学习需求，教师个人能力的不足，不仅严重影响到学生的学习水平，甚至导致整个小学信息科技学科教学质量的下降。

（四）教学方法与评价体系问题

受传统教育教学模式的影响，当前部分小学信息科技教学中的人工智能部分仍采用传统的教学方法，如讲授法、演示法等。这些方法过于注重知识的灌输和技能的训练，而忽视了对学生主动参与和创造性思维的培养。随着时间的推移，必然导致学生在学习过程中缺乏兴趣和动力，难以形成对人工智能的深入理解和应用能力。再加上小学信息科技教学中的人工智能部分缺乏完善的评价体系，传统的考试评价方式过于注重知识和技能的表层水平测试，而忽视了对思维、态度、情感等深层次因素的考查，导致无法全面反映学生对人工智能的理解和应用程度，也无法有效激发学生的学习积极性和创造力，这对学生后续学习信息技术知识会产生严重的影响，很难培养出合格的信息技术人才。

三、基于人工智能的小学信息科技课堂互动教学策略

（一）创建个性化学习路径

教师在为学生创建个性化学习路径时，应充分利用人工智能技术的强大分析能力与智能化特性，为学生提供一种更加贴合其个人学习需求与兴趣的学习体验。通过深人挖掘学生的学习能力和兴趣偏好，人工智能技术能够精准地识别出每位学生在信息科技学习过程中的强项与短板，进而为学生量身定制独特且高效的学习路径。这条个性化学习路径可包含丰富多样的学习资源，如视频教程、在线练习、互动游戏等，并根据学生的学习进度和理解能力，智能调整资源的难度和顺序，确保每位学生都能在适合自己的节奏下稳步提升。这种定制化的学习体验，能够满足不同层次学生的学习需求，避免“一刀切”的教学模式所带来的弊端，还能极大地激发学生的学习动力，使学生在学习过程中感受到成就感和乐趣，从而提高学习效果。同时，个性化学习路径的创建还体现了对学生个体差异的尊重与关注。在信息科技这一领域，学生的基础水平、兴趣点以及学习方式都可能存在显著差异。人工智能技术通过智能分析学生的学习行为和数据，能够捕捉到这些细微的个体差异，并据此为学生提供更具针对性和个性化的学习建议，帮助学生在信息科技的学习道路上走得更远、更稳。

（二）利用人工智能生成具体实例

基于人工智能的小学信息科技课堂，将人工智能技术生成与课程内容紧密结合，能够有效促进学生对抽象概念的理解与掌握。在传统的教学模式中，教师需要花费大量时间构思和设计教学案例，以确保这些案例既能贴合课程内容，又能激发学生的学习兴趣。然而，借助人工智能技术，该过程变得高效且精准。人工智能系统能够根据预设的教学目标和学生的学习水平，自动生成一系列与课程内容高度相关且难度各异的编程示例。这些实例涵盖了编程基础知识，如变量定义、循环结构、条件判断等，还涉及更复杂的算法逻辑和实际应用场景。

例如，在教学“用编码描绘世界”时，教师在教授学生编程知识的过程中，学生可通过观察和分析这些由人工智能生成的编程示例，逐步理解编程语言的语法规则、逻辑结构以及程序设计的思维方式。同时，人工智能还能根据学生的反馈和学习进度，智能调整示例的难度和内容，确保每个学生都能在适合自己的水平上获得提升。对初学者，人工智能可提供一些简单且易于理解的编程示例，帮助学生逐步建立编程的基本概念；对有一定基础的学生，人工智能则可以生成更具挑战性的示例，激发学生的探索欲望和创新思维。通过人工智能生成的这些具体示例，学生能够更加直观地理解编程原理，还能在实践中不断尝试和修正自己的错误，从而逐步提升自己的编程能力。这种以人工智能技术为支撑的互动教学策略，极大地丰富了教学内容和形式，为学生提供了更加个性化、智能化的学习环境，有助于培养学生的自主学习能力和创新思维。

（三）实施智能辅导

基于人工智能的小学信息科技课堂，教师可通过嵌入在课堂中的人工智能系统，实时追踪学生的学习进度、掌握情况以及遇到的难题，而无须逐个询问或检查，这不仅极大地提高了教学效率，也使得辅导更加具有针对性和时效性。当学生在编程或其他信息科技学习任务中遇到困惑时，人工智能技术能够迅速响应，为学生提供即时的解题思路和错误提示。这种智能化的辅导方式，不同于传统教学中教师一对一的辅导模式，能够在同一时间内为多位学生提供个性化的帮助。人工智能系统会根据学生的具体问题和学习水平，智能推荐相应的解决方案或学习资源，如编程技巧讲解视频、错误代码修正指南等，帮助学生迅速克服学习障碍，提高学习的流畅性。此外，人工智能辅导还能通过数据分析，识别学生的学习模式和偏好，为学生定制更加符合个人特点的学习策略。例如，对喜欢通过动手操作来学习的学生，人工智能可能会推荐更多编程实践项目；而对偏好理论学习的学生，人工智能则可能提供更多理论讲解和案例分析资源。这种个性化的学习辅导，不仅能够满足学生的不同学习需求，还能激发学生的学习兴趣，提升学习效果，使小学信息科技课堂变得更加生动、高效且富有吸引力。

（四）开展虚拟实验

基于人工智能的小学信息科技课堂，开展虚拟实验是一项极具创新意义与实践价值的策略。该策略巧妙融合了人工智能技术与虚拟仿真技术，旨在为学生提供一个既安全又高效的实验学习环境。通过人工智能技术的支持，教师可以轻松创建出高度模拟现实的虚拟实验室，让学生在虚拟空间中自由探索、实践与创新，无须担心传统实验中可能面临的高昂成本、潜在风险以及资源限制。例如，在教学“多彩的数字世界”时，教师借助人工智能为学生生成虚拟的数字世界时，虚拟数字世界以多种色彩、形态、物质为学生呈现出不一样的场景，这对激发学生的学习兴趣以及知识的掌握有极大帮助。而在虚拟实验室中，学生可沉浸在充满互动与反馈的实验场景中，极大地提升了学生的实验参与度，还使得实验过程更加直观、生动且易于理解。例如，在教授机器人制作这一复杂而有趣的课程时，学生无须依赖实体材料和复杂设备，即可在虚拟环境中进行机器人的设计、组装与模拟测试。学生可以自由调整机器人的结构、编程逻辑以及传感器配置，通过反复试错与调整，不断优化机器人的性能，直至达到理想状态。该过程有助于锻炼学生的创新思维与实践能力，使学生深刻理解机器人制作的原理与流程。而虚拟实验还能有效降低实验成本，避免因操作不当或设备故障导致的安全事故，为学生的安全学习提供有力保障。同时，人工智能技术还能够实时记录与分析学生的实验数据，为教师提供精准的教学反馈，帮助教师更好地了解学生的学习进展与问题所在，从而及时调整教学策略，实现个性化的教学辅导。

（五）促进小组合作与竞争

基于人工智能的小学信息科技课堂，教师开展小组合作与竞争能够为学生创造良好的学习环境。通过人工智能平台，教师可轻松地将学生分组，引导学生进行项目合作，共同解决信息科技领域的实际问题。在这个过程中，人工智能技术能够提供丰富的学习资源和工具，支持学生之间的信息共享、协作编辑以及实时沟通，还能智能分析每个小组的合作情况，为教师提供反馈，帮助教师更好地指导学生的合作学习，确保每个小组成员都能积极参与，发挥各自的优势，共同完成任务。同时，人工智能技术还能够根据学生的学习成果进行排名和奖励，激发学生的学习积极性和竞争意识。通过设定明确的学习目标和评价标准，人工智能平台能够实时跟踪学生的学习进度和成果，自动进行排名，并根据排名情况给予相应的奖励，如积分、勋章或虚拟奖品等。这种即时反馈和奖励机制，不仅有助于学生对自己的学习成果有更加直观的认识，还有助于激发学生追求卓越、超越自我的动力，促使学生在信息科技的学习中不断挑战自我，提升自我。更重要的是，小组合作与竞争的结合，能培养学生的团队协作能力、沟通能力和问题解决能力，让学生在竞争中学会尊重他人、欣赏他人的优点，培养良好的团队合作精神和竞争意识。这种综合性的学习体验，有助于学生在信息科技领域取得更好的成绩，从而为学生未来的学习和生活奠定坚实的基础。因此，基于人工智能的小学信息科技课堂，促进小组合作与竞争是一个不可或缺的环节，能为学生创造一个既充满挑战又充满机遇的学习环境，可促进学生的全面发展。

四、结论

基于人工智能的小学信息科技课堂，通过创建个性化学习路径、利用人工智能生成具体示例、实施智能辅导、开展虚拟实验以及促进小组合作与竞争等策略，能显著提升学生的学习兴趣和参与度，培养学生的信息素养和科技创新能力。同时，基于人工智能的教学系统还能够为教师提供精准的教学反馈，帮助教师更好地调整教学策略，提高教学效果。因此，应继续深化基于人工智能的教学策略研究，不断优化和完善教学系统，为小学信息科技教育注人更多活力和动力，培养更多具备信息素养和创新能力的人才。

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