基于真实应用场景的初中信息科技学习活动设计策略

摘要：在科技迅速发展的新时代，如何基于真实应用情境设计信息科技学习活动提高初中生信息素养和科技能力，促进学生更好地掌握信息科技知识和技能，以贴近新时代初中学生的培养要求，成为信息科技学科教学中亟待解决的问题。本文从观课的视角出发，结合具体的信息科技教学课例，探究真实应用场景在初中信息科技“人工智能与智慧社会”模块教学中的作用，阐述基于真实应用场景的初中信息科技学习活动设计的策略。

关键词：真实应用场景；初中信息科技；学习活动设计

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）18-0057-03

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》提出，在“人工智能与智慧社会”模块教学中应“通过分析典型的人工智能应用场景，初步了解人工智能的基本特征”。[1]这一要求的提出使得基于真实应用场景的信息科技学习活动设计成为备受关注的问题。因此，笔者对真实应用场景在信息科技学科“人工智能与智慧社会”模块中的作用进行了分析探讨，提出了具体的设计与策略。

真实应用场景在学习活动设计中的作用

1.激发学生参与兴趣

真实的应用场景可以让学生更直观地理解信息科技的实际应用，感受信息科技的魅力和实用性，从而激发他们的学习兴趣。源于真实场景中的任务和挑战，能够促使学生更加积极地投入到探究活动中，提高学习参与度。例如，通过“AI智慧农贸”项目学习，学生对线上展示、宣传、销售农贸商品，如何利用购物车和支付等信息化手段辅助农贸市场的经营与管理有了更深入的研究。

2.增强学生实践应用

真实的应用场景为学生提供更多动手操作的机会，让他们能够在实际操作中更加熟练地运用各种软件和工具，通过真实的应用场景，将所学的信息科技知识迁移到其他领域或情境中，实现知识的迁移与应用。学生实践操作应用能力的提升对未来的学习和工作具有重要意义。例如，在智能识图认果蔬环节，学生可以在多次识别的过程中，深入学习图像识别、获取和处理数据技术，甚至延伸到如何设计和实现用户界面等。

3.培养学生创新思维

基于真实的应用场景的学习活动设计，有利于学生在学习过程中多方位思考如何有效地获取、传递、评估、使用信息，在学习活动任务的驱动下思考如何利用信息科技手段提高效率，运用创新的思维来解决实际问题，以此培养创新思维。此外，在真实的应用场景的学习活动中，面对复杂的问题情境和多元的问题解决策略，学生需要与同伴合作共同完成任务，这有助于培养他们的团队协作能力。例如，在“AI智慧农贸”项目学习中，学生需要分工合作，共同完成项目的设计、编程和测试等工作。

4.促进真实问题解决

在真实的应用场景中，往往涉及真实生活中的复杂问题，需要学生运用自身具备的信息素养和计算思维，以及所学的信息科技知识和技能来解决这些实际问题。例如，解决图像识别精准度问题的过程，不仅有助于巩固学生的知识，还能将此类解决问题的逻辑思维、创新思维和团队协作能力应用到实际生活中。

基于真实应用场景的信息科技学习活动设计策略

下面，笔者以“AI智慧农贸”项目中的《图像识别技术—AI智慧农贸之果蔬识别系统》一课为例，分析如何基于真实场景构建具体的学习活动策略。本教学课例的教学实施框架如右图所示。本节课的学习活动设计旨在通过智慧农贸真实场景中的果蔬识别，引导学生经历猜想、探究、验证，利用智能识图识物APP去实验观察、比对、记录，在感知图像识别的内涵中逐步归纳出图像识别技术的过程。在教学中，教师借助真实场景应用中不断出现的问题，引导学生层层深入探究，从而突破本课教学的重点“图像识别技术特征的提取”和难点“图像模型学习”。本课例基于真实应用场景的初中信息科技学习活动设计策略如下。

1.紧扣问题情境性

设计与现实生活情境紧密联系的学习活动，确定一个与现实生活密切相关的真实问题，且问题应具一定的价值性、复杂性和挑战性，能够引发学生的学习兴趣，可促进学生在解决实际问题的过程中掌握信息科技知识技能。如下图所示，四个学生分角色模拟真实的场景，模拟农贸市场水果买卖中摊主提出新功能需求—在AI智慧农贸成品中加入果蔬识别功能，以摊主提出的新需求作为问题切入点激发学生学习兴趣及探究整个项目的欲望。

2.把握要素互动性

在学习活动中，设置小组讨论、团队项目等环节，使学生、教师、学习内容、学习环境各要素之间保持高度互动，提高学生的参与度、理解度和记忆度，让学生在互动中取长补短，共同成长。例如，在探究与完善AI智慧农贸项目果蔬识别器时，学生合作猜想、探究图像识别过程，合作观察记录识别结果，合作探究图像识别技术在生活中的其他领域的应用，并互动评价小组合作探究情况。通过互动探究活动，引导学生梳理出图像识别的过程，在构建原理的同时启发学生深度学习。

同时，在设计基于真实应用场景的学习活动时，教师应充分考虑学生的实际情况和需求，合理安排学习内容和学习方式。教师可以从以下几个方面增强学习活动中各要素之间的互动性：

①学生与教师之间的互动。在互动活动中，教师不仅可以通过创设情境、引导学生角色扮演、设计学习探究项目实施框架等方式引导学生学习，还可以设计提问、讨论、反馈等环节了解学生的学习状况。

②学生与学生之间的互动。为加强学生之间的互动，在学习活动设计过程中教师可选择有利于学生进行团队合作的项目主题，通过小组讨论、合作探究、小组评价、同伴互助等方式促进学生之间的互动合作，培养学生的协作学习能力。[2]

③学习内容与真实场景的互动。将学习内容与学生熟悉的真实生活场景相关联，增强学习的体验感。让学生在学习活动中体验到真实的应用氛围，引导学生从真实情境中探寻解决问题的方式与方法，经历从具体到抽象的问题解决过程，推动学习走向深入。

3.增强任务实践性

教师在设计基于真实应用场景的学习活动时应注重学生的实践操作和体验，在学习活动设计中，合理安排实践环节和任务，以增强学习活动的实践性，促进学生在实践中参与真实应用场景的情境分析、问题探究、角色扮演、实践操作等，提高自身实践操作能力和问题解决能力。

例如，在“人工智能与智慧社会”模块学习过程中，教师可以从与学生学习生活息息相关的衣食住行、学校和社区存在的问题或变化中寻找合适的切入点设计学习活动，安排学生进行角色扮演，对真实场景进行模拟。学生通过角色扮演更加深入地了解知识的应用场景，增强学习的体验感。同时，在实践操作环节，设计一些实验、制作、模拟等具体的任务，帮助学生通过实践操作更加深入地理解学科知识技能，提高学生的实际操作能力。

4.凸显思维创新性

基于真实应用场景的学习活动设计要求教师在学习内容、学习方式、评价方式和环境等方面进行创新，在满足学生的学习需求和发展需要的基础上，可以设计一些开放性的学习任务，让学生自主探索并找到解决方案，激发学生在学习活动中不断探索和创新的欲望，培养学生的创新思维和创新能力。

例如，在完成利用图像识别技术满足AI智慧农贸之果蔬识别系统的问题需求的基础上，针对目前果蔬识别系统在实际应用中仍然存在的准确度不高、受光照和角度影响、果蔬品质评估有误差、流通过程隐私保护等问题，引导学生探索图像识别技术在智慧农业领域的广泛应用。通过深入分析真实情境中的问题需求，针对智慧农业开发更高效、准确、可靠的果蔬识别系统，并对隐私保护、成本和可扩展性等方面的问题进一步研究，能培养学生的创新意识和创造力。

结语

在信息科技学科“人工智能与智慧社会”模块的学习过程中，基于真实应用场景的学习活动设计能起到增强学习体验、激发思维创新、促进团队协作、推动问题解决等作用。在今后的学科教学中，教师可以“进一步挖掘生活中的真实应用场景所蕴含的教学价值，确保学习活动设计与学科最新发展保持同步，满足新时代学生的个性化发展与创新学习需求”。[3]

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]叶东燕.围绕素养定目标，聚焦单元做设计——信息科技课程目标的理解与实践.[J].中国信息技术教育，2023（22）：16-18.

[3]朱皓斌.指向深度学习的初中人工智能教学——以“马尔科夫vs习惯思维”为例[J].上海课程教学研究，2023，99（11）：65-70.