人工智能教育融入小学信息技术课程的策略探究

摘要：本研究聚焦人工智能教育与小学信息技术课程的深度融合问题，探讨了在当前教育信息化背景下，如何科学有效地将人工智能教育元素渗透到小学信息技术课程中。研究从课前准备、课堂实施与课后延伸三个维度出发，构建了完整的教学策略体系。通过分析学生认知特点、教学资源优化配置以及多样化教学方法的运用，提出了一系列具有实操性的教学策略，包括智能化教学资源库的建设、基于项目的学习模式设计和人工智能素养评价体系的构建等。

关键词：人工智能教育；小学；信息技术

引言：随着人工智能技术的飞速发展，人工智能教育已成为全球教育改革的重要方向。《中国教育现代化2035》明确提出，要加快信息化时代教育变革，推动人工智能在教育领域的深度应用。小学阶段是学生思维发展的关键期，也是奠定人工智能基础认知的重要时期。然而，当前我国小学信息技术课程中人工智能教育内容相对薄弱，教学方法单一，难以满足培养未来创新人才的需求。如何将人工智能教育有机融入现有课程体系，成为亟待解决的问题。

一、人工智能教育特点

人工智能教育具有鲜明的跨学科整合特性，它打破了传统学科界限，融合了计算机科学、数学、心理学和认知科学等多领域知识。其教学过程呈现出明显的问题导向性，学习活动围绕真实世界的复杂问题展开，促进学生在解决问题中建构知识体系。人工智能教育注重实践操作与理论理解的平衡，学生通过亲手搭建智能系统，深入理解算法原理和技术应用[1]。在育人目标上，人工智能教育超越了单纯的知识传授，着重培养学生的计算思维、创新能力和伦理意识。教学方式上，人工智能教育采用沉浸式、体验化的学习路径，借助可视化编程工具和智能硬件平台，降低学习难度，提高学习兴趣。此外，人工智能教育强调终身学习能力培养，注重激发学生的自主探究意识，培养其适应快速变化的技术环境的能力，为未来社会发展奠定人才基础。

二、人工智能教育融入小学信息技术课程的策略

1.智慧铺垫：人工智能教育的课前融合

小学信息技术教师在课前准备阶段应充分利用人工智能技术，构建差异化的教学资源库。教师首先需分析学生现有的认知水平，利用智能测评工具生成个体化学习画像，精准定位每位学生的知识基础和学习特点。基于此，教师可借助智能推荐系统，为不同层次的学生准备梯度化的学习资源，包括交互式动画、智能仿真实验和可视化编程案例等。

教师应设计情境化的学习任务单，将人工智能概念与学生生活经验紧密联系。例如，设计“智能垃圾分类小助手”的项目，引导学生思考图像识别技术的原理和应用[2]。课前还应建立智能学习导航系统，学生可通过扫描任务单上的二维码，获取相关学习资源和预习指导，自主完成知识准备。

教师团队可共建人工智能教育资源库，汇集微课、案例和教学工具，并利用数据分析技术不断优化资源质量。同时，教师应主动联系科技企业和研究机构，引入前沿的人工智能教育资源，丰富教学内容，确保课程与技术发展同步，为课堂教学奠定坚实基础。

2.沉浸探索：人工智能教育的课堂融合

课堂教学是人工智能教育融入信息技术课程的核心环节。教师应采用"体验—理解—创造"的教学模式，让学生通过亲身体验人工智能应用，激发学习兴趣。课堂开始时，教师可引入智能机器人或语音识别等技术演示，创设认知冲突，引发学生的探究欲望。随后，教师引导学生拆解人工智能系统的工作原理，理解其背后的数据、算法和应用场景，培养学生的系统思维能力。

在互动教学环节，可采用基于问题的学习方法，设计开放性挑战任务。例如，学生分组设计一个智能家居系统，需要确定系统功能、数据来源和决策逻辑。教师在此过程中转变角色，成为学习的引导者和支持者，鼓励学生尝试不同解决方案，培养其创造性思维。课堂教学应充分利用可视化编程工具，如Scraino 或Mind+等平台，让学生通过积木式编程实现简单的人工智能应用，如图像分类器或智能对话系统。在实践操作中，教师强调数据伦理和技术责任意识的培养，引导学生思考人工智能应用的社会影响，形成正确的技术价值观。

3.深度延伸：人工智能教育的课后拓展机制

课后拓展是巩固和深化人工智能学习的重要途径。教师应建立灵活多样的项目实践平台，支持学生进行长期性的人工智能创新探索。学校可设立“AI创客空间”，配备传感器、微控制器和智能模块等物理计算设备，为学生提供动手实践的环境[3]。学生可选择感兴趣的项目，如智能垃圾分类系统、校园气象预测助手等，在课后时间进行深入研究和开发。

教师应构建在线学习社区，搭建知识分享平台，学生可在平台上展示自己的项目成果、交流学习心得、解答同伴疑问。这种同伴互助的学习模式，不仅能强化知识理解，还能培养合作精神和表达能力。平台中还可引入人工智能行业专家和高校研究者，定期开展线上讲座和问答活动，拓宽学生视野。家校协同是课后拓展的重要支撑。教师应设计家庭参与的人工智能探究任务，如调查家庭中的智能产品使用情况，分析其工作原理。学校可定期举办“AI科技节”，邀请家长参与，共同见证学生的成长。此外，建立与社区、科技馆等机构的合作机制，组织参观学习活动，让学生了解人工智能技术的实际应用，拓展课堂教学的广度和深度。

结束语

综合全文来看，人工智能教育融入小学信息技术课程是教育现代化的必然趋势。本研究构建的课前、课中、课后三维融合策略体系，为教育实践提供了系统性指导。随着融合实践的深入，未来研究还需关注学生人工智能素养的评价方法、教师专业发展路径以及学科交叉融合模式等问题。教育工作者应持续探索更加有效的教学策略和资源开发方法，优化课程设计和实施路径。

参考文献：

[1]秦许峰. 小学信息技术课程中人工智能教育的实践与探索 [J]. 信息系统工程, 2024, (11): 52-55.

[2]张丽. 小学信息技术课程融合人工智能教育的探索与实施 [J]. 国家通用语言文字教学与研究, 2024, (10): 145-147.

[3]付颖. 小学信息科技教学中融入人工智能启蒙教育的实践探索 [J]. 科幻画报, 2024, (05): 29-31.

[4]沈春晓. 小学信息技术课程渗透人工智能教育的探索 [J]. 当代家庭教育, 2023, (14): 48-50.