本研究探討人工智能技術(shù)在初中信息科技課堂中的應(yīng)用，通過(guò)在課前、課中、課后三個(gè)階段開(kāi)展“啟智·導(dǎo)學(xué)、協(xié)智·助學(xué)、匯智·聯(lián)學(xué)”三大策略教學(xué)實(shí)踐研究，構(gòu)建九條實(shí)施路徑，旨在變革教與學(xué)的方式，有效提高教學(xué)效率，促進(jìn)課堂教學(xué)有趣開(kāi)展，同時(shí)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，助力學(xué)生學(xué)習(xí)自主生成，并為后續(xù)人工智能賦能課堂教學(xué)提供有價(jià)值的參考。

在“雙新”課程改革的推進(jìn)過(guò)程中，初中信息科技學(xué)科經(jīng)歷了從工具取向到學(xué)科本位的范式轉(zhuǎn)型。當(dāng)前教材內(nèi)容呈現(xiàn)出顯著的理論深度與學(xué)科專(zhuān)業(yè)化特征，這種轉(zhuǎn)向在實(shí)施層面引發(fā)三重現(xiàn)實(shí)困境：

其一，學(xué)科知識(shí)的抽象性導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷顯著增加，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)；其二，教學(xué)過(guò)程中支架性資源的結(jié)構(gòu)性缺失，加劇了學(xué)生的畏難情緒；其三，探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)因缺乏過(guò)程性保障機(jī)制，致使學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的持續(xù)性受阻。值得關(guān)注的是，人工智能技術(shù)正深度滲透并重構(gòu)教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)，給課堂教學(xué)帶來(lái)了積極影響。

基于此，筆者積極開(kāi)展人工智能賦能下的初中信息科技課堂教學(xué)研究，并提出了“三智三學(xué)”策略，具體如下圖所示。

課前階段：?jiǎn)⒅恰?dǎo)學(xué)，促教學(xué)有趣開(kāi)展

1.開(kāi)啟隨機(jī)檢測(cè)，鞏固舊知學(xué)習(xí)

奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論指出，通過(guò)復(fù)習(xí)舊知，建立新舊知識(shí)聯(lián)系，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的思考，喚醒學(xué)習(xí)記憶，為后續(xù)新知的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)課堂中，對(duì)舊知的回顧與復(fù)習(xí)，教師往往采用“開(kāi)小火車(chē)”等方式進(jìn)行提問(wèn)，因課堂教學(xué)時(shí)間有限，通常在提問(wèn)五六個(gè)學(xué)生后，問(wèn)答基本就會(huì)結(jié)束，這勢(shì)必導(dǎo)致有些學(xué)生長(zhǎng)期處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。而借助人工智能生成的隨機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，則能覆蓋更多學(xué)生，使其主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中來(lái)，提升課堂互動(dòng)性和實(shí)效性。另外，趣味化地開(kāi)啟點(diǎn)名，可以有效營(yíng)造輕松活躍的課堂氛圍，幫助教師了解學(xué)生動(dòng)態(tài)，從而為精準(zhǔn)教學(xué)提供教學(xué)依據(jù)。

案例1：

浙教版七年級(jí)下冊(cè)第一單元第三課《物聯(lián)網(wǎng)與生活》。

本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容包括了解物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用，感受物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對(duì)學(xué)習(xí)、生活和工作的影響。課堂伊始，筆者利用DeepSeek設(shè)計(jì)了隨機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)導(dǎo)入班級(jí)學(xué)生名單，隨機(jī)出現(xiàn)姓名，并通過(guò)展示智能家居、智慧交通、智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)四個(gè)維度圖片，表明該學(xué)生抽取到哪個(gè)方面的問(wèn)題。通過(guò)這種趣味問(wèn)答形式，為后續(xù)深入探討物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2.借助秘塔搜索，生成學(xué)習(xí)卡片

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”）強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，新教材據(jù)此在內(nèi)容上增加了較多專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)。這些知識(shí)點(diǎn)通常較為抽象，學(xué)生理解起來(lái)有一定難度。通過(guò)秘塔搜索，教師可快速獲取相關(guān)背景資料，結(jié)合人工智能文生圖模型，將復(fù)雜概念轉(zhuǎn)化為直觀(guān)的學(xué)習(xí)卡片，可以幫助學(xué)生跨越理解障礙，深化對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成與學(xué)生發(fā)展的雙贏(yíng)。

案例2：

浙教版七年級(jí)上冊(cè)第三單元第13課《云存儲(chǔ)》

云存儲(chǔ)的原理這一教學(xué)內(nèi)容專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)該知識(shí)時(shí)往往感到抽象難懂，教師在課前可利用秘塔搜索生成一系列學(xué)習(xí)卡片，將復(fù)雜的原理分解為簡(jiǎn)明易懂的知識(shí)卡片，幫助學(xué)生逐步理解。同時(shí)，設(shè)計(jì)互動(dòng)式網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)模擬云存儲(chǔ)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中深化認(rèn)知，提升學(xué)習(xí)興趣。

3.參與互動(dòng)游戲，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，通過(guò)互動(dòng)游戲可以更好地激發(fā)學(xué)生的探索欲。學(xué)生在參與和體驗(yàn)中，能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撝R(shí)具體化，增強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶。筆者通過(guò)課堂教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，借助人工智能生成互動(dòng)游戲，引導(dǎo)學(xué)生參與其中，可有效激發(fā)其內(nèi)在動(dòng)力，從而能讓學(xué)生將知識(shí)內(nèi)化于心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效能感。

案例3：

浙教版七年級(jí)上冊(cè)第二單元第9課《IP地址與DHCP》。

了解IP地址是本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一，但在日常生活與學(xué)習(xí)中，學(xué)生接觸到的多為十進(jìn)制，對(duì)二進(jìn)制較為陌生。因此，教師借助人工智能工具，生成互動(dòng)二進(jìn)制計(jì)算器游戲，讓學(xué)生在玩樂(lè)中學(xué)習(xí)二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。

課中階段：協(xié)智·助學(xué)，促學(xué)習(xí)自主生成

1.動(dòng)畫(huà)式支架，助力掌握原理

動(dòng)畫(huà)式支架通過(guò)生動(dòng)形象的動(dòng)畫(huà)，將原本晦澀難懂的知識(shí)直觀(guān)地呈現(xiàn)給學(xué)生，助力其對(duì)原理的理解。借助人工智能，筆者為學(xué)生提供動(dòng)畫(huà)式支架，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的興趣，促使他們?cè)谟^(guān)察動(dòng)畫(huà)過(guò)程中主動(dòng)構(gòu)建對(duì)原理的認(rèn)知，引導(dǎo)其深入理解原理，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

案例4：

浙教版七年級(jí)上冊(cè)第二單元第7課《互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議》。

本節(jié)課包含了HTTP的學(xué)習(xí)。HTTP是超文本傳輸協(xié)議的縮寫(xiě)，是Web服務(wù)器與瀏覽器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)需要遵循的一種協(xié)議。這種協(xié)議雖然在日常上網(wǎng)時(shí)常被用到，但學(xué)生并不了解其工作原理。筆者利用豆包生成HTTP工作原理的動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生感受數(shù)據(jù)HTTP請(qǐng)求和響應(yīng)的過(guò)程，使其能夠直觀(guān)地感受到數(shù)據(jù)在客戶(hù)端和服務(wù)器端相互傳輸?shù)倪^(guò)程，進(jìn)而更好地理解其背后的工作原理。

2.圖表式支架，助力理解趨勢(shì)

教育神經(jīng)科學(xué)研究表明，當(dāng)學(xué)生使用圖表梳理算法邏輯時(shí)，其前額葉皮層的多模態(tài)信息整合區(qū)激活程度顯著提升，這表明圖表式支架在促進(jìn)計(jì)算思維發(fā)展中具有可塑性?xún)r(jià)值。在信息技術(shù)課堂中，筆者借助人工智能生成趨勢(shì)圖，利用圖表式支架結(jié)構(gòu)化、可視化的優(yōu)勢(shì)，有效幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)趨勢(shì)，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

案例5：

浙教版七年級(jí)上冊(cè)第一單元第2課《演進(jìn)中的中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)》。

在本節(jié)課學(xué)習(xí)時(shí)，筆者通過(guò)騰訊元寶生成可視化的圖表，幫助學(xué)生更好地理解事件的發(fā)展，梳理互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的歷史脈絡(luò)，體會(huì)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展歷程，感受互聯(lián)網(wǎng)給學(xué)習(xí)與生活帶來(lái)的變化。

3.工具式支架，助力產(chǎn)出成果

認(rèn)知負(fù)荷理論指出，高負(fù)荷會(huì)限制工作和學(xué)習(xí)記憶容量，阻礙知識(shí)整合與遷移，進(jìn)而降低學(xué)習(xí)效能。在課堂中，幫助學(xué)生降低記憶和理解方面的認(rèn)知負(fù)荷，往往會(huì)使學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的效果。在課堂中，筆者利用人工智能生成工具式支架，為學(xué)生提供有效輔助，助力學(xué)生有效生成作品。

案例6：

浙教版八年級(jí)上冊(cè)第二單元第7課《網(wǎng)頁(yè)的數(shù)據(jù)組織》。

在教授本節(jié)課內(nèi)容前，筆者通過(guò)訪(fǎng)談了解到學(xué)生在學(xué)習(xí)“互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)”這一單元時(shí)，很難記住HTML標(biāo)簽、CSS樣式等語(yǔ)法，從而導(dǎo)致認(rèn)知負(fù)荷增加，產(chǎn)生畏難情緒，影響編寫(xiě)流暢性。因此，筆者通過(guò)騰訊元寶生成工具式支架，提供常用的HTML標(biāo)簽和CSS樣式提示，使學(xué)生可快速查找和應(yīng)用，減輕記憶負(fù)擔(dān)，專(zhuān)注于網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)邏輯，提高學(xué)習(xí)效率。

課后階段：匯智·聯(lián)學(xué)，促核心素養(yǎng)提升

1.借助kimi助手，分享高效化

《義務(wù)教育課程方案與課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》倡導(dǎo)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，但在信息科技課堂中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的開(kāi)展往往面臨時(shí)間緊、任務(wù)重的挑戰(zhàn)。而借助人工智能，學(xué)生只需輸入諸如主題、要點(diǎn)及相關(guān)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵信息，就能讓人工智能自動(dòng)生成結(jié)構(gòu)合理的演示文檔。

案例7：

浙教版八年級(jí)上冊(cè)第一單元第2課《電子支付》。

本節(jié)課強(qiáng)調(diào)通過(guò)探究電子支付的應(yīng)用場(chǎng)景，了解電子支付給生活方式帶來(lái)的變化和影響。因此，筆者通過(guò)項(xiàng)目式活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生查閱資料、預(yù)測(cè)刷臉支付的發(fā)展趨勢(shì)，并形成一份簡(jiǎn)要報(bào)告。但由于課堂教學(xué)時(shí)間有限，因此引導(dǎo)學(xué)生利用kimi快速生成演示文檔，為演示匯報(bào)留下充足的時(shí)間，讓學(xué)習(xí)效率大大提高。

2.依托積分系統(tǒng)，評(píng)價(jià)高效化

課堂評(píng)價(jià)對(duì)于鑒別學(xué)習(xí)效果、全面提升核心素養(yǎng)具有至關(guān)重要的作用。借助人工智能生成積分系統(tǒng)，教師能實(shí)時(shí)快速記錄學(xué)生表現(xiàn)，精準(zhǔn)反饋，充分發(fā)揮評(píng)價(jià)激勵(lì)功能，促進(jìn)學(xué)生高效學(xué)習(xí)。

案例8：

浙教版七年級(jí)下冊(cè)第二單元第6課《常見(jiàn)的傳感器》。

在交流互動(dòng)環(huán)節(jié)，筆者要求學(xué)生說(shuō)一說(shuō)身邊的傳感器及其使用場(chǎng)景，同時(shí)通過(guò)人工智能生成積分系統(tǒng)，更加精準(zhǔn)地記錄學(xué)生的回答，做到及時(shí)評(píng)價(jià)和反饋，以達(dá)到讓評(píng)價(jià)高效化的目的。

3.匯聚應(yīng)用素材，生成知識(shí)庫(kù)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)知識(shí)在具體的情境中建構(gòu)，更容易促進(jìn)知識(shí)理解。筆者利用人工智能尋找知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的應(yīng)用情境素材，構(gòu)建知識(shí)庫(kù)，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)其解難點(diǎn)知識(shí)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化與能力提升的有機(jī)結(jié)合。

案例9：

浙教版七年級(jí)上冊(cè)第三單元第12課《云計(jì)算》。

云計(jì)算這個(gè)知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，學(xué)生理解難度大。因此，筆者在教學(xué)前利用人工智能找到了一系列應(yīng)用素材，并將其導(dǎo)入秘塔搜索，構(gòu)建專(zhuān)門(mén)的知識(shí)庫(kù)，便于學(xué)生自主探究，助力學(xué)生深入理解云計(jì)算原理。

反思

筆者通過(guò)課前、課中、課后三階段模型，重構(gòu)了信息科技課堂教學(xué)的實(shí)施范式，其本質(zhì)是通過(guò)將技術(shù)工具從教學(xué)輔助手段轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)知發(fā)展伙伴，來(lái)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、提高教學(xué)效率、促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，使學(xué)科教學(xué)既扎根于新課標(biāo)的核心素養(yǎng)要求，又呼應(yīng)人工智能時(shí)代的教育形態(tài)變革，最終在技術(shù)知識(shí)與人文價(jià)值的交織中，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、倫理意識(shí)與實(shí)踐智慧的數(shù)字化時(shí)代新人。

本文作者：

胡偉

浙江省杭州市丁蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校

文章刊登于《中國(guó)信息技術(shù)教育》

2025年第15期

引用請(qǐng)注明參考文獻(xiàn)：

胡偉.人工智能賦能初中信息科技課堂教學(xué)“三智三學(xué)”實(shí)踐[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2025（15）：5-7.

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