人工智能賦能初中信息科技課堂教學“三智三學”實踐

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，通過在課前、課中、課后三個階段開展“啟智·導學、協(xié)智·助學、匯智·聯(lián)學”三大策略教學實踐研究，構(gòu)建九條實施路徑，旨在變革教與學的方式，有效提高教學效率，促進課堂教學有趣開展，同時優(yōu)化教學過程，助力學生學習自主生成，并為后續(xù)人工智能賦能課堂教學提供有價值的參考。

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

其一，學科知識的抽象性導致學生認知負荷顯著增加，學習動機呈現(xiàn)衰減趨勢；其二，教學過程中支架性資源的結(jié)構(gòu)性缺失，加劇了學生的畏難情緒；其三，探究性學習活動因缺乏過程性保障機制，致使學生知識建構(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)教學生態(tài)系統(tǒng)，給課堂教學帶來了積極影響。

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

課前階段：啟智·導學，促教學有趣開展

1.開啟隨機檢測，鞏固舊知學習

奧蘇貝爾的有意義學習理論指出，通過復習舊知，建立新舊知識聯(lián)系，能夠有效地激發(fā)學生的思考，喚醒學習記憶，為后續(xù)新知的學習奠定堅實的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)課堂中，對舊知的回顧與復習，教師往往采用“開小火車”等方式進行提問，因課堂教學時間有限，通常在提問五六個學生后，問答基本就會結(jié)束，這勢必導致有些學生長期處于被動學習狀態(tài)。而借助人工智能生成的隨機檢測系統(tǒng)，則能覆蓋更多學生，使其主動參與到學習中來，提升課堂互動性和實效性。另外，趣味化地開啟點名，可以有效營造輕松活躍的課堂氛圍，幫助教師了解學生動態(tài)，從而為精準教學提供教學依據(jù)。

案例1：

浙教版七年級下冊第一單元第三課《物聯(lián)網(wǎng)與生活》。

本節(jié)課的學習內(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)展對學習、生活和工作的影響。課堂伊始，筆者利用DeepSeek設(shè)計了隨機檢測系統(tǒng)，通過導入班級學生名單，隨機出現(xiàn)姓名，并通過展示智能家居、智慧交通、智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)四個維度圖片，表明該學生抽取到哪個方面的問題。通過這種趣味問答形式，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，生成學習卡片

《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）強調(diào)注重學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，新教材據(jù)此在內(nèi)容上增加了較多專業(yè)性強的知識點。這些知識點通常較為抽象，學生理解起來有一定難度。通過秘塔搜索，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，將復雜概念轉(zhuǎn)化為直觀的學習卡片，可以幫助學生跨越理解障礙，深化對專業(yè)知識的掌握，實現(xiàn)教學目標達成與學生發(fā)展的雙贏。

案例2：

浙教版七年級上冊第三單元第13課《云存儲》

云存儲的原理這一教學內(nèi)容專業(yè)性較強，學生在學習該知識時往往感到抽象難懂，教師在課前可利用秘塔搜索生成一系列學習卡片，將復雜的原理分解為簡明易懂的知識卡片，幫助學生逐步理解。同時，設(shè)計互動式網(wǎng)頁，通過模擬云存儲的實際應(yīng)用場景，讓學生在動手操作中深化認知，提升學習興趣。

3.參與互動游戲，激發(fā)學習興趣

認知心理學認為，通過互動游戲可以更好地激發(fā)學生的探索欲。學生在參與和體驗中，能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撝R具體化，增強對學習內(nèi)容的理解和記憶。筆者通過課堂教學實踐發(fā)現(xiàn)，借助人工智能生成互動游戲，引導學生參與其中，可有效激發(fā)其內(nèi)在動力，從而能讓學生將知識內(nèi)化于心，增強學習效能感。

案例3：

浙教版七年級上冊第二單元第9課《IP地址與DHCP》。

了解IP地址是本節(jié)課的學習目標之一，但在日常生活與學習中，學生接觸到的多為十進制，對二進制較為陌生。因此，教師借助人工智能工具，生成互動二進制計算器游戲，讓學生在玩樂中學習二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)換。

課中階段：協(xié)智·助學，促學習自主生成

1.動畫式支架，助力掌握原理

動畫式支架通過生動形象的動畫，將原本晦澀難懂的知識直觀地呈現(xiàn)給學生，助力其對原理的理解。借助人工智能，筆者為學生提供動畫式支架，激發(fā)學生主動探索的興趣，促使他們在觀察動畫過程中主動構(gòu)建對原理的認知，引導其深入理解原理，為后續(xù)學習奠定堅實基礎(chǔ)。

案例4：

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

本節(jié)課包含了HTTP的學習。HTTP是超文本傳輸協(xié)議的縮寫，是Web服務(wù)器與瀏覽器傳輸數(shù)據(jù)時需要遵循的一種協(xié)議。這種協(xié)議雖然在日常上網(wǎng)時常被用到，但學生并不了解其工作原理。筆者利用豆包生成HTTP工作原理的動畫，讓學生感受數(shù)據(jù)HTTP請求和響應(yīng)的過程，使其能夠直觀地感受到數(shù)據(jù)在客戶端和服務(wù)器端相互傳輸?shù)倪^程，進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

教育神經(jīng)科學研究表明，當學生使用圖表梳理算法邏輯時，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計算思維發(fā)展中具有可塑性價值。在信息技術(shù)課堂中，筆者借助人工智能生成趨勢圖，利用圖表式支架結(jié)構(gòu)化、可視化的優(yōu)勢，有效幫助學生理解數(shù)據(jù)趨勢，促進深度學習的發(fā)生。

案例5：

浙教版七年級上冊第一單元第2課《演進中的中國互聯(lián)網(wǎng)》。

在本節(jié)課學習時，筆者通過騰訊元寶生成可視化的圖表，幫助學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)，體會互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展歷程，感受互聯(lián)網(wǎng)給學習與生活帶來的變化。

3.工具式支架，助力產(chǎn)出成果

認知負荷理論指出，高負荷會限制工作和學習記憶容量，阻礙知識整合與遷移，進而降低學習效能。在課堂中，幫助學生降低記憶和理解方面的認知負荷，往往會使學習達到事半功倍的效果。在課堂中，筆者利用人工智能生成工具式支架，為學生提供有效輔助，助力學生有效生成作品。

案例6：

浙教版八年級上冊第二單元第7課《網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)組織》。

在教授本節(jié)課內(nèi)容前，筆者通過訪談了解到學生在學習“互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)”這一單元時，很難記住HTML標簽、CSS樣式等語法，從而導致認知負荷增加，產(chǎn)生畏難情緒，影響編寫流暢性。因此，筆者通過騰訊元寶生成工具式支架，提供常用的HTML標簽和CSS樣式提示，使學生可快速查找和應(yīng)用，減輕記憶負擔，專注于網(wǎng)頁設(shè)計邏輯，提高學習效率。

課后階段：匯智·聯(lián)學，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準（2022年版）》倡導項目式學習，但在信息科技課堂中，項目式學習的開展往往面臨時間緊、任務(wù)重的挑戰(zhàn)。而借助人工智能，學生只需輸入諸如主題、要點及相關(guān)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵信息，就能讓人工智能自動生成結(jié)構(gòu)合理的演示文檔。

案例7：

浙教版八年級上冊第一單元第2課《電子支付》。

本節(jié)課強調(diào)通過探究電子支付的應(yīng)用場景，了解電子支付給生活方式帶來的變化和影響。因此，筆者通過項目式活動引導學生查閱資料、預(yù)測刷臉支付的發(fā)展趨勢，并形成一份簡要報告。但由于課堂教學時間有限，因此引導學生利用kimi快速生成演示文檔，為演示匯報留下充足的時間，讓學習效率大大提高。

2.依托積分系統(tǒng)，評價高效化

課堂評價對于鑒別學習效果、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)，教師能實時快速記錄學生表現(xiàn)，精準反饋，充分發(fā)揮評價激勵功能，促進學生高效學習。

案例8：

浙教版七年級下冊第二單元第6課《常見的傳感器》。

在交流互動環(huán)節(jié)，筆者要求學生說一說身邊的傳感器及其使用場景，同時通過人工智能生成積分系統(tǒng)，更加精準地記錄學生的回答，做到及時評價和反饋，以達到讓評價高效化的目的。

3.匯聚應(yīng)用素材，生成知識庫

建構(gòu)主義學習理論強調(diào)知識在具體的情境中建構(gòu)，更容易促進知識理解。筆者利用人工智能尋找知識點相關(guān)的應(yīng)用情境素材，構(gòu)建知識庫，為學生提供豐富的學習資源，促進其解難點知識，鞏固學習成果，提升綜合能力，實現(xiàn)知識內(nèi)化與能力提升的有機結(jié)合。

案例9：

浙教版七年級上冊第三單元第12課《云計算》。

云計算這個知識點專業(yè)性強，學生理解難度大。因此，筆者在教學前利用人工智能找到了一系列應(yīng)用素材，并將其導入秘塔搜索，構(gòu)建專門的知識庫，便于學生自主探究，助力學生深入理解云計算原理。

反思

筆者通過課前、課中、課后三階段模型，重構(gòu)了信息科技課堂教學的實施范式，其本質(zhì)是通過將技術(shù)工具從教學輔助手段轉(zhuǎn)變?yōu)檎J知發(fā)展伙伴，來優(yōu)化教學過程、提高教學效率、促進學生發(fā)展，使學科教學既扎根于新課標的核心素養(yǎng)要求，又呼應(yīng)人工智能時代的教育形態(tài)變革，最終在技術(shù)知識與人文價值的交織中，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、倫理意識與實踐智慧的數(shù)字化時代新人。

本文作者：

胡偉

浙江省杭州市丁蘭實驗學校

文章刊登于《中國信息技術(shù)教育》

2025年第15期

引用請注明參考文獻：

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

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