人工智能启蒙教育融入初中信息科技课堂的路径探索
摘要
关键词
人工智能;启蒙教育;初中信息科技;融入路径
正文
1 人工智能启蒙教育融入初中信息科技课堂的核心价值
1.1 契合学生认知发展需求,激发学习内驱力
初中学生好奇心旺盛,人工智能技术在智能机器人、语音助手等领域的应用与生活紧密关联。将这些生活化场景转化为教学内容,可打破传统信息科技课堂的抽象化局限,让学生在感知体验中理解技术原理,有效激发学习兴趣与探索欲。同时,人工智能启蒙教育侧重逻辑推理和问题解决能力培养,与初中生思维从具象向抽象过渡的认知特点高度契合,能显著促进核心素养提升。
1.2 完善信息科技课程体系,落实素养教育目标
传统初中信息科技课程多聚焦计算机基础操作与软件应用,缺乏前沿技术普及和创新思维培养。融入人工智能启蒙教育,可构建“基础操作+技术认知+创新实践”的多层次课程结构。通过系统学习人工智能基本概念、应用及发展趋势,学生能逐步形成数字化认知、计算思维和创新能力,契合学科核心素养培养目标,为参与数字社会竞争奠定基础。
2 人工智能启蒙教育融入初中信息科技课堂的基本原则
2.1 生活化原则:降低认知门槛
初中人工智能启蒙教育核心是“普及认知、激发兴趣”,教学内容需坚持生活化导向。从学生熟悉的场景切入,如通过“支付宝刷脸支付”解析图像识别技术,借“Siri语音交互”讲解自然语言处理技术。避免复杂算法和专业术语,以通俗语言和具象案例帮助学生建立初步认知。
2.2 实践性原则:强化能力培养
人工智能实践性极强,启蒙教育需摒弃“填鸭式”教学,注重动手实践。通过小实验、小项目等活动,让学生在操作中感受技术应用,如用Scratch等图形化编程工具设计智能小游戏,用开源硬件搭建简易机器人。实践中,学生可掌握问题分析、方案设计、效果优化的基本方法,强化计算思维与创新实践能力。
2.3 循序渐进原则:符合成长规律
结合初中三个年级认知水平,构建梯度化教学体系:初一年级侧重“感知认知”,通过案例分析、视频观看了解基本概念与生活应用;初二年级聚焦“基础实践”,学习简单编程工具和开源硬件操作,开展小型项目;初三年级深化“创新应用”,引导结合生活需求设计创新方案,实现认知到实践再到创新的进阶。
2.4 价值观引领原则:塑造正确认知
人工智能带来便利的同时,也引发隐私保护、伦理道德等问题。启蒙教育中需融入价值观引领,通过课堂讨论、主题辩论等形式,引导学生辩证看待技术利弊,如探讨“智能监控的隐私边界”“人工智能取代职业后的应对”等问题,培养社会责任感和正确技术伦理观。
3 人工智能启蒙教育融入初中信息科技课堂的具体路径
3.1 重构课程内容:构建“基础-应用-创新”三级体系
突破传统教材的局限,构建层次清晰的三级内容体系:一级为“基础认知层”,该层级整合于初一年级“信息科技基础”模块,增设“人工智能初探”单元,包含对人工智能定义、发展历程及核心技术的通俗阐释,通过“AI发展史时间轴绘制”“生活AI案例收集”等活动巩固基础知识;二级为“应用实践层”,对应初二年级“编程与数据处理”模块,引入Scratch3.0、Arduino等工具,设计“智能灯光控制系统”等项目,使学生在编程搭建过程中领会应用逻辑;三级为“创新拓展层”,面向初三年级,结合“信息科技与社会”模块开展跨学科学习,例如联合生物学科设计“植物生长智能监测系统”,联合数学学科开展“成绩数据智能分析”。建立动态更新机制,将ChatGPT、AIGC等前沿案例融入教学,以确保课程的时代性。
3.2 创新教学模式:打造“体验-探究-协作”三维课堂
摒弃单一讲授式教学模式,构建多元化教学模式:其一为体验式教学,借助VR技术搭建自动驾驶、智能工厂等仿真场景,并组织学生参观人工智能企业或科技馆,以增强其直观认知;其二是探究式教学,设置问题链引导学生进行自主探究,例如围绕“机器人避障”这一主题,深入探究“红外传感器原理”“数据转化指令”等问题,通过实验与讨论引导学生自主构建知识体系;其三为协作式教学,以项目式学习(PBL)为载体,组织学生分组开展“社区智能服务设计”等主题活动,完成需求分析、原型制作等环节。此外,借助在线平台搭建“AI学习资源库”,提供微课、案例等学习资源,以支持学生的个性化学习。
3.3 强化师资建设:构建“培训-教研-交流”提升机制
针对教师人工智能(AI)知识匮乏问题,构建全面性提升机制:其一,实施系统化培训,与高校、企业协同开展专项培训,内容涵盖基础理论、教学方法以及工具运用,采用“理论+实践操作”模式,定期举办“人工智能教学能力竞赛”,以竞赛推动学习;其二,开展常态化教研,组建“校际人工智能教研联盟”,组织集体备课、公开课等活动,分享经验并解决问题,鼓励教师开展“人工智能启蒙教学策略”等课题研究,以科研促进教学;其三,进行多元化交流,搭建教师与人工智能专家、工程师的交流平台,邀请专家到学校进行指导,组织教师参观示范学校以借鉴经验。
3.4 优化评价体系:建立“过程-结果-素养”多元评价
突破单一考试评价的局限性,构建多元化评价体系:评价内容兼顾“知识掌握、实践能力、素养发展”,既关注对基础概念的理解,更注重项目质量、创新思维以及伦理观的形成;评价方式采用过程性评价与结果性评价相结合的方式,过程性评价通过课堂表现、实操记录、协作评价等途径跟踪学习进度,结果性评价以项目展示、方案设计的形式开展,并邀请教师、学生及家长共同参与;引入“学生成长档案袋”,收集优秀作品、探究报告等资料,全面反映学生的成长轨迹,以发挥评价的诊断与激励作用。
4 人工智能启蒙教育融入初中信息科技课堂的保障措施
一方面,强化硬件与资源保障。学校应增加资金投入,构建“人工智能实验室”,配置图形化编程软件、开源硬件、VR设备等教学器具;与地方政府、企业、高校联合共建“人工智能教育实践基地”,为学生搭建校外实践平台。另一方面,深化家校社协同。借助家长会、主题讲座等途径,向家长宣传人工智能启蒙教育的重要意义,以获取家长支持;邀请社区工作人员、企业工程师参与课堂教学活动,构建“学校主导、家庭配合、社会支持”的协同育人模式。
5 结束语
人工智能启蒙教育融入初中信息科技课堂,是落实核心素养教育的必然要求,需通过课程重构、模式创新、师资强化、评价优化及多元保障,为学生数字素养提升搭建坚实桥梁。未来,需持续深化校社协同,动态更新教学内容与方法,破解实践中的师资、资源等难题。唯有让AI启蒙教育落地生根,才能培养出兼具技术能力与人文素养的新时代青少年,助力其适应未来社会发展。
参考文献:
[1]张贵年. 初中信息科技教学中引入人工智能技术的价值与路径[J].学周刊,2025,(36):97-99.
[2]黄小华. 互联网背景下人工智能项目活动设计分析——以初中信息科技“无人超市的实现”为例[J].名师在线(中英文),2025,11(33):87-89.
[3]马繁煜. 人工智能融入初中信息科技教学中的探索[J].三角洲,2025,(32):223-225.
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