初中信息科技课程中融入人工智能教学的可行性探讨

《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》把“人工智能与智慧社会”纳入第四学段内容模块，这一举措促使一线教师探索如何在初中信息科技课堂有效融入人工智能教学。然而，教材内容零散，缺乏系统性，教学方法也较为单一，这些问题极大地制约了教学成效。鉴于此，本文通过研究相关文献，并结合个人教学经历，深入探讨人工智能融入初中信息科技课程的可行性，同时探索具体的教学策略。

一、人工智能融入初中信息科技课程的意义

（一）培养信息科技核心素养的关键路径

初中阶段学生的信息意识、计算思维等核心素养主要靠课堂教学形成。人工智能教学中通过真实世界的解决问题学习，可以全面提高初中学生信息科技核心素养。信息意识方面，学生通过对智能设备运行情况的跟踪观察，逐渐学会在海量信息中敏锐地发现有用信息并能够判断其真实性、适用性。在人工智能教学中，学生在探究智能路灯自动开关时，需要收集不同时段路灯开通与关闭的信息，从而不断增强信息的获取与判断能力。计算思维方面，其体现为算法逻辑与知识迁移能力。在人工智能教学中，学生可以通过设计算法来解决具体问题，如模拟智能路灯的控制逻辑，帮助学生理解算法的概念，以及将所学知识迁移到其他情境中。这与新课程标准中关于“培养数字时代公民”的目标相契合，为学生今后的发展奠定基础。

（二）适应技术发展与社会需求的必然选择

现在，人工智能已经广泛应用于各个领域，智能电表的能耗监测就是一例。初中信息科技课程应该也要体现这一点，要符合社会需要。开展人工智能教学，让学生体会人工智能的技术本质和社会影响。通过智能电表的例子，让学生了解智能电表使用传感器采集能耗信息，通过算法分析和处理能耗信息，进而对能耗进行管理。让学生适应未来智能社会的生活方式，为未来选择职业，终身学习奠定基础。当学生了解人工智能在能耗管理中的应用之后，可能会选择相关专业，为将来从事能耗管理、数据分析等工作做准备。这是"教书育人"的职能，让学生将来更好地服务社会，做合格的社会成员。

二、人工智能融入初中信息科技课程的实践策略

（一）依托生活化情境，激活学习内驱力

新课标倡导“真实性学习”，将人工智能教学与学生熟悉的生活场景结合，能降低知识抽象性，激发学习兴趣。具体可选取校园、家庭中的智能设备（如智能路灯、智能空调）作为切入点，设计“问题链”引导学生从观察现象到探究原理。

以“校园智能路灯为何能自动开关？”为问题起点，首先让学生记录不同时段路灯状态（阴雨天/晴天、白天/夜晚），提出“可能与光线强度有关”的假设；接着引入“光敏传感器”概念，通过实验板模拟传感器数据采集与控制逻辑；最后拓展讨论“如何优化算法避免误判（如路灯被广告牌遮挡）”。学生在“观察-假设-验证-优化”过程中，自然理解了“传感器 + 简单算法 ℘; 基础智能”的原理，信息意识与计算思维得到同步提升。

（二）采用项目式学习，深化知识建构

项目式学习强调“做中学”，通过完成真实项目整合碎片化知识，符合初中信息科技“逻辑主线”教学要求。教师需设计“小而精”的项目，确保学生在2-4 课时内完成从规划到实施的全流程，培养合作与创新能力。

以“设计一款能自动调节温度的智能空调”为项目主题，分三阶段实施。

需求分析阶段，学生以小组形式调研家庭空调使用痛点，像“老人怕冷、孩子怕热”这类常见问题被一一挖掘出来。这一过程让学生贴近生活实际，了解到用户的真实需求，为后续设计提供了方向。

方案设计阶段，学生学习温度传感器、继电器控制等知识，并绘制电路原理图。在这个过程中，他们不仅掌握了专业知识，还锻炼了逻辑思维和绘图能力，将理论知识与实际设计相结合。

作品实现阶段，学生模拟空调根据人体距离/环境温度自动调温。当学生自己设计的程序能够让模拟空调实现自动调节温度的功能时，会获得极大的成就感。在解决“多用户需求平衡”问题时，学生不仅掌握了传感器与控制逻辑，更深刻理解了“人工智能需服务于人”的伦理内核。

（三）搭建多元化平台，促进素养迁移

单一课堂教学难以覆盖人工智能的丰富应用场景，需搭建“课内实验 + 课外实践 ₊ 社区联动”的多元平台，帮助学生将知识迁移到更广阔的生活领域。

课内，通过虚拟仿真软件模拟智能电表的“分时计费”功能，学生编写简单程序计算不同用电时段的费用差异。在这个过程中，学生能够直观地看到不同时段用电费用的变化，理解分时计费的原理和意义。

课外，组织“家庭能耗调查”，学生用手机APP记录一周用电数据，分析“哪些设备最耗电”。这一活动让学生将课堂上学到的知识运用到实际生活中，培养了他们的观察和分析能力。

社区联动阶段，与物业合作设计“小区智能电表数据看板”，学生用可视化工具呈现全小区能耗趋势，提出“错峰用电”建议。在这个过程中，学生从“技术使用者”转变为“问题解决者”，他们需要综合运用所学知识，考虑小区居民的实际情况，提出合理的建议。通过这一系列活动，学生的信息社会责任得到切实培养，他们意识到自己可以通过所学知识为社区的能源管理做出贡献。

三、结语

初中信息科技课程开展人工智能教学是适应人工智能时代、响应信息社会发展的迫切需求，也是应对改革浪潮的重要方式，更是培养学生信息素养、核心素养，做未来公民的途径。通过人工智能生活化场景，如人工智能路灯、人工智能空调等，激化学生的“问题意识”，强化学生的“最近发展区”，增强学生的“学习动机”，使学生更乐于学、主动学。

参考文献：

[1]武迪明.初中信息科技课程中人工智能教学的探究[J].中学课程辅导,2025,(11):108 - 110.

[2]葛焱,朱君辉.基于学科大概念的初中信息科技大单元教学实践—以“人工智能”大单元教学为例[J].中国信息技术教育,2024,(06):37 - 40.