关于人工智能的个性化教学的探究

一、苏科版新教材与 AI 个性化教学的融合基点

苏科版信息科技教材强调技术原理与实践能力的双重建构，这一特质为生成式 AI 的融入创造了天然契机。以八年级上册为例，“物联网技术体系”单元涵盖环境参数采集、RFID 标签解析、北斗定位等核心技术，要求学生既能理解传感器数据采集的物理原理，又能设计智慧农业监测系统等实际应用方案。这种从理论到实践的跨越往往导致学生认知进程分化部分学生能快速掌握技术原理但缺乏应用创新，而另一部分学生则沉浸于操作实践却忽视原理探究。传统教学模式下，教师难以实时监测这种认知差异并作出针对性调整，而生成式 AI 通过动态认知诊断和分层知识重构功能，为弥合这一鸿沟提供了有效路径。

在认知诊断层面，AI 系统可基于课堂交互数据进行实时学习分析。当学生在“物联网识别技术”项目中操作 RFID 读写器时，系统通过捕捉操作延时、错误类型及问答响应模式，精准识别认知盲区。例如，对混淆高频与超高频标签应用场景的学生，自动推送汽车 ETC 系统与图书馆借阅系统的对比动画演示，通过可视化差异强化概念理解；而对未能掌握标签编码原理的学生，则生成二进制转码的交互式训练模块。这种即时反馈机制使教师从经验判断转向数据驱动的精准干预，大幅提升了概念教学的针对性。

二、生成式 AI 驱动自主学习的实践路径

生成式 AI 技术正重塑初中生自主学习的能力发展路径，其核心价值在于破解了传统自主学习中兴趣缺失与路径混沌的双重困境。苏州工业园区东沙湖实验中学的实践表明，当 AI 被定位为“认知伙伴”而非工具时，学生能在人机协作中发展出更系统的学习策略。该校在《AI 让我更会学习》课程中，引导学生将生成式 AI 视为“工具、助手、同伴、导师”等不同角色，通过角色化任务设计激发深层探究动机。例如，“同伴组”学生要求AI 模拟不同认知水平的讨论伙伴，通过设置“以初中生能理解的方式解释机器学习概念”等提示词约束，逐步掌握知识表达的转换能力。

在创作实践环节，AI 巧妙平衡创新激发与思维替代的风险。八年级“动画制作”单元要求学生用形状补间表现碳循环过程。当学生输入基础指令时，AI 提供关键帧设计建议及自然系统运动参考视频，但要求补充手绘分镜草图；只有当学生提交创意框架后，才开放粒子特效代码生成功能。这种人机协作机制在上海市某校 Scratch 体感互动项目中同样有效——学生设计垃圾分类体感游戏时，AI 提供手势识别算法优化建议，但要求学生自主完成垃圾类别与回收规则的逻辑映射。这种“AI 辅佐而非主导”的协作模式，既突破技术限制激发创意，又确保思维主权归属学生。

三、课堂创新应用的真实图景

课前阶段的核心创新在于学情驱动的教学设计。在“物联网定位技术”授课前，教师通过 AI 分析预习数据，发现 32% 的学生混淆 GPS 与基站定位原理，遂调整教学重心，原创“手机紧急求救信号传递路径”案例。该案例要求追踪从荒野遇险者触发 SOS 到救援队接收坐标的全过程，学生通过分解卫星信号发射、地面基站中转、位置解算中心处理等环节，在真实应急场景中理解多源定位技术的协同机制。

课中环节的革命性突破体现在动态分组机制的建立。传统分组依赖教师经验判断，往往形成固定层级。而 AI 支持的课堂在教授“网络安全防护措施”时，根据实时问答数据生成异质小组：擅长密码学原理者设计认证协议，熟悉网络协议者分析数据包漏洞，具象思维突出者负责防火墙规则可视化。

四、关键挑战与应对策略

尽管生成式 AI 展现出巨大教育潜力，其应用过程仍需警惕技术依赖与教育本质疏离的风险。八年级上册“物联网的社会影响”研究报告撰写中，部分学生直接提交 AI 生成文本，暴露出思维惰性隐患。针对此问题，教师需重构任务要求：“对比 AI 报告与你初稿的差异，用批判性思维清单评估信息可信度”，引导学生关注技术伦理而非答案本身。

教师智能素养的提升是应对挑战的核心保障。上海教师培训项目表明，有效的素养培养需聚焦三重能力：首先是解析 AI 诊断报告，如从知识掌握热力图中识别群体性认知断层；其次是设计人机协同任务，如“让 AI 扮演存在传感器误差的物联网设备”，要求学生调试数据过滤算法；最后是实施元认知干预，如在编程调试中插入“你为何选择此方法？有无更优解？”等反思提示点。经过系统培训的教师逐步从技术使用者蜕变为“学习架构师”，其教学设计更注重人类智慧与机器智能的互补性。

情感交互的不可替代性要求重塑师生关系本质。在八年级“健康上网”主题讨论中，学生对网络成瘾行为的袒露（如“刷短视频到凌晨 3 点”）需要教师的情感回应。AI 虽可推送心理自助资源，但真实情境中的共情联结仍需人类教师构建。实践中，教师应建立“双轨支持系统”：对普遍性困扰（如注意力分散），利用 AI 推送“番茄钟工作法”训练模块；对个性化情感需求（如因网络欺凌产生的自我否定），则由教师主导小组辅导或个案干预。

结论

生成式 AI 与苏科版新教材的融合实践，标志着初中信息科技教育进入人机协同的新范式。在个性化学习层面，AI 通过动态知识图谱和自适应交互机制，使七年级学生在网络安全实验中构建专属认知网络，支撑八年级学生以差异化路径探究物联网技术本质；在自主学习维度，提示词设计、元认知引导等策略促进学生从被动接受转向主动建构，发展出驾驭智能时代的关键能力。这种转型不仅是工具迭代，更是教育范式的深层变革——当机器智能处理标准化知识传递时，教师得以释放精力专注于思维锻造与价值引领。

参考文献

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[2]张光辉.人工智能在教育中的应用研究[J].文学少年,2021.

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