人工智能启蒙教育融入初中信息技术课堂的实践路径与学生创新思维培养研究

一、引言

《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》明确将 “人工智能初步”纳入课程内容，要求 “引导学生了解人工智能的基本概念与应用场景，体验人工智能技术的便捷性，培养创新意识”。初中阶段是学生创新思维从“具象萌芽” 向 “抽象发展” 过渡的关键期，人工智能启蒙教育通过 “感知技术、实践操作、创意设计” 的完整链条，能为学生创新思维提供真实实践场域 —— 既让学生掌握基础 AI 知识，又能在技术应用与创意设计中发展联想、发散、辩证等创新思维能力。

二、重构教学内容：搭建 “基础感知 — 实践操作 — 创意拓展” 的AI 启蒙内容体系

基础感知是 AI 启蒙的起点，需帮助学生建立对 AI 的直观认知：内容上，围绕 “AI 是什么、AI 在哪里”，介绍 AI 的基本概念（如 “模拟人类智能的技术”）、核心特征（如 “感知、推理、学习”）与生活场景应用（如智能家居、语音助手、图像识别）；形式上，通过 “AI 应用案例分析”（如拆解 “人脸识别打卡” 的技术流程）、“AI 现象讨论”（如 “手机拍照美颜是否属于 AI 应用”），引导学生发现生活中的 AI，理解技术与生活的关联。基础感知层需避免复杂理论，以 “生活化、具象化” 内容激发学生兴趣，为后续学习铺垫。

三、创新教学方法：探索 “感知 — 实践 — 创新” 的 AI 启蒙教学路径

教学方法是 AI 启蒙落地与创新思维培养的关键，需突破传统讲授模式，设计 “情境化、探究式、协作式” 教学方法，引导学生主动参与、深度思考，在实践中发展创新思维。

（一）情境化教学：激活创新思维的萌芽

情境化教学以 “真实问题或有趣场景” 为载体，激发学生对 AI 技术的探索欲：创设 “生活问题情境”，如 “校园食堂排队时间长，如何用 AI 技术优化点餐流程？”，引导学生思考 AI 在 “智能点餐、取餐提醒” 中的应用；创设 “创意挑战情境”，如 “设计一个‘AI 宠物管家’，它需要具备哪些功能来照顾宠物？”，鼓励学生联想 AI 技术（如 “AI 感应喂食器”“AI 宠物活动监测”）；创设 “技术体验情境”，如 “用 AI 语音助手完成‘查询天气’‘设置闹钟’任务后，思考‘语音助手如何理解人类指令’”，引导学生从 “使用 AI” 转向 “思考 AI 原理”。情境化教学需贴近学生生活，让学生在解决真实问题中激活创新思维。

（二）探究式教学：深化创新思维的发展

探究式教学以 “问题驱动” 为核心，引导学生主动探究 AI 技术原理与应用边界，培养逻辑与辩证思维：开展 “AI 原理微探究”，如 “为什么 AI图像识别有时会出错？”，引导学生通过对比不同图片的识别结果，分析“图像清晰度、特征明显度” 对识别效果的影响；开展 “AI 应用边界探究”，如 “AI 能否完全替代人类进行创作？”，组织学生讨论 “AI 绘画与人类绘画的差异”，辩证看待 AI 的优势与局限；开展 “AI 技术改良探究”，如 “现有‘AI 翻译’存在‘语境理解不足’的问题，如何改进？”，引导学生思考 “增加‘场景选择’功能”“优化语境分析算法” 等创新方向。探究式教学需给予学生充足的思考与讨论时间，避免 “教师直接给出答案”，让学生在探究中发展深度创新思维。

（三）协作式教学：强化创新思维的碰撞

协作式教学以 “小组合作” 为形式，通过思维碰撞激发创新灵感，培养团队协作与创新能力：组织 “AI 创意小组”，围绕 “AI 校园应用” 主题，小组分工完成 “问题发现（如‘校园图书管理效率低’）、AI 方案设计（如‘AI图书定位系统’）、方案展示（如绘制功能框架图、讲解应用逻辑）”；开展“AI 辩论会”，围绕 “‘AI 辅助学习是否会让学生产生依赖’” 等争议话题，小组分别收集论据、展开辩论，在观点交锋中深化对 AI 的认知，培养辩证创新思维；实施 “AI 项目协作”，如小组共同完成 “简易 AI 作品设计”（如用图形化编程制作 “AI 垃圾分类识别小工具”），分工负责 “功能设计、编程实现、效果测试”，在协作中整合不同想法，提升创新实践能力。协作式教学需明确分工与规则，确保每位学生都能参与创新过程。

四、优化评价体系：构建 “过程 + 素养 + 多元” 的 AI 启蒙评价机制

过程性评价贯穿教学全程，聚焦 “学生参与度、探究表现、创新想法”：通过 “课堂观察记录表” 记录学生表现，如 “是否主动提出 AI 应用创意”“在探究 AI 原理时是否能提出有价值的问题”；采用 “AI 学习档案袋”收集学生成果，如 “AI 创意设计草图”“AI 实践操作记录”“小组协作中的贡献”；开展 “阶段性反馈”，如教师通过评语指出 “你的‘AI 校园助手’创意很新颖，若能补充‘如何解决 AI 识别错误’的思路，会更完善”，帮助学生调整创新方向。过程性评价需及时、具体，避免模糊表述，确保能真实反映创新思维的发展过程。

素养性评价突破 “技能达标” 局限，侧重 “创新思维” 的质性表现：评价 “联想思维”，如 “学生能否从‘AI 语音助手’联想到‘AI 课堂问答助手’的应用”；评价 “发散思维”，如 “针对‘AI 优化校园生活’，学生能提出多少种不同的创意方案”；评价 “辩证思维”，如 “学生能否客观分析 AI 技术的优势与风险，提出合理的应用建议”；评价 “实践创新能力”，如 “学生设计的 AI 创意方案是否具有可行性，是否能解决实际问题”。素养性评价可采用 “等级 + 评语” 形式，如 “你的 AI 创意方案体现了较强的发散思维，若能结合现有技术简化方案，会更具实践价值”，全面反映创新思维的综合水平。

五、结束语

人工智能启蒙教育融入初中信息技术课堂，本质上是 “技术启蒙” 与“思维培养” 的协同过程 —— 通过重构教学内容为创新思维提供知识载体，通过创新教学方法激活创新思维的发展，通过优化评价体系保障创新思维的落地。这种融合不仅能让学生掌握人工智能基础素养，更能培养 “用技术解决问题、用创意突破局限” 的创新思维，契合信息科技课程的核心素养要求。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部。义务教育信息科技课程标准（2022 年版）[S]. 北京：北京师范大学出版社，2022.

[2] 熊璋。义务教育信息科技课程标准（2022 年版）解读 [M]. 北京：高等教育出版社，2023.

[3] 何克抗。人工智能赋能教育：机遇与挑战 [J]. 教育研究，2018,39(07):76-84.

[4] 张文华。人工智能启蒙教育融入初中信息技术课堂的策略 [J]. 基础教育参考，2023 (11):60-62.