小学信息技术与人工智能教育融合的创新实践

引言

在如今这个数字化的时代，科技对于教育领域的影响变得越发显著起来，而小学阶段正是学生们认知发展的一个关键时期，把信息技术与人工智能教育融合在一起，既是一种顺应时代发展的必然趋势，也是改善教育品质、塑造学生核心素养的一种重要方法。这种融合冲破了传统教育的束缚，给小学生开启了一扇通向未来科技世界的门户，让他们从很早的时候就接触到那些前沿科技的概念，从而为今后的学习和生活打下坚实的根基。

1 信息技术与人工智能教育融合的理论依据

1.1 信息技术教育理论

信息技术教育理论重视数字素养的培育，看重计算思维与信息处理能力的形成。在小学阶段，它提倡通过体验式学习和项目式实践，让学生形成对信息技术的整体认识，关键在于引导学生领悟信息技术不只是工具的运用，更是信息获取、处理、创造、传递的全部过程。建构主义学习理论在信息技术教育中有很大指导价值，认为学生应在真实情形下自行建构知识体系，通过实际操作加深对概念的认识。连通主义理论表明，数字时代的学习不只是在个人内部发生，而且在于创建知识网络并联系资源。

1.2 人工智能教育理论

人工智能教育理论重视智能素养培育，看重学生对人工智能基本原理及应用场景的认识，体验感知优先，借助具身认知来形成对人工智能的直观感受。认知负荷理论指导下的教学设计提倡把复杂的 AI 概念转变成符合小学生的认知任务，情境学习理论提醒我们，人工智能教育应融入真实的应用环境，让学生在解决问题时领会AI 技术的作用机制。人机协同理论给予教育新的视角，注重人类智能与人工智能的长处相辅相成，培育与AI 合作共存的能力。

2 小学信息技术与人工智能教育融合面临的问题与挑战

2.1 教师专业发展不足

当下小学教师队伍在人工智能方面存在明显知识结构缺陷，大多信息技术教师所受教育属于传统计算机教育，对于人工智能最新发展状况缺乏系统认知，学科教师更是普遍缺少将人工智能与学科教学相融合的能力，难以展开跨学科融合教学。教师培训体系未能形成有效的 AI素养提升机制，致使教师在教学设计时只能做浅层技术应用，无法深入挖掘人工智能教育价值。这种专业能力欠缺直接限制了融合教育的深度与广度。

2.2 教育资源分配不均

人工智能教育要有相应的硬件设施和软件平台作支撑，不过各个地区、各个学校之间存在着明显的数字鸿沟。发达地区的学校可以配备智能机器人、AI 实验平台之类的先进设备，可欠发达地区也许连基本的信息技术设备都无法保证。教学资源的开发也表现出不均衡的情况，优良的人工智能教育资源常常被极少数学校所占有，缺少有效的资源共享机制。这种资源分配的不均衡既影响到教育公平，又妨碍人工智能教育在更大范围内的推行。

3 小学信息技术与人工智能教育融合的创新实践探索

3.1 人工智能驱动的个性化学习平台

构建智能学习支持系统，利用学情分析进行个性化内容推送，系统依据学生的学习行为和认知特性，动态调节学习路线与难度级别。在编程学习环节，AI 系统可即时检测到学生的代码错误，给予智能纠错

及改良意见。于信息技术知识学习期间，平台会自行创建适合个体认知水准的练习题，并给予细致的解题引导。这种个性化的学习方式既提升了学习效率，又培育了学生的自主学习和自我调节能力。

3.2 人工智能辅助编程教育探索

把 AI 概念加到编程课里，让学生写一些简单的 AI 程序，从而明白智能是怎么回事。用图形化编程工具，降低人工智能学习的难度，让小学生也能够体验一下机器学习的过程，像训练图像识别模型，这样可以让学生直观地感受到人工智能的工作原理。再像设计一个智能对话程序，这样可以让他们体会到自然语言处理的基本概念。这种动手实践的学习方法，既能锻炼编程技能，又能帮他们树立正确的AI 观念。

3.3 智能工具辅助的项目式学习

引导学生借助人工智能工具解决实际问题，进行跨学科的项目式学习。在科学探究项目中使用传感器和数据分析工具做环境监测，在社会研究项目中用信息检索和文本分析技术处理社会数据，在艺术创作中尝试用 AI 生成工具辅助设计。让学生在项目中掌握信息技术工具的同时，也培养了用智能技术解决问题的创新思维和实践能力。

3.4 人工智能于教育评价的应用探索

采用人工智能技术改善教学评价方法，做到过程评价和终结评价相融合。借助分析学生的学习进程数据，AI 系统就能给予更为全面而且客观的学习评定。在编程作业批改环节，智能系统可察觉代码质量及其创新性，给出改善意见。针对项目作品评定，AI 工具可助力教师执行初步筛选和划分，从而提升评价效率，而且会创建出个性化的学习报告，促使学生认识自身的长处和短处，知晓如何改进。

4 未来融合教育的趋势

人工智能和信息技术教育的融合会更深入、更广泛，课程内容不再只是学技术，而是要全面培养智能素养，重视培养学生的批判性思维和伦理意识。教学方法会更多地强调人机协同，老师和人工智能各有所长，共同支持学生的学习和发展。学习环境会把物理空间和数字空间融合起来，创造出浸入式智能学习的环境。教育资源会变得更加智能化、个性化，真正达到因材施教的目的，教育公平问题也能用技术解决，云端共享的智能教育平台会减少区域差距和校际差距。

结语

这种融合教育，它培养学生的不仅是技术能力，更重要的是帮助他们形成适合智能时代的思想方式和价值观念，为将来社会发展培育人才。教育工作者要积极迎接改变，在实践中持续改善融合形式，使人工智能技术真正助力教育革新。

参考文献

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