AIGC在信息科技项目化学习的实践探究

一、研究背景

（一）国家层面：信息科技课程改革与人工智能教育的战略要求

2022 年《义务教育信息科技课程标准》要求小学阶段“初步建立人工智能认知，体验其在生活中的应用”。AIGC（生成式人工智能）作为人工智能的重要分支，通过自动化生成文本、图像、代码等内容，为教育创新提供了全新工具。

（二）省级层面：项目化学习与实验教学的实践导向浙江省教育厅在《浙江省义务教育信息科技课程实施指导意见》中提出“倡导项目化、大单元、主题式学习”，要求结合地方产业特色开发实践课程，推动“做中学、用中学、创中学”。

（三）学校层面：资源基础与地域产业优势

我校以“多元发展人人成功”为办学理念，致力于培养“数字原住民”时代的创新型人才。学校已建成标准化创客教室，配备3D 打印机、Arduino 开源硬件、AI 视觉传感器等智能智造器材，并采购浙江省教育厅推荐的“信息科技实践资源包”，涵盖人工智能基础模块、编程工具等教学资源。

依托西店镇“中国光电产业基地”的地域优势，学生家庭多从事光电产品研发、智能制造相关工作，对智能技术具有天然亲近感，为AIGC 项目化学习提供了真实场景支撑。基于上述背景，我校老师于2024 年启动了AIGC 在信息科技项目化学习的实践探究课题，探索技术与教育融合的创新路径。

二、实施过程

（一）环境创设：构建三维七中心智慧学习空间

基于沉浸式、融合式、拓展式理念，打造由三大空间、七个中心组成的AI 教育实践场域，实现物理空间、数字空间与校外空间的深度联动：

1.物理空间：从单一教室到多元工坊

AI 项目工坊：划分创意设计区，配备AIGC 终端设备、高清摄像头；硬件搭建区，开源硬件工具箱、3D 打印机；成果展示区，电子屏与实物展台，支持项目全流程实践。

STREAM 实验室：融合电子产品制作与手工艺创作，开展 AI+光电跨学科项目，如智能手电筒外观设计。科创展厅：展示学生AIGC 项目成果，AI 生成的校园地图、3D 打印的光电模型，定期举办创客市集，邀请家长和专家参观评价。

2.数字空间：从资源库到互动社区

之江汇《玩转AI：小学生人工智能启蒙实践》网络同步课程：开发项目案例库，包含AI 绘画我的校园、智能垃圾分类助手等；工具教程库和学生作品库，支持在线互评。

AI 平台：利用其文本生成、图像识别的轻量化模型，辅助学生快速实现创意，输入未来教室关键词生成设计草图。

浦育平台数据集：整合本地光电产业数据，比如LED 灯参数、手电筒结构图纸，为项目提供真实素材。

3.校外空间：从校园到产业

光电企业研学基地：与西店镇手电筒企业合作，开设AI 工业设计工作坊，学生使用AIGC 工具优化产品外观，企业工程师提供专业指导。

（二）课程实施：构建三阶三类项目体系

以“真实问题—工具应用—思维发展”为主线，开发分年段、多类型的AIGC 项目群，涵盖综合独立式、创客融合式、活动延伸式三大类型，形成“基础—进阶—创新”的能力梯度。

1.综合独立式项目：以年段为单位的完整工程实践

三年级《植物名片》：学生用豆包生成校园植物图像，结合文字生成工具制作包含“植物特征+药用价值”

的电子名片，学习关键词优化。

六年级《智慧农场》：分组完成AI 农场规划—传感器编程—成果展示全流程：第一步问题分解，将农场自动化拆解为布局设计、灌溉控制、作物监测子任务；第二步 AIGC 应用，用豆包生成农场布局图，deepseek 生成灌溉系统代码；第三步实践验证，用掌控板搭建简易灌溉模型，测试AI 生成代码的可行性。

2.创客融合式项目：AI 工具与硬件的深度整合

智能手电筒设计，结合西店镇产业：第一步外观设计，用AI 绘画工具生成儿童友好型手电筒草图，比如卡通动物造型；第二部功能编程，用AI 代码助手生成光感开关控制逻辑，学生修改参数并烧录到掌控板；第三步3D 打印：将AI 生成的外观图转化为3D 模型，打印后组装成实物。

3.活动延伸式项目：课堂与生活的联动

家庭 AI 助手寒假项目亲子任务：学生用 AI 语音合成工具制作如垃圾分类，家长协助录制家庭场景视频；成果形式通过提交AI 助手设计方案，含工具使用说明、功能测试报告，优秀作品在之江汇平台展播。

（三）教学路径：创新一体两翼实施模式

以课堂教学为主体，社团拓展与亲子实践为侧翼，构建“全员普及—特长提升—家校协同”的育人路径。

1.课堂教学：项目化学习常态化融入

智能垃圾分类助手项目化教学活动通过“问题链—工具链—评价链”一体化设计。问题链设置驱动问题“如何让垃圾桶自动识别垃圾类型？”，分解为“垃圾特征提取—AI 模型训练—硬件组装”子问题；工具链通过匹配“图像识别（deepseek）—代码生成（deepseek）—结构设计（创工坊器材）”工具组合；评价链采用“小组互评（过程性）+成果演示评价+反思日志（总结性）”。

2.社团拓展：AI 创客社团分层培养

基础层（3-4 年级）：学习 AIGC 工具基础操作，用豆包生成表情包。

进阶层（5-6 年级）：开展 AI+竞赛项目，比如全国青少年人工智能创新精英层：参与企业真实项目，为合作企业设计 AI 客服机器人对话脚本。

3.亲子实践：家庭AI 实验室计划

每学期发布2 个必做加 1 个选做亲子项目，可以用AI 生成家庭相册封面、设计智能花盆浇水提醒系统；支持体系通过之江汇空间提供工具使用指南；举办家庭AI 成果展，评选创意之星、协作之星。

（四）多元评价：构建四维四链评价体系

突破传统纸笔测试，从过程、成果、工具、伦理四个维度，设计评价链与成长档案，实现学—评—改闭环

三、成效：学生数字素养显著提升

1.技能掌握：85%的学生能独立使用至少2 种AIGC 工具完成项目任务，五年级学生通过《玩转AI：小学生人工智能启蒙实践》课程掌握用 AI 生成代码框架+手动调试的编程方法，项目完成效率提升 90% 。

2.创新能力：学生在项目中产出大量原创成果，比如AI 生成校园植物图鉴、智能光电玩具设计方案等，项目作品都获县级信息素养比赛奖项。

3.伦理认知：通过AI 生成内容版权讨论主题班会，学生初步形成引用需标注来源、抵制AI 作弊等意识。

四、结论

本课题通过构建“三维七中心”空间、“三阶三类”项目体系与“四维四链”评价体系，实现了AIGC 与信息科技项目化学习的深度融合，为小学AI 教育提供了“普惠化、本土化、产业化”的实践路径。

参考文献

[1]庄成.生成式人工智能在小学信息科技教学中的应用探索[J].教师博览,2024(36).