AI 视域下编程教学中核心素养培养实践

引言：随着信息技术迅猛发展人工智能正深刻改变教育教学生态，初中信息科技教育是培养学生信息素养关键阶段，面临新机遇和挑战，以往编程教学经常局限工具性教学范式，难以满足培养学生计算思维、创新能力等核心素养需要。基于人工智能视角探索初中信息科技编程教学中核心素养培养实践路径，构建符合时代要求教学体系，培养学生适应未来社会发展所需关键能力。

一、AI 视域下编程教学核心素养体系构建

初中信息科技编程教学中核心素养培养应当立足时代背景和学生发展需求，从认知发展维度考察，初中阶段学生抽象思维能力逐步形成，正处于从具体思维向形式思维过渡阶段，这时引入编程学习有助于学生逻辑思维、系统思维培养，人工智能技术提供智能辅助编程环境能够降低学习门槛，使抽象概念具象化，促进学生认知发展。从学习需求维度审视，当代初中生是数字原住民，对交互性、趣味性学习体验期待较高，以往的编程教学模式经常难以激发持久学习兴趣，智能技术融入能够创设沉浸式学习情境提供实时反馈机制，从而满足学生个性化学习需求。从未来社会人才培养角度出发，人工智能时代呼唤具备计算思维、创造力等核心素养复合型人才。

基于上述需求分析确立 AI 视域下初中编程教学核心素养体系，主要包括计算思维素养、数字创新素养、信息社会责任素养、自主学习素养四大维度。计算思维素养聚焦学生问题分解、模式识别等能力培养，数字创新素养注重学生创意表达、作品创作、跨界融合能力发展，信息社会责任素养强调信息伦理意识、数据安全意识、技术使用责任感培养，自主学习素养关注学生持续学习动力、资源获取能力、知识迁移应用能力提升。构建核心素养导向评估指标体系包含素养表现水平描述、能力表现任务设计、过程性评价工具三个层面，为后续教学实施提供明确方向指引。智能技术支持下教师应当通过学习分析技术精准把握学生素养发展状况，从而实现教学靶向调整，核心素养培养贯穿课内外全过程，通过项目化学习、跨学科主题活动等多元路径构建立体化素养培育生态，促进学生全面发展。

二、AI 赋能下编程教学实践模式创新

构建智能化学习环境通过人工智能辅助编程平台，降低技术门槛突破认知障碍，智能编程环境能够实时纠错、代码提示、自动补全减轻学生语法负担，将注意力聚焦于问题解决思路构建促进计算思维培养，基于自然语言处理技术学生可以通过半自然语言描述程序功能，系统自动转换为代码框架降低入门难度并保持学习积极性。推行个性化学习路径设计，智能系统根据学生学习行为数据、作业完成情况等多维信息构建学生模型，推荐适合难度学习任务实现精准教学，针对不同认知风格、兴趣偏好学生提供多元学习资源，从而满足个体发展需求。开展基于人工智能问题情境创设，将现实世界复杂问题简化为适合初中生认知水平问题情境，引导学生运用编程思维和工具解决实际问题，比如设计智能家居控制系统、智能垃圾分类助手等项目，让学生在真实任务中培养问题分析、算法设计、系统测试能力。

以往评价方式局限被突破，转而聚焦于学生学习整个过程，智能评测系统能够对学生编程作品进行多角度、深层次分析并生成细致入微反馈报告，引导学生循序渐进地改进作品质量。通过搭建协作学习共同体，借助智能协作平台为小组协同编程提供支持进而培育学生团队合作能力，该系统可以自动分析每位成员贡献度确保协作过程公平且高效。跨学科项目学习模式应运而生，其设计富有挑战性跨学科任务以促进知识迁移与应用，编程被巧妙地融入物理、艺术等学科学习之中，比如运用物理运动规律编写模拟程序，创作交互式数字艺术作品等。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率，更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观，为学生的未来发展奠定坚实基础。

三、AI 支持中编程教学素养培育成效

从学习效果维度看智能技术辅助编程教学明显提升学生学习兴趣和投入度，相比以往的教学模式学生课堂参与度明显增强，课后自主学习时间延长完成任务质量提高。从素养发展维度考察，计算思维素养方面学生问题分解能力、算法设计能力等均有明显提升，能够面对复杂问题进行系统分析并设计解决方案，数字创新素养方面学生创意表达更加丰富多元并且作品原创性增强，能够将编程知识和其他学科领域知识融合应用创造出独特解决方案。信息社会责任素养方面学生对信息安全、数据隐私保护等问题认识更加深入，能够负责任地使用技术工具，自主学习素养方面学生形成了良好学习习惯，掌握资源获取方法并建立知识迁移能力，具备持续学习动力，通过编程作品展示、问题解决任务等多种评价手段全面反映学生素养发展状态。

从教学改进维度分析，人工智能辅助评测系统为教师提供详实教学数据，帮助教师精准把握学生学习难点从而调整教学策略，智能分析技术能够识别学生错误模式预测可能出现学习障碍，支持教师开展精准化教学干预，通过教学反思和调整不断优化编程教学实践路径从而形成良性循环。从生态建构维度审视，AI 支持下编程教学逐步形成校内外联动、线上线下融合、师生互动、家校协同素养培育生态，学校和高校、社区等建立合作关系拓展学习资源，提供真实项目实践机会，家长参与度提升家校协同育人效果明显。反思当前实践中存在问题主要表现为技术应用深度不够且部分教师智能工具使用能力有限，个性化教学实施不充分且数据驱动教学决策机制尚未完全建立，评价体系需进一步完善且素养导向评价标准有待细化。针对这些问题未来改进方向包括：加强教师智能技术应用能力培训提升技术融合教学水平，深化数据驱动教学机制探究完善个性化学习路径设计，优化素养评价指标体系开发更加科学有效评价工具，拓展跨学科合作空间构建更加开放包容学习生态，通过持续改进和创新推动 AI视域下初中信息科技编程教学核心素养培养实践走向深入。

结论：通过需求分析和素养定位构建符合时代要求素养体系，融合智能技术创新教学模式并优化学习路径，多元评估反馈持续改进提升能够有效促进学生核心素养发展。人工智能技术为编程教学提供强大支持，创造个性化学习环境提升教学效能，未来应进一步深化智能技术和教学深度融合，完善素养评价体系构建更加开放包容学习生态，为培养适应未来社会发展创新型人才奠定基础。

参考文献

[1] 童音 徐光 . 探寻人工智能背景下 , 融合核心素养的”信息技术”教学之美 [J]. 科技风 , 2025(5).

[2] 周鹏 . 人工智能教育在初中信息技术课程中的初步探索 [C]//2020 年教育信息化与教育技术创新学术论坛( 西安会场) 论文集( 三).2020.

[3] 徐文鹏 . 初中信息技术核心素养培养途径探究 [J]. 今天 , 2020,000(013):P.1-1.

[4] 石国华 . 初中信息技术核心素养培养途径探索 [J]. 山海经：教育前沿 ,2018(11):1.