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Science and Technology

生成式人工智能赋能初中信息科技课堂项目化学习模式的构建路径

作者

陈江峰 谭英

湖北省荆门市掇刀区高新学校 448000

1 生成式人工智能的核心技术与特点

生成式人工智能核心技术为大语言模型(如 GPT 系列)、多模态生成模型(如 DALL・E),依托 Transformer 架构实现多类型数据的理解与生成。其核心是经海量数据训练形成的模式识别与概率预测能力,能生成符合逻辑且具创造性的内容。相较传统人工智能,它有“生成性”,可主动创造新内容,如生成代码片段;“交互性”,能实时对话式交互并动态调整输出;“泛化性”,可适应不同场景,为初中信息科技课堂项目化学习提供支撑。

2 生成式人工智能与项目化学习融合的理论依据

生成式人工智能与项目化学习融合的理论依据主要源于建构主义学习理论、联通主义学习理论和技术接受模型。建构主义强调学习者在主动探索与互动中构建知识,生成式人工智能可创设真实问题情境,提供个性化学习支架,支持学生自主探究与知识建构,契合“以学生为中心”的理念。联通主义认为学习是网络节点间的连接建立过程,生成式人工智能能整合多源信息,构建知识网络,助力项目化学习中跨领域知识关联与协作交流。技术接受模型则指出,当技术具有感知有用性和易用性时易被接受,生成式人工智能的交互性与适配性,可提升师生对其在项目化学习中应用的认可度,为融合提供实践可行性支撑 [1]。

3 生成式人工智能赋能初中信息科技课堂项目化学习模式的构建路径

3.1 模式构建的目标与原则

模式构建的目标在于借助生成式人工智能技术,推动初中信息科技课堂项目化学习提质增效。具体而言,要培养学生的数字化学习能力、创新思维与实践能力,使学生能熟练运用信息科技知识解决实际问题;同时,优化教学流程,提升教师教学效率与个性化指导水平,构建“技术赋能、学生主导、素养导向”的新型课堂生态,助力信息科技学科核心素养落地。原则上,需坚持以生为本,贴合初中生认知规律与学习需求,避免技术滥用;注重科学性,确保生成式人工智能的应用符合教育教学规律;突出实践性,项目设计与实施紧密联系生活实际;强调协同性,促进人机协同、师生协同与生生协同,形成教学合力 [2]。

未来,需持续关注技术发展与教学实践的适配性,不断优化模式细节,让生成式人工智能更好地服务于初中信息科技教育,推动课堂教学迈向更高效、更具个性化的新境界。

参考文献

[1] 于燕娟 . 初中人工智能课程项目化学习设计与实践研究 [D]. 扬州大学 ,2024.003265.

[2] 王泽宇 . 指向问题解决能力培养的小学信息科技跨学科项目化学习行动研究 [D]. 杭州师范大学 ,2024.000218.

3.2 基于生成式人工智能的项目化学习内容设计

基于生成式人工智能的项目化学习内容设计,需充分发挥技术在主题筛选、任务拆解与资源整合中的优势。生成式人工智能可通过分析课程标准、学生学情及社会热点,生成适配初中信息科技课程的项目主题建议,如“校园智慧图书馆设计”“家庭智能设备管理方案”等,并结合师生反馈优化主题,明确项目需达成的知识目标与能力目标,确保主题兼具教育价值与吸引力。同时,生成式人工智能能将核心项目任务分解为若干阶梯式子任务,明确各任务的实施步骤与能力要求,还可根据任务需求智能匹配相关学习资源,如微课视频、编程案例、文献资料等,为学生提供精准的学习支持,降低任务难度门槛。

3.3 生成式人工智能赋能的项目化学习实施过程

生成式人工智能赋能的项目化学习实施过程可分为三个阶段。项目启动阶段,生成式人工智能通过创设沉浸式情境,如模拟“社区信息系统故障排查”场景,呈现项目背景与核心问题,激发学生探究兴趣;同时,基于学生前期知识储备生成个性化预习指南,帮助学生快速了解项目相关基础知识,明确探究方向,为项目开展奠定基础。项目探究阶段,生成式人工智能扮演“智能助手”角色,实时响应学生在项目实践中遇到的问题,如编程调试报错、方案设计瓶颈等,提供针对性解决方案建议;通过分析学生任务完成情况,动态推送拓展资源,引导学生深入探究,鼓励自主创新与合作攻关。项目成果展示与交流阶段,生成式人工智能辅助学生优化成果呈现形式,如将编程作品转化为可视化演示动画、生成成果报告框架;搭建线上交流平台,支持多组成果同步展示,智能提取各成果亮点与改进点,促进互评互学,提升成果质量与学生表达能力。

3.4 生成式人工智能支持的项目化学习评价体系构建

生成式人工智能支持的项目化学习评价体系需兼顾过程与结果。过程性评价中,生成式人工智能通过追踪学生在项目中的任务参与度、协作贡献、问题解决过程等数据,生成实时评价报告,精准捕捉学生的学习短板,如编程逻辑漏洞、团队沟通不足等,并推送针对性改进建议;教师可结合 AI 反馈,及时调整教学策略,实现“教学评”动态联动,帮助学生及时修正学习方向。终结性评价方面,生成式人工智能从成果完整性、技术创新性、实际应用价值等多维度对项目最终成果进行量化分析,生成客观评价结果;同时,整合学生自评、互评与教师评价意见,形成综合性评价报告,全面反映学生的知识掌握程度与核心素养发展水平,为后续教学改进与学生个性化发展提供数据支撑。

结语

生成式人工智能赋能初中信息科技课堂项目化学习模式的构建,是技术与教育深度融合的有益探索。该路径以明确的目标与原则为指引,通过技术辅助内容设计、赋能实施过程、支持评价体系构建,形成了完整的教学闭环。这一模式不仅能提升学生的自主学习与创新能力,也为教师教学提供了有效支撑。