AI 环境下信息科技课程中数字化学习素养培养

引言：

伴随人工智能技术迅猛发展教育领域正经历深刻变革，信息科技课程是培养学生数字化学习素养主阵地面临前所未有挑战和机遇，小学阶段是学生形成基本数字认知和习惯关键期，科学构建人工智能环境下数字化学习素养培养体系显得尤为重要。通过立足小学信息科技课程实际，探索人工智能环境下数字化学习素养培养有效路径为提高学生数字化素养水平，增强信息时代核心竞争力提供参考，助力学生成长为适应未来社会需求复合型人才。

一、认知AI 工具，提升数字素养

教师应当创设情境化学习环境，让学生在真实问题解决过程中感知人工智能工具价值，比如设计智能语音助手问答活动引导学生提出问题并获取反馈，体验人机交互基本过程，或者通过编程平台让学生编写简单指令，控制智能机器人完成特定任务增强工具认知体验。采用分层递进教学策略，从基础工具认识逐步深入至功能探索，最终达到创造性应用水平，针对低年级学生介绍智能语音识别、图像识别等直观功能，中年级学生则探索智能写作助手、数学解题工具等学科辅助功能，高年级学生尝试使用简易人工智能编程平台，体验创建智能应用基本过程。

教师应当重视培养学生道德伦理意识，通过对真实案例深入剖析和小组讨论这类方式来引导学生明确人工智能技术应用边界，帮助学生形成正确价值判断力。教师应当鼓励学生主动去比较不同人工智能工具各自优点和缺点，尝试建立一套初步评估标准，以此来培养学生批判性思维能力。在认知活动中教师应当精心设计协作式学习情境，合理安排小组合作探究形式进行学习，促进学生之间经验分享和同学之间互帮互助。关注学生个体之间存在差异并进行因材施教，为不同基础学生提供个性化指导和帮助，让每位学生都能获得契合自身发展需求的学习体验。通过多元化认知活动设计，学生能够循序渐进地建立起对人工智能工具系统性认识，逐步形成熟练使用技能和思维习惯，并在此过程中获得数字素养基础水平整体提升，教师还应当引导学生客观认识人工智能技术局限性，明确人类思维和创造力不可替代价值。

二、融合AI 资源，优化学习路径

教师应当充分利用智能推荐系统为学生提供个性化学习资源，根据学生学习风格、能力水平及兴趣爱好推送契合学生特点内容，实现因材施教。引入智能辅导系统辅助教学为学生提供即时反馈与指导，帮助学生克服学习困难增强学习信心。构建智能协作平台促进师生互动、生生互动，通过智能分组功能将不同特点学生组织成学习小组，发挥优势互补作用，利用智能评价系统实时监测小组合作状态优化协作体验。整合丰富多样数字化学习资源创设沉浸式学习环境，教师应精心筛选学习素材，围绕教学目标设计学习活动，确保人工智能资源服务于育人需求，教师还应培养学生在线资源评判鉴别能力，引导学生合理使用网络资源树立正确信息素养观念，教师需要时刻保持人工智能技术应用适度性，加强人文关怀避免过度依赖，确保教学不偏离育人本质。

某学校信息科技教研组在教学中尝试融合人工智能资源优化学生学习路径，教研组集体备课，从智能资源库中甄选契合教学主题素材，制作微课视频、在线测试题库等数字化学习资源。教学时教师利用智能学习平台分析学生历史学习数据，绘制学情图谱据此推送个性化学习内容，教师还引入智能辅导系统，学生在遇到困难时系统根据其学习行为特征提供针对性帮助，课堂内外学生积极使用智能协作平台开展小组学习，通过头脑风暴、集体讨论等形式分享见解互相启发。学生对智能平台推送学习资源评价反馈积极，普遍反映能够激发学习兴趣拓宽知识视野，教研组成员通过集体研讨不断优化教学方案，为学生营造个性化、智能化学习体验，进一步促进学生数字化学习素养全面提升。

三、应用AI 技术，拓展探究能力

教师应当积极应用人工智能技术设计校园微型探究项目、开展跨学科探究活动，以及组织人工智能应用创意设计，引导学生在具体情境中运用所学知识和技能解决实际问题，在探究过程中培养学生的系统思考能力和创新意识。教师应当关注学生在技术应用能力方面存在的个体差异，为不同水平学生提供相应的支持与帮助。探究活动应突出以学生为中心，鼓励学生通过小组协作方式开展探究任务，让学生在合作交流中相互启发、共同进步，在探究评价环节应采用多元评价方式，不仅要关注探究成果更应重视探究过程及学生思维能力的发展，帮助学生在人工智能技术应用探究中不断拓展认知视野，逐步提升数字化学习素养。

某小学信息科技教师在教学中尝试应用人工智能技术组织学生开展校园智慧垃圾分类小创意活动，教师先引导学生利用智能图像识别功能对校园内常见垃圾进行收集和分类，通过小组讨论方式设计垃圾分类方案。学生们提出了利用智能传感器实时监测垃圾桶容量、研发智能语音垃圾投放指导系统等有趣的创意点，教师鼓励学生尝试将设计方案利用简易人工智能编程平台开发成可交互的应用原型。在方案优化环节学生们通过实际调试发现并解决技术实现过程中遇到的问题，最终教师组织创意方案展示活动，学生们相互体验评价彼此的作品，分享设计心得和思考感悟。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。

四、评估AI 成效，完善素养体系

建立以能力表现为核心评估框架，从认知理解、技能应用等多维度设计评估指标，全面反映学生数字化学习素养发展水平，采用过程性评估和总结性评估相结合方式，通过学习档案袋、项目作品等多种形式收集学生在学习全过程中表现证据，比如利用智能学习平台记录学生操作轨迹，分析学习行为特征，通过项目成果展示评价学生综合应用能力，设计情境测试检验学生在真实环境中解决问题能力。融合自评、互评、师评多元主体评价，让学生参与评价过程增强自我反思意识，建立基于人工智能技术智能评估系统，通过数据分析技术精准识别学生学习优势和不足，为个性化指导提供依据。

在评估实施过程中教师应着重创设接近真实情境的评估环境，让学生在近似现实的条件下展示其能力，比如设计一个校园数字化改造项目，要求学生运用所学的知识和技能提出解决方案并进行实际的操作验证，教师要关注评估过程中学生的情感体验，营造积极向上的评价氛围增强学生的学习信心。根据评估结果教师应及时调整教学策略，为处于不同发展水平的学生提供有针对性的指导，比如针对技能应用不足的学生，可以增加实践操作的机会，针对创新思维欠缺的学生可以设计一些开放性的任务，激发他们的创造潜能。在学校层面应建立数字化学习素养培养的长效机制，通过定期开展主题活动、组织竞赛等形式营造浓厚的信息科技学习氛围，加强家校合作，引导家长理性看待人工智能技术，在家庭环境中正确引导学生使用数字工具，形成学校教育和家庭教育的合力共同促进学生全面发展。

结论：

通过创设情境化学习环境，采用分层递进教学策略培养学生对人工智能工具认知能力，通过整合智能推荐系统、智能辅导系统等资源优化学生学习路径，通过设计基于人工智能技术探究任务拓展学生创新思维和问题解决能力，通过建立多元化评估机制全面检验学生数字化学习素养发展状况。探究为人工智能环境下小学信息科技课程改革提供了理论参考和实践指导，对提升学生数字化学习素养，培养未来社会所需人才具有重要作用。

参考文献：

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