生成式人工智能在小学信息科技教学中应用实践研究

盛伟微

阿荣旗那吉屯第四小学  内蒙古呼伦贝尔市  162750

摘要：在数字化教育深度推进的背景下，生成式人工智能凭借智能交互、内容生成、个性化辅导等优势，成为赋能基础教育改革的重要技术支撑。小学信息科技作为培养学生数字素养、计算思维与创新能力的核心课程，传统教学存在模式固化、资源单一、个性化教学不足等问题。本文基于小学信息科技新课标要求，分析生成式人工智能应用于小学信息科技教学的核心价值，探究生成式人工智能在课前备课、课堂教学、课后拓展全流程的应用场景，旨在构建智能化、个性化、创新化的小学信息科技课堂，助力学生核心素养全面发展，为基础教育智能教学落地提供实践参考。

关键词：生成式人工智能；信息科技；应用实践

引言

小学信息科技课程具有实践性、趣味性、创新性的特点，是学生接触数字技术、建立数字思维的启蒙课程。长期以来，小学信息科技教学存在诸多痛点:教学资源陈旧匮乏，难以贴合新时代技术发展;教学模式以教师演示、学生模仿为主，互动性和探究性不足;学生学情差异较大，统一化教学无法兼顾分层需求;课堂实践场景有限，学生创新能力难以充分发挥。生成式人工智能可通过智能备课、实时答疑、场景创设、个性化作业设计、创新内容生成等功能，打破传统教学局限，重构课堂教学流程。将其科学应用于小学信息科技教学，能够降低教学难度、丰富教学场景、激活学生学习主动性，实现“因材施教”的教学目标，对推动小学信息科技课程提质增效、培育学生数字核心素养具有重要的现实意义。

1生成式人工智能应用于小学信息科技教学的核心价值

1.1丰富教学资源，突破教学内容局限

传统小学信息科技教学资源多依赖教材、课件和基础实训案例，内容更新滞后，难以适配人工智能、大数据等新兴技术的教学需求。生成式人工智能具备强大的内容生成能力，可根据不同学段的教学目标和学生认知特点，快速生成适配的教学素材。针对低学段学生，可生成趣味动画脚本、简易编程案例、数字生活科普小故事;针对高学段学生，可生成算法思维训练题、数字化创新实践方案、信息安全科普内容等。同时，教师可借助人工智能对老旧教学资源进行优化升级，简化复杂知识点、补充前沿技术内容，让教学内容贴合时代发展，拓宽学生数字视野。

1.2创新教学模式，激活课堂互动活力

传统信息科技课堂多采用“讲授+实操”的固化模式，课堂氛围枯燥，学生被动学习，探究意识薄弱。生成式人工智能具备实时交互、智能答疑、模拟演示的功能，能够构建沉浸式、互动式课堂场景。课堂中，学生可随时向智能工具提问，解决实操过程中的编程错误、操作难题、概念困惑，打破“教师统一讲解、学生同步学习”的局限。同时，人工智能可创设趣味教学情境，通过人机对话、智能闯关、创意生成等互动形式，将抽象的算法、数据处理、网络安全等知识点具象化，降低学生认知难度，充分调动学生自主探究的积极性。

1.3落实分层教学，实现个性化育人

小学生认知能力、动手能力、数字基础存在显著差异，统一化的教学进度和作业设计，容易导致基础薄弱学生跟不上、能力较强学生“吃不饱”的问题。生成式人工智能可精准适配分层教学需求，教师通过录入学生学情数据、学习短板、能力层级，由人工智能智能划分基础层、提升层、拓展层学生群体。针对不同层级学生，定制差异化的学习任务、实操练习、拓展作业，为基础薄弱学生提供一对一答疑和基础训练，为优秀学生设计创意编程、数字化创新设计等高阶任务，真正落实因材施教，让每位学生都能在原有基础上获得提升。

2生成式人工智能在小学信息科技教学中应用实践

2.1课前阶段:智能赋能备课，夯实教学基础

课前备课是课堂高效开展的前提，生成式人工智能可全方位辅助教师完成精细化备课工作。首先，智能拆解课标与重难点，教师输入对应课时教材内容与课标要求，人工智能可自动梳理知识点框架、明确教学重难点、划分学段教学目标，精准把控教学方向，避免教学重难点偏差。其次，定制化生成教学资源，根据小学生具象化、趣味化的认知特点，生成趣味导入文案、课堂小游戏、简易编程案例、知识点思维导图等适配资源，解决传统资源枯燥、适配性差的问题。最后，预设学情与教学方案，人工智能可结合过往教学数据，预判学生学习难点和易错点，提前设计针对性的讲解方案和补救练习，优化教学设计流程。例如在四年级《数据处理与统计》备课中，教师借助生成式人工智能，将抽象的数据统计概念转化为“校园绿植统计”“班级考勤统计”等生活化案例，同时生成趣味课堂导入动画脚本和分层预习任务，让备课更高效、教学更贴合学生实际。

2.2课中阶段:重构课堂场景，提升教学实效

课堂教学是人工智能赋能教学的核心场景，可贯穿新知导入、知识讲解、实操训练、课堂互动全流程，打造高效智能课堂。在新知导入环节，借助人工智能创设生活化、趣味化情境，通过智能生成的短视频、趣味问答、创意故事导入新课，快速吸引学生注意力。如讲解“人工智能初步认知”时，人工智能生成校园智能设备应用场景动画，让学生直观感受人工智能的应用价值，激发学习兴趣。在知识讲解环节，针对抽象难懂的知识点，人工智能通过通俗化解读、动态演示、案例拆解的方式简化教学难度。对于编程逻辑、算法思维、网络原理等抽象内容，智能工具可分步拆解原理、模拟操作流程、演示错误案例，帮助学生快速理解核心知识点，突破认知难点。在实操训练环节，实现一对一智能辅导。学生进行Scratch编程、文档处理、数据统计等实操练习时，遇到程序报错、操作失误等问题，可实时向智能工具提问，获取分步指导和纠错方案，无需等待教师统一讲解，大幅提升课堂实操效率。同时，人工智能可实时记录学生实操过程，捕捉共性问题，便于教师实时调整教学节奏。在课堂总结环节，人工智能可快速梳理本节课知识点框架、核心考点和易错点，生成简洁易懂的课堂总结，帮助学生快速巩固所学内容，构建完整的知识体系。

2.3课后阶段:助力分层拓展，巩固教学成果

课后教学是课堂教学的延伸，生成式人工智能可实现作业分层设计、个性化答疑、素养拓展训练，完善教学闭环。一是分层作业定制，根据学生课堂表现和学情差异，智能设计基础巩固、能力提升、创新拓展三类作业，基础作业侧重知识点巩固，提升作业侧重实操训练，拓展作业侧重数字化创新，适配不同学生能力需求。二是全天候智能答疑，学生课后复习遇到问题时，可随时通过智能工具咨询，获取通俗解答和专项练习，打破时空限制，实现随时查漏补缺。三是创新素养拓展，人工智能可为学生提供创意编程、数字绘画、短视频制作、信息安全探究等拓展任务，引导学生开展自主探究学习，培养数字化创新能力和自主学习能力。同时，教师可依托人工智能完成作业批量批改、学情数据分析，精准掌握班级整体学习情况和个体短板，为后续针对性教学、精准辅导提供数据支撑。

结语

生成式人工智能为小学信息科技教学改革提供了全新路径，有效破解了传统教学模式固化、资源匮乏、分层不足、效率偏低的痛点，对培育学生数字核心素养、推动基础教育智能化转型具有重要推动作用。在教学实践中，学校和教师需理性看待人工智能的育人价值，规避技术应用误区，坚守育人初心，立足新课标素养要求，深化技术与课堂教学的深度融合。

参考文献

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