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小学信息技术课中人工智能的应用

随着科技的进步，人工智能技术发展的步伐不断加快，人工智能的技

术和理论甚至代表着信息技术的最前沿，将人工智能融入到信息技术

课程体系中来，能够更加系统化地培养小学生的信息素养。对小学信

息技术课中人工智能教育进行了深入分析和研究。

关键词：小学；人工智能；信息技术

当今科技研发领域中，人工智能一直处于信息技术的前沿，计算机技

术的发展定位在很大程度上取决于信息技术的发展、应用和研究。与

此同时，由于信息化发展的需要，也为人工智能技术的发展提出了更

高要求。所以，作为信息技术中的核心组成部分，人工智能中的内容

是小学信息技术课程中重点讲授的内容。

1开展人工智能教育的意义

作为计算机科学中一个分支的信息技术，更具体来讲主要是一门运用

计算机模拟的学科。它的研究方向是通过计算机模拟大脑所从事的问

题求解、推理、规划、证明、思考、识别、学习、理解和设计等思维

活动，以此来解决较为复杂的问题，这其中包括规划、咨询、预测和

诊断等问题。与此同时，人工智能技术也涉及多个学科，例如哲学、

数学、信息学、计算机科学和控制论等。和普通的信息技术相比，人

工智能技术在处理方法和解决策略方面具有独特的风格。将人工智能

基本内容融入到小学信息技术教育中来，可以使学生在认识和体验人

工智能技术与知识的过程中体会到半结构化和非结构化问题解决的

便捷，进而培养学生多角度看待问题，实现小学生信息素养的提升。

经过阶段化的人工智能教育，学生还能够了解并熟悉人工智能语言的

特性，从而领会到问题智能化求解的主要策略，这样有利于培养学生

学习的兴趣，激发其对人工智能技术的探索，为将来深入学习信息技

术奠定基础。

2融入人工智能教育内容的特点

2.1重点培养学生的感知思维和编程能力

在进行计算机教育的初始阶段，信息技术教育只是对学生使用计算机

的实际操作能力的提升，将计算机看作是工具供学生使用。但是由于

计算机技术的不断发展，传统的计算机教育已经无法满足学生操作计

算机的实际需求，其教育的重点需要转换为信息技术素养的培养，其

课程目标也与过去有所不同，目前的培养目标更符合时展的需求。

2017年，我国教育颁发的文件中明确指出要大力发展人工智能教育

的培养，其中包括创客教育和STEM教育等，其教育的重点是培养学

生解决问题的能力和创新能力。

2.2重点教育内容是AI技术及其运用

在2017版《义务教育小学科学课程标准》中明确指出：小学学科教

育内容分为4个部分，将信息技术教育划分到“技术与工程”部分。

重点是培养学其感性认知，激发学习的兴趣。小学阶段的信息技术课

程中人工智能技术也有所体现，其教学目标是提升学生计算机操作能

力和编程能力，该阶段的教育重点是体验AI技术产品，同时具备该

技术的操作能力。

3融入人工智能教育的方式

3.1加快构建小学编程教学体系

一位教育学家曾说过：“在未来的几十年中，你的孩子如果精通编程，

他将是世界的创造者，他如果不懂，充其量只是一个使用者。”随着

人工智能技术的不断发展，AI技术将融入到社会民众生活中的各个角

落，编程也将成为计算机与人类沟通的桥梁。由此可见，编程将和语

文、数学一样，成为民众所具备的素质，它将是未来时展的主旋律。

就目前人工智能应用情况来看，其学习的核心是神经网络算法和机器

学习算法，正是因为这些算法的存在使人工智能更加智慧，因此算法

的学习是编程教育中的核心。根据以上的论述，需要根据特点，需要

相关人员构建完备的编程教学体系，该体系可分为5个阶段。（1）创

设情境，主要是以游戏为主，作为学习编程的切入点，该阶段主要是

面向零基础学生，适合低年级小学生学习。（2）重点对Scratch图形

化编程进行重点教学，在教学中需要要教师逐步引导学生理解和运用

Scratch图形化编程，进而帮助学生树立利用编程的方法来解决相应

的问题。（3）教育重点是是项目学习，在进行相应的进行测试与评估、

提出问题、搭建与纠错、需求分析，进而引导学生进行判断和重复，

该阶段的主要面对的是小学后期阶段的学生。（4）掌握冒泡、循环、

递归、列表和分治等学习内容，与此同时还可以把鸡兔同笼、植树问

题、农夫过河问题，甚至是画出谢尔宾斯基三角形、二叉树、科赫雪

花，利用上述学习内容来进行算法的应用，主要针对的是五年级小学

生。（5）教授的是编程机器人学习，通过与各类硬件的结合，使学生

通过编程来实现机器人动作的组合，主要是面向六年级学生。3.2利

用人工智能分析抽象问题问题分析一般是把比较复杂化的问题分解

成