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数字化工具支持下的信息科技教学设计与实践

摘要：当前小学信息科技教学面临学生前课遗忘、设备配置低、科技伦理教育缺失等问题，限制了教学效果和学生核心素养的培养。由数字化工具支持的信息科技教学模式包括复用数字资源唤醒前课记忆、善用数字化工具赋能新知学习、利用数字化评测鼓励人机协作、乐用新工具转变学习方式等环节。以“初识人工智能”为例，该模式可有效提升学生的学习兴趣和参与度，帮助学生全面认识人工智能的利弊，并初步学会利用人工智能工具解决问题。数字化工具与信息科技教学深度融合，能够有效提升教学效果，培养学生的数字化学习与创新能力，并帮助他们建立正确的科技伦理观。

关键词：遗忘现象；人机协作；人工智能；科技伦理教育

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》明确指出，信息科技课程应注重开发文本、数据、图片、音频、视频（动画）等多媒体类型的数字资源，重视建设支持信息科技教学实验环境的实验室，丰富资源类型[1]。然而，当前信息科技课时较少，实验室软硬件不完善，缺乏统一的数字化学习平台解决学生在使用各类数字化工具时的数字身份认证等问题，导致学生在线学习和协作的效果大打折扣。随着人工智能技术的快速发展，如何在教学中筛选适合小学生认知水平的人工智能案例，以及如何应对人工智能带来的安全与伦理问题，成为信息科技课面临的挑战。目前，信息科技教师缺乏可参考的教学模式与实施路径。在此背景下，教师应自觉适应信息科技的快速迭代，及时关注发展动态，注重将必威体育精装版成果融入教学，优化教学内容，更新教学手段，创新教学模式[2]。

笔者以《义务教育信息科技教学指南》和人教版《义务教育课程信息科技学生学习手册》三年级下册第28课“初识人工智能”的教学实践为例，探讨如何利用人教信息科技数字资源平台和国内主流人工智能应用平台，实现数字化工具与信息科技教学内容的深度融合，探索信息科技教学的新路径。

一、信息科技教学中遇到的主要问题

（一）前课遗忘现象突出

当前小学信息科技课程每周仅一课时，学生遗忘前课内容的现象普遍存在。课前问答统测结果显示，仅有7%的学生可以回答出上节课的核心知识。课时有限，加上学生缺乏复习习惯，势必导致课程内容吸收有限，教学目标难以达成。

（二）低配置设备限制数字资源选材

一些学校低配置的设备已跟不上信息科技的发展步伐，实验条件远远落后于学科内容。一些学校的计算机教室建于十年前，软件、硬件和网络都落后于当下主流数字工具应用的需要，学生机操作体验较差。这成为相当一部分信息科技教师面临的教学困境，严重限制了教师备课时选择数字资源的空间。

（三）科技伦理教育日趋紧迫

人工智能是信息科技课程知识体系中的六条逻辑主线之一，相关技术日益强大，使用门槛降低，随之而来的安全问题增多，道德伦理问题也日益凸显。人工智能伦理问题越早介入越易解决，建立相关责任意识的成本也越低。因此，在三年级学生初识人工智能阶段，教师的引导至关重要。教学内容所选择的人工智能案例需要兼顾多方面因素，既要鼓励学生积极探索，又要提醒学生谨慎使用；既要让学生看到技术的两面性，又要避免学生因负面案例而拒绝使用。这对教师整理、筛选、加工处理及整合人工智能相关事件的能力提出了更高的要求。

二、数字化工具支持的信息科技教学模式

数字化工具正在深刻改变着教育，为教与学带来了前所未有的革新与机遇。而目前小学生的学习生活还多停留在教师讲授和完成纸笔任务的传统学习方式之中。与其他课程相比，信息科技是最具条件让学生尽早接触并适应新技术、实践并体验全新学习方式的课程。因此，信息科技教学应充分利用学科实验室的教学优势，引入数字化工具，为学生打开一扇通往全新学习方式的窗口，让他们有机会体验人机协作带来的学习乐趣。笔者结合学生反馈，探索出了基于数字化工具的信息科技教学模式，如图1所示。

（一）复用数字资源，唤醒前课记忆

信息科技教学中，针对前课重难点的复习环节往往被教师忽视。然而，前后课知识并非孤立存在，它们指向共同的单元主题，构建出相互关联的逻辑框架。因此，教师应在课前把握复习的良机，帮助学生将新旧知识在自己的认知结构中构建成一个整体。复用数字资源是一个有效的复习手段，可以达到事半功倍的效果，具体步骤如下。

第一步，问题驱动。教师明确告知学生，课前会针对前课内容提问，以激发学生的复习动机。

第二步，积极复习。利用课前预备阶段或者开课最初1～2分钟，学生自主复习或者在教师的引导下复习。学生重新查看前课的数字学习任务单，或者观看前课内容的短视频，以唤醒对前课核心知识的记忆。

第三步，完成问答。教师利用1～2分钟，针对前课核心知识提问。

（二）善用数字化工具，赋能新知学习

以人工智能为代表的新技术深刻改变了知识的呈现方式，传统需要死记硬背的知识，现在可以通过数字化工具轻松获取。为了帮助学生尽早适应这种变化，教师在设计学习活动时，应选择恰