生成式人工智能賦能小學信息科技“雙新”課堂重構——以“探討在線學習”單元教學為例

本研究基于生成式人工智能賦能，以“探討在線學習”單元課時教學為例，開展創新教學設計和互動課堂實踐，驗證生成式人工智能賦能小學信息科技“雙新”課堂實踐的多重教育價值，并從實踐角度反思了技術應用的三重挑戰，以期促進智能技術在教育教學中的良性應用，為進一步深化小學信息科技“雙新”實踐提供參考。

在《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課標”）引領下，課堂教學正經歷從知識傳授到素養培育的“雙新”實踐變革。2025年4月，教育部等九部門在《關于加快推進教育數字化的意見》中明確指出：“要推動課程、教學數字化變革，將人工智能技術融入教育教學全要素全過程，開好中小學信息科技相關課程。”這一政策導向既契合新時代教育強國建設的明確要求，也為生成式人工智能與學科教學融合注入了實踐動力。

本研究以“探討在線學習”單元課時教學為實踐場域，著力探索生成式人工智能賦能下“雙新”課堂重構的實踐路徑，以解決核心素養在課時落實中面臨的三個問題：其一，探究活動內容零散，難以形成序列化、遞進的學習活動鏈，以落實深化素養提升的課標要求。其二，課堂討論主題泛化，難以結合真實情境開展有效課堂互動，達成課時目標。其三，教學資源形式單一，無法滿足學生個性化學習的規劃需求。

生成式人工智能支持的教學設計創新

1.理念指導：智能技術驅動的教學設計轉型

依據課標要求，教學設計應遵循“以真實項目問題驅動，引導學生經歷原理應用過程、計算思維過程和數字化工具應用過程，建構知識、提升問題解決能力”的真實性學習理念。因此，在內容設計層面，筆者以大單元整體設計增強內容結構關聯，設計了基于“科技節在線學習”項目主題的“資源探索—資源分享—效率提升”系列活動，本課例即第三課時指向效率提升的“在線學習計劃營”真實情境教學活動鏈。在活動設計層面，以生成式人工智能為技術支持，對單元任務進行活動分解，強化學生在數字化學習環境下的互動參與、自我規劃和自我管理，落實學生的主體參與。在目標設定層面，以“教-學-評”一致性理念為指導，立足學生學情分析，對標課標學業要求，圍繞活動設定了具體目標。本課例生成的“內容-活動-目標”一致性對應關系如圖1所示。

圖1

其中，人工智能技術在本課例教學設計中的賦能作用主要表現為以下三方面的融合：①素養目標與具體內容的融合：借助人工智能的深度內容分析，將課標中的內容要求轉化為多元理解，輔助教師落實素養目標開展創意化教學活動設計，并支持對內容進行迭代優化。②項目活動與技術工具的融合：圍繞“數字化學習與創新”素養要求，將人工智能工具應用嵌入“時間管理”等學習環節，以智能交互反饋的形式，支持學生更好地開展數字化學習。③真實情境與虛擬增強的融合：利用人工智能的情境生成能力，創作情境視頻，并通過文生圖技術動態生成四格漫畫，增強學習代入感。

2.具體設計：人工智能賦能的教學形式創新

①情境四格漫畫。在“對比案例”環節中，采用文生圖技術創作“小紅的在線學習”四格漫畫，如圖2所示。基于預先創作的情境腳本，完善提示詞設計（背景+角色+動作+其他細節描述），通過文生圖技術生成內容突出、主題鮮明的圖片，并進一步基于分格腳本的提示詞優化，借助豆包的“智能編輯”和“區域重繪”功能調整細節，完成完整四格漫畫的創作。

圖2

②情境微視頻。在“情境導入”環節中，借助人工智能視頻創作工具制作《小明的不當在線學習》情境視頻。首先，運用問卷星采集學生在線學習記錄的統計數據并提取問題特征，建構貼合本班學情的典型案例。接著，進行創作加工撰寫情境腳本，借助DeepSeek強化腳本細節描述，通過即夢AI工具實現腳本到分鏡關鍵幀創意圖片的轉換，生成符合三年級認知特點的動畫場景。同時，基于生成的創意參考圖和分鏡腳本完成人工智能視頻的創作，讓視頻動起來。最后，結合剪映的“圖文成片”功能完整生成由人工智能配音、人工智能分鏡的創意情境視頻。

③時間規劃網頁。在“活動一 時間管理”環節中，利用DeepSeek的語言理解和網頁設計能力開發“我的科技節在線學習”網頁。首先，基于探究內容和活動要求對網頁布局和模塊內容進行初步構思。其次，根據“頁面布局+內容模塊+對應功能”的提示詞框架撰寫對話指令，由DeepSeek輸出完整網頁代碼。最后，根據生成的效果和具體要求，對頁面代碼進行指令微調，如拖拽時間塊時可自由滾動頁面、優化拖拽時的視覺反饋、動態調整時間塊高度以適應內容比例等。

生成式人工智能賦能的遞進課堂實踐

1.情境建構階段：生成式人工智能雙案例對比

在情境導入環節，教師將學生周末的在線學習數據問題轉換成生動形象的小明案例視頻。學生能快速進入具體的真實情境，并聯系生活實際說出行為的不當之處及其影響，反思不當的在線學習行為及其產生的后果，達成對應的學習目標。在對比案例環節中，教師呈現“小紅高效學習”的漫畫素材，學生根據活動要求在小組內交流討論，探究小紅的在線學習行為“好”在哪里，為后續策略探究奠定基礎。生成式人工智能的賦能，大大提升了案例情境的畫面表現力，使素材樣式更加鮮活，從而快速吸引學生的注意，幫助他們建立認知沖突，進行有效互動。

從課堂層面來看，人工智能技術的應用顯著提升了教學素材的接受度和學生的參與度。從學生層面來看，人工智能賦能下的課堂實踐促進了學生批判性思維和反思能力的培養。基于案例對比的學習方式，不僅增強了學生的學習動機，還促進了學生批判性思維和問題解決能力的發展。

2.策略探究階段：網頁工具深度應用

“活動一 時間管理”環節應用了人工智能生成的在線學習規劃網頁，通過讓學生自主操作頁面中的不同時間塊，結合科技節在線學習的具體環節需要和對應要求，進行個性化、勞逸結合的時間安排。在這一過程中，生成式人工智能以網頁為載體，在學生的在線學習計劃生成中發揮著重要作用。

在課堂實踐層面，人工智能生成的在線學習規劃網頁為學生提供了一個便捷的交互操作平臺。學生能夠根據個人學習習慣和科技節活動要求，靈活調整時間塊，制訂個性化學習計劃。這一過程不僅提升了學生對時間管理的認識，而且通過即時反饋機制設計，能對學生操作行為進行即時應答，并給予個性化的合理性反饋，輔助學生進行調整。在學生學習層面，人工智能賦能的在線學習規劃網頁與學習目標緊密結合，不僅增強了學生的探究熱情和主動性，而且促進其高階思維發展。一方面，趣味化的操作界面設計使得學習過程更加生動有趣，激發了學生的學習興趣，使學生更積極主動參與到學習活動中。另一方面，學生在完成時間安排任務活動時，必須考慮如何合理分配時間，以平衡個人學習與團隊合作的需求。這不僅有助于學生更有效地實現學習目標，而且能夠促進學生在實際學習過程中對時間管理重要性的認識和應用。

3.遷移應用階段：變式情境闖關

“抗干擾測試”環節基于前置“科技節在線學習”項目情境和專注策略的多重鋪墊，通過人工智能對場景設計的變式迭代，來拓展更多真實的在線學習干擾場景。通過這一環節，學生能夠在多元情境中提升遷移應用意識和問題解決能力，進而提高認知水平，增強自我管理意識和能力，達成素養目標。

在課堂層面，“抗干擾測試”環節依托生成式人工智能技術對學生“科技節在線學習”的多元場景進行了場景腳本的差異化進階設計、積分選項描述的優化迭代、在線學習場景繪圖等，豐富了真實在線學習情境的變式預設。這樣不僅調動了學生的學習興趣，還促使他們在面對不同干擾因素時，靈活運用所學知識和策略進行自主調整和問題解決。在學生層面，沉浸式變式情境闖關學習活動能夠激發學生遷移運用多種策略解決具體問題，并積極參與交流分享，進而增強數字化學習環境中的抗干擾能力和自我管理能力，進階專注小能手。在此過程中，教師也能夠清晰了解到學生的認知誤區和能力表現，為個性化引導提供了有力的支持。

生成式人工智能應用的實踐反思

1.技術賦能的教育價值

本研究通過教學實踐驗證了生成式人工智能在課堂應用中的三層革新價值：其一，實現教學資源的生成革新。一方面，生成式人工智能有效促進了教師開展個性化創新教學設計、優化迭代內容腳本，生成其專屬創意的個性化教學資源。另一方面，生成式人工智能顯著提高了情境構建與細節描繪的質量，畫面表現力強（主題明確、內容生動、風格適切）。資源樣態更加豐富，制作成本大幅降低，極大提升了案例制作的效率。其二，推進素養導向的個性化學習創新。基于生成式人工智能設計符合核心素養要求的真實項目活動，創設數字化學習的真實環境，強化過程中的互動反饋體驗，能有效支持學生開展數字化學習，達成對應目標。其三，重塑了師生的角色行為。在人工智能技術的輔助下，教師的角色正在從傳統的知識傳授者轉變為學習設計師。人工智能承擔基礎性內容工作，促進教師創造力發展與教學設計能力提升。同時，精心重構的學習活動落實了學生的課堂主體地位，為其人工智能素養培育提供契機。

2.實踐應用的現實挑戰

立足實踐，技術應用也對教師提出了三重挑戰：其一，對數字素養水平的挑戰。教師面臨從傳統的“技術使用者”轉向“教學設計師”的角色轉換挑戰，這要求教師在教學實踐中要對技術應用的適宜性、內容認知負荷及工具風險進行深入分析，并進行人工篩選與適應性調整。其二，對學生技術觀的引領挑戰。面對技術應用中可能產生的依賴風險等，需要采取一定的預防策略引導學生建立正確的技術觀，以避免技術濫用和工具化傾向，確保不偏離素養培養的主要目標。其三，對倫理規范實踐的挑戰。教師需要基于一定的倫理規范要求建立必要的內容審核機制，對人工智能生成的內容進行倫理、價值觀審查。此外，學習行為數據的采集使用需建立更完善的規范體系。這些問題的解決還需要政策、技術、師資培訓等方面的協同推進，以保護學生免受數字風險。

結語

實踐探索表明，智能技術已從工具屬性升維為教育生態的構建要素，使得傳統課堂的時空邊界、資源樣態、交互模式都在發生根本性變革。未來，研究需進一步探索技術賦能教育的有效著力點和人機協同的最佳平衡點，聚焦學生核心素養的培育，真正實現從“AI+教學”到“AI×教育”的質變。

本文作者：

范田田

上海市普陀區教育學院

文章刊登于《中國信息技術教育》

2025年第15期

引用請注明參考文獻：

范田田.生成式人工智能賦能小學信息科技“雙新”課堂重構——以“探討在線學習”單元教學為例[J].中國信息技術教育，2025（15）：8-11.

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