黄旭人工智能工作室
本研究探讨人工智能技术在初中信息科技课堂中的应用，通过在课前、课中、课后三个阶段开展“启智·导学、协智·助学、汇智·联学”三大策略教学实践研究，构建九条实施路径，旨在变革教与学的方式，有效提高教学效率，促进课堂教学有趣开展，同时优化教学过程，助力学生学习自主生成，并为后续人工智能赋能课堂教学提供有价值的参考。
在“双新”课程改革的推进过程中，初中信息科技学科经历了从工具取向到学科本位的范式转型。当前教材内容呈现出显著的理论深度与学科专业化特征，这种转向在实施层面引发三重现实困境：
其一，学科知识的抽象性导致学生认知负荷显著增加，学习动机呈现衰减趋势；其二，教学过程中支架性资源的结构性缺失，加剧了学生的畏难情绪；其三，探究性学习活动因缺乏过程性保障机制，致使学生知识建构的持续性受阻。值得关注的是，人工智能技术正深度渗透并重构教学生态系统，给课堂教学带来了积极影响。
基于此，笔者积极开展人工智能赋能下的初中信息科技课堂教学研究，并提出了“三智三学”策略，具体如下图所示。
课前阶段：启智·导学，促教学有趣开展
1.开启随机检测，巩固旧知学习
奥苏贝尔的有意义学习理论指出，通过复习旧知，建立新旧知识联系，能够有效地激发学生的思考，唤醒学习记忆，为后续新知的学习奠定坚实的基础。在传统课堂中，对旧知的回顾与复习，教师往往采用“开小火车”等方式进行提问，因课堂教学时间有限，通常在提问五六个学生后，问答基本就会结束，这势必导致有些学生长期处于被动学习状态。而借助人工智能生成的随机检测系统，则能覆盖更多学生，使其主动参与到学习中来，提升课堂互动性和实效性。另外，趣味化地开启点名，可以有效营造轻松活跃的课堂氛围，帮助教师了解学生动态，从而为精准教学提供教学依据。
案例1：
浙教版七年级下册第一单元第三课《物联网与生活》。
本节课的学习内容包括了解物联网在生活中的应用，感受物联网的发展对学习、生活和工作的影响。课堂伊始，笔者利用DeepSeek设计了随机检测系统，通过导入班级学生名单，随机出现姓名，并通过展示智能家居、智慧交通、智慧物流、智慧农业四个维度图片，表明该学生抽取到哪个方面的问题。通过这种趣味问答形式，为后续深入探讨物联网应用奠定基础。
2.借助秘塔搜索，生成学习卡片
《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）强调注重学生综合素质的培养，新教材据此在内容上增加了较多专业性强的知识点。这些知识点通常较为抽象，学生理解起来有一定难度。通过秘塔搜索，教师可快速获取相关背景资料，结合人工智能文生图模型，将复杂概念转化为直观的学习卡片，可以帮助学生跨越理解障碍，深化对专业知识的掌握，实现教学目标达成与学生发展的双赢。
案例2：
浙教版七年级上册第三单元第13课《云存储》
云存储的原理这一教学内容专业性较强，学生在学习该知识时往往感到抽象难懂，教师在课前可利用秘塔搜索生成一系列学习卡片，将复杂的原理分解为简明易懂的知识卡片，帮助学生逐步理解。同时，设计互动式网页，通过模拟云存储的实际应用场景，让学生在动手操作中深化认知，提升学习兴趣。
3.参与互动游戏，激发学习兴趣
认知心理学认为，通过互动游戏可以更好地激发学生的探索欲。学生在参与和体验中，能够将抽象的理论知识具体化，增强对学习内容的理解和记忆。笔者通过课堂教学实践发现，借助人工智能生成互动游戏，引导学生参与其中，可有效激发其内在动力，从而能让学生将知识内化于心，增强学习效能感。
案例3：
浙教版七年级上册第二单元第9课《IP地址与DHCP》。
了解IP地址是本节课的学习目标之一，但在日常生活与学习中，学生接触到的多为十进制，对二进制较为陌生。因此，教师借助人工智能工具，生成互动二进制计算器游戏，让学生在玩乐中学习二进制与十进制之间的转换。
课中阶段：协智·助学，促学习自主生成
1.动画式支架，助力掌握原理
动画式支架通过生动形象的动画，将原本晦涩难懂的知识直观地呈现给学生，助力其对原理的理解。借助人工智能，笔者为学生提供动画式支架，激发学生主动探索的兴趣，促使他们在观察动画过程中主动构建对原理的认知，引导其深入理解原理，为后续学习奠定坚实基础。
案例4：
浙教版七年级上册第二单元第7课《互联网应用协议》。
本节课包含了HTTP的学习。HTTP是超文本传输协议的缩写，是Web服务器与浏览器传输数据时需要遵循的一种协议。这种协议虽然在日常上网时常被用到，但学生并不了解其工作原理。笔者利用豆包生成HTTP工作原理的动画，让学生感受数据HTTP请求和响应的过程，使其能够直观地感受到数据在客户端和服务器端相互传输的过程，进而更好地理解其背后的工作原理。
2.图表式支架，助力理解趋势
教育神经科学研究表明，当学生使用图表梳理算法逻辑时，其前额叶皮层的多模态信息整合区激活程度显著提升，这表明图表式支架在促进计算思维发展中具有可塑性价值。在信息技术课堂中，笔者借助人工智能生成趋势图，利用图表式支架结构化、可视化的优势，有效帮助学生理解数据趋势，促进深度学习的发生。
案例5：
浙教版七年级上册第一单元第2课《演进中的中国互联网》。
在本节课学习时，笔者通过腾讯元宝生成可视化的图表，帮助学生更好地理解事件的发展，梳理互联网发展的历史脉络，体会互联网的快速发展历程，感受互联网给学习与生活带来的变化。
3.工具式支架，助力产出成果
认知负荷理论指出，高负荷会限制工作和学习记忆容量，阻碍知识整合与迁移，进而降低学习效能。在课堂中，帮助学生降低记忆和理解方面的认知负荷，往往会使学习达到事半功倍的效果。在课堂中，笔者利用人工智能生成工具式支架，为学生提供有效辅助，助力学生有效生成作品。
案例6：
浙教版八年级上册第二单元第7课《网页的数据组织》。
在教授本节课内容前，笔者通过访谈了解到学生在学习“互联网数据”这一单元时，很难记住HTML标签、CSS样式等语法，从而导致认知负荷增加，产生畏难情绪，影响编写流畅性。因此，笔者通过腾讯元宝生成工具式支架，提供常用的HTML标签和CSS样式提示，使学生可快速查找和应用，减轻记忆负担，专注于网页设计逻辑，提高学习效率。
课后阶段：汇智·联学，促核心素养提升
1.借助kimi助手，分享高效化
《义务教育课程方案与课程标准（2022年版）》倡导项目式学习，但在信息科技课堂中，项目式学习的开展往往面临时间紧、任务重的挑战。而借助人工智能，学生只需输入诸如主题、要点及相关数据等关键信息，就能让人工智能自动生成结构合理的演示文档。
案例7：
浙教版八年级上册第一单元第2课《电子支付》。
本节课强调通过探究电子支付的应用场景，了解电子支付给生活方式带来的变化和影响。因此，笔者通过项目式活动引导学生查阅资料、预测刷脸支付的发展趋势，并形成一份简要报告。但由于课堂教学时间有限，因此引导学生利用kimi快速生成演示文档，为演示汇报留下充足的时间，让学习效率大大提高。
2.依托积分系统，评价高效化
课堂评价对于鉴别学习效果、全面提升核心素养具有至关重要的作用。借助人工智能生成积分系统，教师能实时快速记录学生表现，精准反馈，充分发挥评价激励功能，促进学生高效学习。
案例8：
浙教版七年级下册第二单元第6课《常见的传感器》。
在交流互动环节，笔者要求学生说一说身边的传感器及其使用场景，同时通过人工智能生成积分系统，更加精准地记录学生的回答，做到及时评价和反馈，以达到让评价高效化的目的。
3.汇聚应用素材，生成知识库
建构主义学习理论强调知识在具体的情境中建构，更容易促进知识理解。笔者利用人工智能寻找知识点相关的应用情境素材，构建知识库，为学生提供丰富的学习资源，促进其解难点知识，巩固学习成果，提升综合能力，实现知识内化与能力提升的有机结合。
案例9：
浙教版七年级上册第三单元第12课《云计算》。
云计算这个知识点专业性强，学生理解难度大。因此，笔者在教学前利用人工智能找到了一系列应用素材，并将其导入秘塔搜索，构建专门的知识库，便于学生自主探究，助力学生深入理解云计算原理。
反思
笔者通过课前、课中、课后三阶段模型，重构了信息科技课堂教学的实施范式，其本质是通过将技术工具从教学辅助手段转变为认知发展伙伴，来优化教学过程、提高教学效率、促进学生发展，使学科教学既扎根于新课标的核心素养要求，又呼应人工智能时代的教育形态变革，最终在技术知识与人文价值的交织中，培养具有创新思维、伦理意识与实践智慧的数字化时代新人。
本文作者：
文章刊登于《中国信息技术教育》
2025年第15期
引用请注明参考文献：
胡伟.人工智能赋能初中信息科技课堂教学“三智三学”实践[J].中国信息技术教育，2025（15）：5-7.
