摘要：在数字化时代背景下，小学信息技术教学肩负着培养学生数字素养与创新能力的重要使命。人工智能（AI）技术以其智能化、个性化、交互性强的特点，为传统信息技术课堂注入新活力。本文聚焦AI技术在小学信息技术教学中的应用价值，从教学目标重构、教学内容优化、教学方法创新三个维度探讨实施路径，并从技术环境、教师能力、文化生态层面构建保障机制，旨在为构建适应智能社会需求的小学信息技术教学体系提供理论参考与实践框架，推动信息技术教育从知识传授向素养培育的深度转型。

关键词：人工智能；小学信息技术；教学创新；数字素养；智能教育

引言

《教育信息化2.0行动计划》明确提出“推动人工智能等新技术在教育领域的深入应用”，《义务教育信息技术课程标准（2022年版）》亦将“智能系统与社会”列为核心内容模块。小学阶段作为信息技术教育的启蒙期，传统教学模式中“软件操作导向”“知识碎片化”等问题日益凸显，难以满足培养学生计算思维、创新能力和伦理意识的时代需求。AI技术通过智能感知、数据分析、虚拟仿真等功能，为解决教学内容滞后、教学方法单一、评价体系片面等问题提供了新路径。

一、AI技术支撑的教学内容优化：动态适配与智能整合

（一）课程内容动态更新：AI驱动的知识图谱构建

小学信息技术教材内容常面临技术迭代滞后的问题，如编程语言版本更新、新兴工具普及等。AI技术可通过网络爬虫与自然语言处理技术，实时抓取行业前沿动态（如最新AI应用案例、低代码开发平台更新等），并与课程标准要求的知识点进行语义匹配，生成动态知识图谱。教师可根据知识图谱调整教学内容，例如在“程序设计基础”单元中，引入AI驱动的低代码开发工具，使学生在可视化界面中体验“拖放组件-设置逻辑-生成应用”的开发流程，提前接触智能化开发趋势，缩短课堂知识与现实技术的鸿沟。

（二）学习内容个性化适配：AI学情分析下的分层教学

传统教学中，学生因知识基础、学习风格差异导致“吃不饱”与“跟不上”并存。AI通过分析学生的课堂操作记录、作业完成数据等，构建个性化能力模型，识别每个学生在“知识理解-技能掌握-创新应用”各维度的优势与不足。例如，对编程逻辑掌握较快的学生，系统可推送“AI算法进阶”微课程；对界面设计敏感的学生，推荐“智能UI设计”拓展任务。这种基于数据的分层教学，使课程内容从“统一进度”转向“按需供给”，满足不同学生的发展需求，真正实现“因材施教”。

（三）跨学科知识整合：AI介导的项目式学习设计

信息技术课程具有强实践性与跨学科性，AI技术可作为整合工具，设计“信息技术+X”的项目式学习内容。例如，在“植物生长监测”项目中，学生运用传感器采集植物生长数据（科学），通过AI数据分析工具预测生长趋势（数学），利用编程控制智能灌溉系统（信息技术），并通过演示文稿汇报成果（语文）。AI在项目中扮演“数据中枢”角色，将多学科知识转化为可操作的技术任务，使学生在解决真实问题的过程中，理解信息技术的工具性价值与跨学科应用场景，避免陷入单一技能训练的误区。

二、AI技术引领的教学方法创新：从单向传授到智能交互

（一）智能导学系统：24小时在线的个性化导师

AI驱动的智能导学系统可突破课堂时空限制，为学生提供即时化学习支持。系统通过语音识别技术接收学生提问，利用知识图谱快速定位答案，以文本、视频、动画等形式进行多模态反馈。例如，学生在课后完成编程作业时，若遇到“循环语句逻辑错误”问题，可通过拍照上传代码截图，系统自动分析错误类型并推送针对性讲解视频，同时生成同类问题练习题库。这种“即时疑问-智能解析-强化训练”的闭环，使学习从“被动等待教师答疑”转向“主动探索解决路径”，培养学生的自主学习能力。

（二）虚拟仿真实验：低成本高安全性的实践环境

小学信息技术教学中，部分实践内容（如服务器搭建、网络安全攻防模拟）因设备成本高、操作风险大难以开展。AI虚拟仿真技术可构建沉浸式实验环境：学生通过佩戴VR设备进入“虚拟数据中心”，动手操作虚拟服务器完成系统配置；在“网络安全实验室”中，通过AI模拟攻击场景，学习防火墙设置与漏洞修复。虚拟环境的可重复性与零风险特性，使学生能大胆尝试错误操作，在“试错-反思-改进”中深化对技术原理的理解，弥补传统实践教学中“重演示轻操作”“怕出错不敢试”的不足。

（三）智能协作平台：突破时空的学习共同体

AI支持的协作平台可打破班级界限，构建跨班级、跨学校的学习共同体。平台通过智能分组算法，将对同一技术主题（如“AI绘画创作”“机器人编程”）感兴趣的学生组成虚拟小组，成员通过实时聊天、共享白板、版本控制等功能协作完成项目。AI实时分析小组讨论中的观点贡献度、任务完成进度等数据，生成协作效能报告，帮助教师与学生了解合作中的优势与问题。这种“兴趣驱动-智能匹配-数据反馈”的协作模式，使学生在与不同背景同伴的交流中拓宽视野，培养团队协作与沟通能力，适应智能社会对复合型人才的需求。

三、AI技术应用的保障机制：技术、师资与文化的协同发展

（一）技术环境建设：构建“基础普及+创新实践”的双层架构

硬件层面，需为普通教室配备触控一体机、AI学习终端（如搭载语音交互功能的平板电脑），满足日常教学的智能交互需求；在专用教室建设“AI创新实验室”，配置图形化编程机器人、VR设备、3D打印机等前沿工具，为学有余力的学生提供深度学习空间。软件层面，引入轻量化AI教学平台，集成学情分析、资源管理、虚拟实验等功能，降低教师技术应用门槛。同时，建立数据安全管理制度，确保学生信息在采集、存储、使用过程中的合规性，防范技术滥用风险。

（二）教师能力提升：打造“技术素养+教育智慧”的复合师资

AI时代的小学信息技术教师需具备三重能力：一是技术操作能力，能熟练运用AI工具设计教学活动、分析教学数据；二是课程设计能力，能将AI知识与学科教学目标深度融合，开发符合小学生认知特点的项目式课程；三是伦理引导能力，能在教学中渗透数字伦理教育，帮助学生建立正确的技术价值观。学校可通过“AI工作坊”“跨校教研共同体”“企业导师进课堂”等形式，为教师提供理论学习与实践操作的培训资源。

（三）文化生态培育：营造“智能友好、全员参与”的教育氛围

推动AI技术在小学信息技术教学中的应用，需凝聚学校、家庭、社会的共识。学校可通过“AI开放日”活动，邀请家长体验学生的AI学习成果（如智能绘画作品、简易机器人演示），消除对新技术的认知隔阂；在校园文化建设中，设立“AI小达人”展示墙，宣传学生的创新作品与学习故事，激发学习动力。社会层面，联合科技企业开发适合小学生的AI科普资源（如动画短片、互动游戏），通过科技馆、青少年活动中心等阵地开展普及教育，形成“课堂教学-课外实践-社会体验”的立体化学习网络，让AI技术真正成为学生认识世界、创造未来的工具。

结束语

人工智能技术与小学信息技术教学的融合，不是简单的工具替代，而是教育理念、教学模式与学习方式的系统性变革。通过重构教学目标、优化教学内容、创新教学方法，AI正推动信息技术课堂从“知识传授的容器”向“素养培育的生态”转型。未来研究需进一步关注AI在情感教育、创造力评估等领域的应用边界，探索“人机协同”的最佳平衡点，同时加强农村地区、薄弱学校的技术资源供给，确保教育公平。

参考文献

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