【摘要】在我国信息技术不断发展的背景下，人工智能已经成为推动社会进步的重要力量。根据2022年信息科技新课标的要求，小学信息科技教育需要培养学生的信息意识、计算思维以及数字化学习与创新等核心素养。为了在核心素养的背景下有效地进行小学三年级人工智能课堂教学，本文以“和电脑比赛”为例，从课前思考、教学过程和教学反思等方面展开论述，旨在探讨小学三年级人工智能课堂有效地培养核心素养的路径。

【关键词】人工智能；有效教学；核心素养

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”），将人工智能课程融入信息科技的主线之一，在小学低年级人工智能注重生活体验的基础上，中年级以基本概念和基本原理为主，尊重小学中年级学生认知规律，立足他们的生活实际，开展合适的人工智能教学活动。

熊璋教授指出，信息科技课程应该从实践应用出发，注重帮助学生理解基本概念和基本原理，引导学生认识信息科技对人类社会的贡献与挑战，提升学生的知识迁移能力和学科思维水平。当前，小学人工智能课堂处于起步阶段，对于小学中年级人工智能课堂融入信息科技核心素养的探讨较少，缺少较系统的探索与阐述。因此，本文以“和电脑比赛”一课为例，阐述核心素养背景下小学三年级人工智能课堂中进行有效教学的实践过程。

一、活动导入：帮“井宝宝”找生字

上课伊始，在情境导入阶段，教师以深井小学读书节的经历为背景，向学生介绍了深井小学吉祥物“井宝宝”在阅读古诗时遇到的困难。“井宝宝”表示自己遇到了一些生字词不会读，向同学们寻求帮助和解决办法。学生在这个阶段开始思考并回答问题，同时也思考着如何帮助“井宝宝”解决这个问题。他们可以提出自己的想法、建议和解决方法。

本环节的设计意图是通过提问环节，激发学生的学习兴趣，让他们参与到解决问题的过程中。同时，这个环节也引出了接下来的关卡一，为后续的教学内容铺垫。通过这样的设计，促使学生积极思考和参与，提高他们的学习动力和主动性。

二、实践体验①：人工智能识字

在此环节，教师首先明确了比赛的规则，并进行了演示。然后，学生被分成两组进行比赛，每组比赛时间为3分钟，教师组织了简单的师生点评和生生互评。在比赛结束后，教师提出了问题，询问学生们关于利用人工智能识字的优势和背后的原理。学生们倾听并给出自己的见解。此外，教师还预设了学生可能会提出人工智能无法识别的文字，并让他们记录在任务单的备注栏中，等待解决。

本实践体验环节的设计意图是让学生亲身体验人工智能识别文字的核心技术OCR，并通过点评及时反馈，帮助学生为接下来的任务做好准备。通过这样的设计，学生们能够积极参与、合作完成任务，并在交流中加深对人工智能识字的理解和认识。

三、实践体验②：人工智能识图

教师在过渡时以“井宝宝”的形象向学生们介绍，在深井小学新校区里发现了很多不认识的植物，并通过人工智能来识别这些植物。接着，教师明确了比赛的规则，并进行了演示。学生们被要求在5分钟内合作完成任务，并进行了点评操作，小组可获得额外加分。在任务结束后，教师进行了小结，概括了人工智能识图的过程，并将要点板书出来。学生们倾听了规则，并合作完成了任务。随后，他们小结了任务完成情况，并表达了对人工智能识图的看法。教师进行了点评，并通过回顾板书的内容，帮助学生们复习和巩固所学的做法。

本实践体验环节的设计意图是让学生们亲身体验人工智能识别图像的过程，并通过任务的点评了解自身学习情况，进一步调整学习状态，并为接下来的任务做好准备。通过这样的设计，学生们能够积极参与、合作完成任务，并在交流中加深对人工智能识图的理解和认识。

四、讲授新知：人工智能识别的原理

教师以“井宝宝”形象询问学生总结人工智能识别的共同点。通过案例引导学生理解“特征”和“特征提取”，并总结人工智能识别的“三步走”过程：分析（提取特征）、搜索（建立索引）→数据库、匹配（查询结果）。学生猜测共同点并认真听讲，努力理解人工智能识别的原理。此设计旨在通过原理解析帮助学生理解人工智能识别的内在逻辑，清晰理解“特征”和“特征提取”的概念，并了解人工智能识别的基本过程。有助于学生深入理解人工智能识别的原理和认识。

五、问题辨析：人工智能分强弱

“井宝宝”感谢学生讲解后，提出问题：为什么人工智能有时成功有时失败？教师引导学生查看教材第18页，指出只有数据库中有的内容才能成功识别。教师提出问题：是否所有人工智能都需事先告诉答案？并介绍了弱人工智能和强人工智能的概念，以及聊天机器人应用ChatGPT和“文心一言”。学生需寻找答案，并理解弱人工智能和强人工智能的概念。这样的设计让学生了解人工智能的发展现状，并深入理解弱人工智能和强人工智能的区别。

六、总结提升：可视化学习结果，体现有效教学

教师在总结提升环节进行了多项活动，如让学生理解人工智能的局限性和未来前景，进行思维导图展示，进行点评和互相评价，完成在线问卷调查和可视化结果分析。学生们在任务单上补充知识点，制作思维导图，展示和点评作品，并通过可视化结果分析自己的掌握情况。这样的设计帮助学生梳理知识、总结重难点，提升学习能力和思维能力。

在本课，学生们深入了解了人工智能识字和识图的原理和过程，各环节激发了学生的积极性和主动性；通过板书巩固知识点，让学生了解未来的发展方向和应用前景。尽管存在设备配备不足的遗憾，但通过本次实践，学生的基础知识得到了强化，动手能力和思维能力也得到了提升。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022：2.

[2]熊璋.“科”“技”并重——义务教育信息科技课程标准解读——访义教信息科技课标组组长熊璋教授[J].中国信息技术教育，2022（9）：4-7.

责任编辑 王苏燕