学科教学 | 基于“生成式人工智能技术”的 初中“信息意识”培养的实践探索

《义务教育信息科技课程标准（2022版）》（以下简称新课标）提出信息科技课程要培养的核心素养，主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。信息意识不仅关乎学生有效获取、分析和利用信息的能力，更是他们适应未来社会、提升个人竞争力的重要基石。然而，当前初中生在信息意识方面普遍缺乏主动性与判断力，面临海量信息时往往无所适从。自2022年年底ChatGPT横空出世以来，生成式人工智能技术（AIGC）的崛起为教育领域注入了新的活力，为初中生信息意识培养提供了新路径。本文以“讯飞星火”为研究载体，通过具体的教学实践案例，深入探索生成式人工智能技术赋能初中生信息意识培养的策略。

一、基于AIGC技术的信息意识培养的意义解析

生成式人工智能技术AIGC(Artificial Intelligence Generated Content)是指利用人工智能技术生成内容的能力，它可以通过学习大量数据和知识，生成与人类创作相似甚至超越人类水平的文本、图像、音频、视频等内容。讯飞星火作为生成式人工智能AIGC聊天工具，是基于语言大模型的智能对话系统，利用自然语言处理和深度学习技术，与人类进行交流，根据用户的提问提供顺畅、自然的回答，是否能够提供用户满意的答案，是基于提出问题的质量。结合新课标和东北师大谢月光教授对信息意识的描述，本文认为信息意识是个体对信息的敏感度、信息价值判断力以及信息的合作共享能力。生成式人工智能在信息科技课堂中可以作为智能学伴或助教，赋能学生信息意识的达成。主要体现在以下几方面。

1.在提问中增强信息敏感度

信息敏感度是指在获取、鉴别信息时的敏锐程度和利用信息时的反应能力。在信息社会中，信息的敏感度是一种非常重要的能力，它可以帮助我们在第一时间获取关键信息，从而做出正确的决策和行动。在传统教学中，学生往往被动地接受信息，难以形成对信息的深刻认识。而AIGC技术的应用可以通过自然语言处理等技术手段，帮助学生掌握有效提问的能力。当学生具备提问能力时，他们会更加关注身边的信息，主动思考并提出问题。这种主动性的提问过程有助于他们更深入地了解信息背后的含义和价值，从而增强对信息的敏感度。

2.在追问中提升信息价值判断力

信息价值判断力是指对信息的重要性、可靠性和实用性进行评估的能力。AIGC技术不仅帮助学生深入理解信息，更显著提升了他们的信息价值判断力。当学生提出问题时，AIGC系统能够迅速理解问题的意图，并给出相应的回答。这种即时的互动能够激发学生的好奇心和求知欲，促使他们继续追问。通过与AIGC技术的互动，学生在个性化的学习环境中逐步提高自己的追问能力。通过追问，学生可以探索信息的多个维度，对信息进行质疑、分析和评估，而不是盲目接受。这种批判性的思考方式有助于他们形成独立思考和自主判断的能力，从而提高学生对信息价值的判断能力。

3.在协作中促成信息的合作分享

AIGC不仅为学生之间、学生与老师之间搭建了一个高效的合作平台，更在很大程度上促进了学生合作能力的提高，同时进一步促进信息的合作分享。通过与AIGC技术的互动，学生可以实时记录问题、分享答案，这使得学生间的互动讨论变得更加便捷。在合作中，学生能够围绕共同的问题展开深入探讨，集思广益，共同解决问题。在这个过程中，学生不仅学会了如何有效地分享和利用信息，还通过集体的智慧和努力，对信息的价值进行了更深入的挖掘和判断。这种合作式的学习方式不仅提高了学生的学习效果，还培养了他们的团队合作能力，从而更好地利用信息，促成了信息的合作分享。

二、基于“AIGC技术”的初中生“信息意识”培养的实践探索

通过对AIGC技术已有研究数据及其在初中信息科技教学实践中的潜力和优势的分析，根据黎加厚教授提出的“生成式探究学习模型”，本文尝试提出基于AIGC技术培养初中生信息意识的教学策略实施路径（见图1）。这些策略旨在通过创设真实情境激发学习兴趣、依据新课标提出探究性任务、思考提示词与AIGC对话、迁移应用个性化问题解答、合作交流与实时反馈等方式，激发学生的思维，促进知识的感知、获取、利用和分享等，提升学生的信息意识。本文以浙教版七上《IP地址与DHCP》为例，具体阐述这一教学策略在实践中的应用方法：

图1基于AIGC技术发展初中生信息意识的教学策略实施路径

（一）巧设情境，激活学生兴趣，主动感知信息

新课标倡导真实性学习，注重创设真实情境，引入多元化数字资源，提高学生的学习参与度。在课堂教学中，教师通过引入讯飞星火创设问题情境激活学生的学习兴趣，创造机会让学生自主发现问题、产生信息需求，并学会寻找、判断信息真伪和价值，培养其自觉、主动寻找信息的意识。

案例1：

创设情境，导入新课

教师以话题“今天，我们课堂迎来了一位特别的小助教……”为引子，开启课堂。在学生好奇心的驱使下，教师顺势介绍小助教——星火，并详细阐述它的使用方法。紧接着，教师播放一段警方利用先进的IP地址定位技术成功侦破网络犯罪的视频，引导学生思考：“如果你是警察，你将如何追踪犯罪分子的行踪？”“在这个案件中，哪一个环节成为了破案的关键点？”等一系列问题。通过这些问题，教师鼓励学生与星火进行互动，从中获取解决问题所需的关键信息。

设计意图：通过问题情境的创设为课堂营造神秘感，以便激发学生的兴趣和积极性，并引导或启发学生使用数字化工具解决生活中的问题，培养学生自觉、主动感知信息的意识。

（二）观点碰撞，明确探索任务，深入感知信息

明确探索任务的重要性在于，它为学生指明了学习的方向，提供深入感知信息的途径。当学生清晰地认识到他们需要探索的核心问题和目标时，他们的学习将更具目的性和实效性。同时，明确的探索任务能够激发学生的好奇心和求知欲，使他们以更加积极和主动的态度投入到学习之中，从而更深入地感知信息。为了帮助学生明确探索任务并深化对信息的感知，教师组织学生进行小组讨论。在观点的碰撞和融合中，学生对信息形成更为全面和深入的理解。

案例2：

学生活动：小组合作，以头脑风暴的形式“探讨IP地址的多维认识”

教师：简要介绍IP地址的概念及其在计算机网络中的重要性，提出讨论主题：“探讨IP地址的多维认识，并选择1-2个维度进行深入探究”。强调任务要求：小组合作，多角度地理解IP地址。

学生：小组成员进行头脑风暴，每个学生积极发言，提出自己对IP地址的不同认识维度，如“IP地址的分类”、“IP地址的分配”、“IP地址与网络安全”等。大家畅所欲言，互相启发。

设计意图：在学习新课之前，学生对IP地址的认识往往停留在表面，缺乏全面而深入的感知和理解。为了帮助学生打破这一局限，教师组织学生通过观点碰撞的方式对IP地址形成更为全面和深刻的认识。通过这样的活动，学生们能够明确探索任务，即多维度的深入感知IP地址。这不仅有助于提升他们的信息感知能力和敏感度，还能为他们在与星火的互动中提供有力的支持，使他们能够更加顺畅地进行对话和交流。

（三）设计问题，展开互动对话，增强价值判断力

1.提问炼能，深化信息理解

提问是与星火展开互动对话的起点，星火是否能够提供用户满意的答案，是基于提出问题的质量。因此，问题的设计需要具有针对性。学生要提出有效的问题，这就要求他们深入理解和发现问题。星火作为学生的智能助教，训练学生学会提问的同时，还能帮助学生深化对信息的理解力。为了能够提出有效的问题，在与星火互动中，教师引导学生提问时注意以下几点：

（1）明确和具体地描述问题或需求，避免使用模糊或含糊不清的措辞；

（2）使用简单明了的语言和清晰的句子结构，以便星火更容易理解和处理；

（3）避免使用带有预设答案或引导性的问题；

（4）在与星火进行对话时，尽量保持问题的连贯性和上下文关联。

案例3：

学生活动：学生选择IP地址的1至2个维度，通过设计提问展开与星火互动对话，探索IP地址的基础知识。

学生首先确定了他们想要探索的IP地址的维度，例如IP地址的分类、子网掩码的作用等。然后，他们开始与星火进行互动对话。

在对话开始之前，教师引导学生使用特定的公式来设计初始问题。这个公式是“请你作为[角色]+执行[任务] +[要求]+[说明]”。通过这种方式，学生可以更加明确和具体地表达自己的问题，同时也能够引导星火给出更有针对性的回答。

例如，一个学生可能设计这样的问题：“请你作为网络专家，解释一下IP地址的作用是什么？并说明IPv4和IPv6的主要区别。”在这个问题中，“网络专家”是角色，“解释IP地址的作用”是任务，“并说明IPv4和IPv6的主要区别”是要求和说明。

设计意图：通过这样的问题设计，学生不仅能够获取到关于IP地址的基础知识，还能够了解到不同版本IP地址之间的差异。这种学习方式有助于加深学生对知识点的理解和记忆。

关于IP地址的这些问题主要涉及基础知识，答案相对唯一，学生的思考需求较低，他们设计的初始问题相对集中（见图2）。

图2 学生与星火互动设计的初始问题

2.追问提能，提高信息利用

星火作为智能小助教，能够根据学生的提问提供多样化的信息，引导他们更深入地思考和探索问题。如何理解和利用星火给出的回答，这将有助于学生追问能力的提高。通过追问，学生可以学会有针对性地获取信息，从而大大提高了学生利用信息的能力。

案例4：

A同学学习片段

课堂巡视中，教师发现A同学在学习IP地址时，遇到了一个难以理解的概念——子网掩码。他首先向星火提问：“什么是子网掩码？它的作用是什么？”星火迅速给出了基础性的解释，包括子网掩码的定义和它在网络中的作用。根据星火对话记录情况来看，A同学仔细阅读了星火的回答，并发现了自己仍有许多疑问。于是，他追问：“子网掩码是如何帮助划分网络的？能否给我举一个具体的例子？”星火根据他的追问，提供了更详细的解释，并结合实际场景给出了一个具体的子网划分示例。通过这个过程，A同学不仅理解了子网掩码的基本概念，还学会了如何运用子网掩码进行网络划分。由此可见，A同学通过不断追问和利用星火提供的信息资源，追问能力和利用信息的能力得到了显著提高。

3.辨别信息真伪，强化评估能力

在与星火对话的过程中，教师通过个别辅导引导学生分析和评价星火生成的答案，让学生思考其中的信息来源、逻辑结构和可信度。通过比较星火生成的答案与其他来源的答案，培养学生的信息辨别和评估能力，提高他们对信息的价值判断力。

（四）项目实践，迁移学习经验，强化并提升信息意识

通过项目实践，学生将感知信息、理解信息、利用信息、评估信息的能力应用于新的情境中。在新的情境中，学生进行独立思考并解决问题。在完成教师布置的任务过程中，学生强化并提升了信息意识。

案例5：任务挑战：1.计算机无法连网怎么办？2.撰写学习报告。

教师：教室内有45台计算机，但其中一台计算机无法连网。请大家借助小助教星火找出导致这台计算机无法上网的原因，并修复它。完成后，就IP地址的学习撰写报告。

学生：通过提问及追问与星火展开对话进行主题探究式学习，了解导致计算机无法连网的多种情况，并根据星火的提示动手实践解决该电脑无法上网的问题。

学习结果描述（节选，见图3））：大部分学生通过4-5个问题的提问及追问结合实践操作解决了计算机无法上网的问题。

图3 学生与星火对话过程（节选）

设计意图：科学的任务设计、紧扣生活的机房探学，激活了学生的探究热情，教学在学生的积极活动、深入学习中获得了良好效果。在项目实践过程中，学生不仅能够将学习经验迁移到新的情境中，还能够在实践中进一步夯实他们的探究思维，并提升独立思考、解决实际问题的能力，从而巩固并提升了信息意识。

（五）成果展示，评价总结，推动信息的合作共享

成果展示与评价总结是课堂教学的重要环节，它们不仅是对学生学习成果的检验，更是促进学生深度学习、提升认知结构的重要手段。成果展示有助于学生总结和提炼自己的学习经验，对所学内容进行回顾和梳理，更加清晰地认识到自己的学习收获。评价总结则是结合学生的学习过程、学习成果以及成果汇报的表现，给予具体的评价和建议。通过成果展示与评价总结，能够促进学生之间的信息交流与合作、优化使用星火解决实际问题的方法，在此过程中，学生可以相互学习和借鉴，实现信息的分享和创新。

案例6：学习成果汇报

学生：各小组汇报学习报告，分享对IP地址、DHCP服务配置以及网络故障排查等方面的认识。同时，他们还会展示自己在学习过程中遇到的困难和挑战，以及如何借助星火小助教进行学习的。

教师：教师结合小组汇报，引导“听众”对汇报情况进行点评。过程中，师生结合在项目实践过程中总结借助星火解决问题的经验，同时也会指出报告中可能存在的遗漏或不足，鼓励学生们进一步完善和提升。

设计意图：通过成果汇报和师生点评，学生们不仅展示自己的学习成果，还从他人那里获取新的信息和启示，从而明确自己需要改进和提升的方向。

三、思考与展望

在信息科技不断发展的背景下，AIGC技术为初中生信息意识培养提供了新的可能性，乃至在学生核心素养的达成方面也具有一定的优势。如在与AIGC进行对话的过程中，学生可能会对AIGC的工作原理产生好奇，从而激发他们对计算思维的兴趣；AIGC作为数字化工具，其应用本身就是数字化学习的一部分，AIGC鼓励学生生成追问，这不仅促进了他们的创新思维，还可能激发他们探索新技术和工具，以解决更复杂的问题；学生通过与AIGC的互动，可能会更加关注信息的来源和使用，从而学会如何在数字世界中负责任地行事。然而，技术发展迅速，但我们社会、道德和法律框架尚未跟上，引发了人们对负责任使用生成式人工智能的担忧。我们也需要认识到AIGC技术的局限性，如可能存在的误导性信息和缺乏人性化的交互，如过度依赖AIGC技术可能会导致学生对自主学习和自主思考能力的丧失。因此，未来的研究应该不断改进AIGC技术本身，同时探索更多有效的教学策略，以更好地促进学生信息意识的培养。