义教信息科技教学实施 | “物联网实践与探索”与“人工智能与智慧社会”模块-模块教学反思与提升

“物联网实践与探索”模块

“人工智能与智慧社会”模块

模块教学反思与提升

本期内容

1

课标理解

●深化认知 强化应用 指向责任

——“物联网实践与探索”与“人工智能与智慧社会”模块教学反思与提升

2

教学课例+同步教学资源

● 人机协同：信息科技跨学科主题设计实践总结与反思

——以《智能物联系统的设计》一课为例

●初中信息科技物联网教学实践与反思

——以《物联功能细分解》一课为例

1

课标理解

深化认知 强化应用 指向责任

——“物联网实践与探索”

与“人工智能与智慧社会”

模块教学反思与提升

本文围绕《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》中的“物联网实践与探索”“人工智能与智慧社会”两模块的教学展开反思与提升。经分析发现，这两个模块的教学存在知识与体验割裂、跨学科融合难、人工智能教学抽象及生成式人工智能依赖等问题，因此，本文通过典型案例提出构建“真实情境—递进实践—思辨升华”的教学闭环，实施分层教学，强化“用AI学AI”策略，推动多元评价融合及关注教师专业发展等建议，旨在实现从技术操作到素养培育的转型，培养有能力、有担当的数字公民。

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）将“物联网实践与探索”和“人工智能与智慧社会”分别列为八年级和九年级的核心学习模块，这表明，信息科技课程已发生从“技术操作”走向“素养培育”的深层转型。笔者自2025年8月以来，在本刊连续刊载了数十篇关于这两个模块的教学的文章，涉及课标理解及教学实践，综合回溯这些文章，形成了若干反思。

模块综述与反思

1.从“万物互联”到“万物智联”：教学目标的递进性反思

“物联网实践与探索”模块以“感知—传输—处理—控制”为技术主线，引导学生理解传感器、网络协议与数据流的基本架构。笔者在整体模块教学论述中提出，物联网教学的本质是让学生理解“物品如何获得‘智慧’并与人和其他设备交互”。然而，当前的教学实践普遍存在一个突出问题：知识传授与技术体验割裂。许多课堂仍停留在概念讲解和简单设备演示层面，学生虽能说出“物联网是万物互联”，却难以从“数据采集—传输—决策—反馈”的完整链路上理解物联系统的运行逻辑。

以吴良辉、陶鑫荣的《给文物穿件“防潮衣”》为例，该课以广东“回南天”文物受潮为真实情境，采用“情境锚定—技术解构—协同创生”三阶教学框架，将抽象的物联网架构转化为具象的防潮系统设计实践，取得了良好的效果——88%的学生能独立完成基础防潮系统搭建。这一案例启示我们：情境的真实性和任务的工程性是驱动学生深度理解的关键。

2.跨学科融合：理想与现实的落差

新课标倡导跨学科主题学习，这两个模块天然具备跨学科优势。“在线数字气象站”跨学科案例将地理（选址与气候）、数学（数据统计）、艺术（外观设计）与信息科技深度融合，体现了“科”与“技”并重的课程理念。但在实际操作中，跨学科融合面临三重困境：一是教师知识结构单一，难以驾驭多学科内容；二是课时安排刚性，跨学科活动需要更多连贯课时；三是评价标准模糊，难以量化跨学科能力的达成度。

物联网综合应用教学文献中提出分层次实践活动设计——基础层（设备认知与数据读取）、进阶层（协议应用与系统搭建）、创新层（项目设计与问题解决），这一思路为解决跨学科难题提供了可操作的路径：以信息科技为锚点，按能力层次逐步引入其他学科元素，而不是一开始就要求全学科整合。

3.人工智能模块教学：从“工具崇拜”到“理性思辨”

“人工智能与智慧社会”模块的教学痛点更为突出。邓平指出，当前人工智能教学存在“抽象概念落地转化不畅、学生体验性学习不够、伦理思辨环节流于形式”三大问题。许多教师对该模块存在畏难心理，在以讲授和演示为主的课堂中，学生主体性未能充分发挥。

邓平提出的“可玩—可感—可辩”三阶教学模型值得借鉴：第一阶通过“AI猜猜猜”等游戏化活动降低认知门槛，第二阶以“智慧微改造”等项目式学习实现生活化迁移，第三阶围绕伦理议题开展深度思辨。特别值得肯定的是，该模型将“辩证性思考”定位为贯穿模块始终的核心教学方式，而非课末的简单归纳，强调“深入学科知识以辨析人工智能”——这是从技术认知走向价值判断的必经之路。

“词语魔法屋”教学案例以自然语言处理中的分词技术为切入点，借助MixAI离线平台和Python编程工具，让学生从体验人与机器分词差异入手，逐步理解BPE算法的统计思想，最终生成词云图完成可视化验证。这种“做中学”的设计有效化解了“人工智能黑箱”的认知障碍，但同时也暴露出设备与算力条件不均的现实约束——正如学情分析所指出的，九年级学生面临升学压力，课堂时间有限，并非所有学校都能提供充足的软硬件环境。

4.生成式人工智能：赋能还是依赖？

当前，最具变革性的教学变量无疑是生成式人工智能。邓平以生成式人工智能为“工具支架”构建教学框架，将大语言模型、文生图工具、人工智能助手等融入课堂，实现了学生对人工智能的“零距离接触”。吴良辉的案例则在原型搭建阶段引入“文物保护智能体”，学生在完成基础功能后借助人工智能实现功能升级，实现了从“工具辅助”到“思维共建”的进阶尝试。

然而，一个值得警惕的趋势是：部分课堂过度依赖生成式人工智能，学生从“不会做”变成了“不用做”。吴良辉在反思中也指出：“亟须通过优化智能体交互设计，强化其‘启发式引导’功能，推动人机协同模式从基础的‘工具辅助’向深度的‘思维共建’进阶。”这提醒我们：生成式人工智能应服务于思维发展，而非替代思维过程。在基础学习阶段应减少人工智能干预，让学生自主探索核心逻辑，仅在进阶阶段借助人工智能实现复杂场景的迁移与创新。

5.评价改革：从“结果导向”到“素养全程”

张菊、候继仓指出：模块学习质量测评作为检验学业要求落地成效的关键环节，具有重要的教学导向作用。它不仅是全面衡量学生物联网知识掌握、实践能力提升及核心素养发展水平的“量尺”，更是引导教师精准把握教学重点、科学定位学生学业发展水平、借助测评反馈优化教学方法、实现教学质量有效提升的重要路径。

然而，客观性答题评测（选择题测试）与任务完成式评测（项目作品评价）各有局限。答题评测难以捕获高阶思维和创新素养，项目评测则受课堂时间限制难以充分展开。吴良辉建议引入“设计日志”评估法，结合智能体交互记录构建“过程+结果”的立体评价体系，这一思路指向了评价改革的未来方向：技术赋能的过程性评价。

教学提升与建议

1.构建“真实情境—递进实践—思辨升华”的教学闭环

两个模块的教学应遵循统一的逻辑链条：以真实问题（如文物防潮、智慧校园、垃圾分类）激活学习动机，以递进式实践活动（从设备认知到系统搭建再到创新设计）实现能力建构，以伦理思辨（从技术应用回到社会责任）实现价值升华。笔者在物联网安全教学中提出的“既要创新，更要安全”的理念，同样适用于人工智能模块——技术赋能与责任担当应同步培养。

2.实施分层差异化教学

针对学情差异，应设计基础型、进阶层、创生层三级学习支架。基础型支架降低操作门槛，确保多数学生能完成核心功能；进阶层支架引导思维深化；创生层支架释放创新空间。特别是在人工智能教学中，“虚实结合、软硬配合”是务实之选——不具备硬件条件的学校可借助MixAI、Wokwi等仿真平台开展教学，确保每个学生都能体验完整的活动流程。

3.强化“用人工智能学人工智能”的教学策略

在“词语魔法屋”案例中教师用豆包生成BPE算法可视化网页课件，正是“用人工智能学人工智能”的典型实践。未来教学应进一步探索利用生成式人工智能设计交互式课件，利用生成式人工智能辅助代码调试，利用生成式人工智能模拟复杂场景。其中最关键的一点是，教师要向人工智能下达精准指令，确保技术服务于教学目标，而不是让教学围绕人工智能工具展开。

4.推动评价方式多元融合

建议构建“闯关积分（过程性）+项目量规（成果性）+思辨评分（思维性）+学习反思（元认知）”四位一体的评价体系。技术条件允许的学校可尝试利用智能体记录学生交互过程，实现自动化过程性评价，弥补传统评价方式对思维轨迹捕捉不足的缺陷。

5.关注教师专业发展

两个模块的教学对教师提出了更高的要求，教师必须同时具备技术理解力、教学设计力和跨学科整合力。建议通过专题教研、案例共享、校企联动（如邀请工程师进校园）等方式，持续提升教师专业素养，使教师从“知识传递者”转变为“学习设计者”。

“物联网实践与探索”与“人工智能与智慧社会”这两个模块的教学，是义务教育信息科技课程从技术操作走向素养培育的关键转折。教学应始终以“深化认知、强化应用、指向责任”为导向，通过真实情境、递进实践、人机协同与深度思辨，让学生不仅掌握物联网与人工智能的知识与技能，更理解其科学思想与社会影响，最终成为有能力、有温度、有担当的数字公民。面对生成式人工智能带来的教育变革，我们既不能因噎废食地回避，也不能盲目崇拜地依赖，而应在理性认知中寻找技术与育人的最佳契合点。

本文作者：

李维明

四川省教育科学研究院

文章刊登于《中国信息技术教育》

2026年第14期

引用请注明参考文献：

李维明.深化认知 强化应用 指向责任——“物联网实践与探索”与“人工智能与智慧社会”模块教学反思与提升[J].中国信息技术教育，2026（14）：25-27.

2

教学课例+同步教学资源

人机协同：

信息科技跨学科主题设计

实践总结与反思

——以《智能物联系统的设计》

一课为例

作者：王银萍 浙江省台州市教育教学研究院

资源：

（1）教学论文：人机协同：信息科技跨学科主题设计实践总结与反思——以《智能物联系统的设计》一课为例点击阅读

（2）教学设计及课件：《智能物联系统的设计》点击下载

课例介绍 ：本课是“智能物联系统设计”的第二课时，面向八年级学生，承接前期需求分析成果，聚焦物联系统开发的核心环节——架构设计与原型搭建。引导学生在真实项目背景下，将抽象需求转化为可落地的系统方案。

提示：在线兑换完杂志后自动解锁本期目录、原貌预览、教学资源（可下载使用）。

初中信息科技物联网

教学实践与反思

——以《物联功能细分解》

一课为例

作者：沈悦 新疆维吾尔自治区伊宁市第十八中学；姚俊 新疆维吾尔自治区教育科学研究院

资源：

（1）教学论文：初中信息科技物联网教学实践与反思——以《物联功能细分解》一课为例点击阅读

（2）教学设计及课件：《物联功能细分解》点击下载

课例介绍 ：以新疆伊犁六星街景区智慧化升级为真实项目主线，引导学生走进物联网的世界。课程围绕“智慧停车”这一具体场景，采用“问题驱动—实验探究—模型建构—迁移应用”的教学路径，通过三个递进式动手实验（车位智感、声光智显、网络之桥），帮助学生直观理解物联系统“感知层—网络层—应用层”的三层结构及其协作关系。

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