一、研究背景：初中信息科技项目式教学现实困境

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》明确要求，信息科技课堂要依托真实情境开展项目式学习，着重培育学生计算思维、数字化创新能力与社会责任感。人工智能是初中信息科技的核心教学模块，结合校园环保开展实操项目，是落实新课标育人要求的有效路径。作为一线信息科技教师，在多年开展项目式教学的过程中，我发现不少普遍存在的课堂难题，直接影响课堂育人实效。

第一，校园环保主题活动常年开展，但大多停留在观看宣传片、制作手抄报等浅层形式，缺少可供学生动手实践、落地使用的数字化载体，学生参与探究的主动性普遍不高；

第二，很多学生只是在课本上认识人工智能相关概念，很难把学到的技术知识和校园日常场景结合起来，不懂得用智能设备解决身边实实在在的校园问题；

第三，开展项目式学习时缺少统一、清晰的实施支架，学生自主构思方向杂乱无章，没有参考硬件清单、清晰的编程思路，各班学生完成的作品差距很大，无论科技含量还是实际使用价值都参差不齐。

为解决以上教学难题，落实郑州市中小学课程改革、数字化课堂建设相关工作要求，对照《教师生成式人工智能应用指引》中跨学科学习的实施思路，结合郑东新区初中学校真实校情与学生学情，我以校园绿色建设为真实任务，设计并实施“智护绿色校园”人工智能项目式学习课程。在教学中借助智能化工具搭建分层学习支架，降低学生技术操作门槛，引导学生运用数字技术服务校园日常管理，也为区域内学校开展信息科技项目化教学提供一套可直接借鉴、复制的实践案例。

二、依托支架搭建，六步推进校园智能环保项目教学

本项目学习流程分为六大实施阶段，全程借助AI智能工具做好教学辅助，始终坚持教师课堂主导地位，所有环节贴合郑州本地初中课堂实际，兼顾课堂可操作性及区域教研推广价值。

（一）深挖校园真实场景，梳理贴合学情的项目选题

课堂开篇播放本校校园环保实景短片，组织学生围绕校园垃圾分类、绿植养护、教室用电浪费、雨水回收利用、纸张过度消耗、教室空气质量等身边问题开展集体研讨。学生自主提出的问题零散宽泛，不少选题超出初中生动手能力范围，很难转化为一节课堂可完成的实操项目。我将学生课堂研讨记录整理后，借助智能工具对各类问题分类整合，筛选出6个适配初中课堂、实施周期可控、贴合校园场景的实践方向，舍弃范围过大、难以落地的选题，清晰划定项目研究边界，更适合区域内普通初中课堂开展教学。

（二）划分小组协同探究，统一规范项目规划模板

  

以3—4人为一组划分学习团队，各组自主确定分工、选定细分研究主题。以往教学中，学生自行撰写的项目计划书格式杂乱、核心研究要素缺失，教师备课、指导、修改的工作量极大。本次教学我借助智能工具生成标准化项目计划书、小组协作统一模板，全校统一使用同类材料完成项目规划。标准化模板既能减轻一线教师整理文案的负担，也统一了区域项目式教学的研究规范，方便学校、区教科室统一收集、汇总各类教研成果。 （三）成套设计实践方案，为不同层次学生搭建学习支架

围绕“智能绿色校园”这一核心主题，我整理出6套适配郑州初中生学情的完整项目方案，每套方案均包含创意说明、配套硬件清单、分步编程逻辑框架，供学生自主挑选：

1.智能垃圾分类引导站；

2.智能植物养护监测仪；

3.智能教室节能灯光控制系统；

4.校园雨水回收智能灌溉装置；

5.教室空气质量智能监测站；

6.智能废旧纸张回收计数器。

以智能废旧纸张回收计数器为例，方案内配套完整硬件配置清单：Arduino主控板、红外传感器、显示屏、语音合成模块、LED指示灯、导线、配套电源；同时拆分清晰、便于落地的编程逻辑：设备初始化、红外传感器实时检测、回收数量累加、语音播报统计数据、纸张堆积阈值声光提醒。学生不用从零开始构思创意、梳理程序思路，只需要结合本校校园场景在现有框架基础上修改完善，既能系统掌握图形化编程逻辑，又能保障课堂作品产出效率，缩小班级内学生学习成果差距，方便学校统一组织课后成果展示、参与区级教研评比。

（四）小组互评打磨方案，优化作品校园实用功能

各小组选定研究方案后，自主绘制硬件搭建设计图、编写基础程序，开展组间互评交流。针对方案里存在的功能漏洞、操作缺陷，我借助智能工具完善细节设计，补充防误触程序逻辑、设备清零按钮、分级声光提醒等贴合校园管理需求的实用功能，提升作品在校内实际使用价值，弥补学生设计过程中的思维短板。

（五）硬件搭建与编程实操，降低课堂分层教学难度

学生对照配套硬件清单完成实物组装，依托Mind+图形化编程软件，按照预设编程框架填写参数、调试各类传感设备。以智能教室节能灯光控制系统为例，整套流程清晰拆分：系统初始化→人体红外传感器检测→用电时长变量计数→语音节能提示→灯光警示提醒。学生仅需结合本校教室布局调整感应距离、提醒阈值，大幅减少编程试错耗时，我也能腾出更多精力一对一指导基础薄弱学生，契合郑东新区教育均衡发展的教学要求。

（六）校园创意集市集中展示，统一课堂评价标准

项目学习收尾阶段，在校内举办环保创意集市，各小组现场展示智能硬件作品、讲解设计思路、演示校园实际应用效果。传统课堂评价主观性较强、评价维度单一，不利于校

内学科成果评比、区级教研材料报送。我依托智能工具设计一套标准化多维评价量规，从作品创新性、技术完整性、校园实用性、小组协作四大维度设置量化评分细则，统一全校课堂评价标准，评分结果可直接用于校内学科成果评选、区级教科研素材上报。

整个教学过程中，各类智能工具只承担辅助支架作用，学生自主思考、动手搭建、编程调试、成果展示等核心环节全部独立完成，始终坚守学生课堂主体地位。

三、课堂实践成效及区域推广价值

（一）课堂教学取得三方面实际成效

1.学生实践作品整体质量明显提升。依托分层教学支架，不同学习基础的学生都能完成兼具创意、技术含量、校园实用价值的智能环保作品，学生计算思维、数字化创新能力得到系统性锻炼，校内优质教学作品数量持续增加，为学校储备了大量可供报送区教科室的教研素材。

2.教师备课与教研工作效率显著提高。智能工具承接模板制作、创意梳理、方案整合等重复性文案工作，大幅压缩教师备课、整理教研材料的时间，让教师把更多课堂精力放在学生实操指导上；同时统一规范的文档材料，方便学校汇总整理，统一向郑东新区教科室报送各类教研成果。

3.学科核心素养落地更有抓手。学生在完整项目学习流程中建立信息安全意识，主动运用计算思维解决本校真实校园治理问题，在环保主题实践中树立责任意识，全面落实新课标育人目标，贴合郑州市中小学数字化课程改革整体工作方向。

（二）可供推广的实践经验

1.借助智能工具搭建标准化创意支架，降低项目式学习入门难度，适配不同学情、不同办学规模学校，30个班级以上、30个班级以下中小学都能落地开展；

2.配套统一硬件清单、分步编程逻辑，规范学生作品技术框架，缩小班级、校际之间作品完成质量差距，方便区级统一组织教学成果评比交流；

3.坚持“教师主导、工具辅助”的核心教学思路，同步落实素材前置审查、学生隐私保护、数字诚信教育，形成一套标准化智能工具课堂管理流程，郑东新区各中小学信息科技教师均可直接参考使用。

五、结语

在数字化课程改革大背景下，将智能工具融入初中信息科技项目式学习，是现阶段郑州市中小学课堂创新的可行路径。本次教学实践立足郑东新区初中校园真实场景，以绿色校园建设为核心任务载体，借助智能工具简化项目筹备流程、降低学生技术学习门槛，同时始终坚守课堂育人根本，真正实现技术为课堂提质、教研成果落地见效。整套教学模式操作门槛低、配套素材可反复复用，对硬件设备没有过高要求，能够在全区中小学信息科技课堂广泛推广，为区域开展跨学科项目式教学、推进数字化教育科研工作提供成熟可行的实践案例，助力郑州区域教育科研高质量发展。