摘要：随着互联网技术的快速发展，人工智能技术在教育领域的应用日益广泛。文章以初中信息科技课程中的“无人超市的实现”项目为例，详细探讨了互联网背景下人工智能项目活动的设计思路和实施策略，旨在助力学生掌握互联网应用和人工智能的基本技能，同时增强创意构思与复杂问题应对能力。

　　关键词：初中信息科技；互联网背景；人工智能；项目活动设计

　　在当前信息化时代背景下，互联网技术与人工智能的发展深刻影响着社会进步。将这两项技术融入初中信息科技教学对于提升学生的信息科技知识掌握程度、激发学生的创新思维、增强学生的实际操作能力具有关键作用。本文以“无人超市的实现”为项目案例，对其设计过程进行了探讨，旨在让学生深入了解互联网应用和人工智能的集成应用，并通过实践活动体验技术改变生活的魅力。

　　一、项目背景与目标设定

　　（一）背景分析

　　互联网技术已经深入人们生活的各个方面，从搜集、处理到传递信息，互联网技术为人们带来了空前的便利。如今，人工智能技术的兴起对各行业也产生了深远影响，其卓越的数据处理与学习能力正逐步重塑着各行各业的运作模式。面对这一趋势，教育领域也需适时调整，以适应技术进步带来的新要求与新挑战。初中信息科技课程作为培养学生信息素质与创新能力的重要阵地，为顺应时代发展，需采用前沿技术以满足社会变迁与学生发展的需求。教师将互联网技术、人工智能技术等融入信息科技课程不仅能够拓展学生的知识范围，增强其实操能力，还能够激发学生的创新思维，全面提升学生的综合素养。

　　（二）目标设定

　　《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》强调，信息科技课程的教学目标需紧密围绕核心素养，即信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任这四个核心方面来构建，以充分展现课程性质和课程理念[1]。在教育实践中，教师首先需为学生设定明确且全面的学习目标，并通过教学活动使学生深入理解并敏锐感知互联网及人工智能技术的重要性与影响，以培养其主动获取、分析和利用信息的能力。其次，教师要注重对学生逻辑思维、问题解决能力和算法设计能力的培养，使其能够运用计算思维方法分析和解决实际问题。再次，教师要通过项目实践活动鼓励学生积极参与团队合作，运用所学知识进行实践操作和创新设计，并在此过程中形成合作精神与创新意识。最后，教师还应注重培养学生的信息道德和法律意识，引导他们正确、负责任地使用信息技术，树立信息社会责任以及信息安全和隐私保护意识。

　　二、项目活动设计

　　（一）需求分析

　　近年来，无人超市凭借占地面积小、库存成本低、便捷性等特点快速发展，成为零售业的一个新兴趋势。通过细致的市场调研分析可以发现，无人超市高效运营的核心在于对物联网、人工智能等先进技术的集成运用。这些技术支持商品识别、自助结账等关键功能，显著提升了购物流程的效率与顾客体验。基于上述研究成果，无人超市项目的功能定位得以明确：采用电子RFID标签实现商品识别，利用移动支付技术完成快速交易，同时借助物联网技术实施库存动态监控并自动生成补货指令。在技术选型上，项目应紧密依托云计算、大数据、计算机视觉等前沿技术。云计算与大数据技术可负责处理与分析数据，优化供应链管理，提升用户体验；计算机视觉技术则可用于精确的商品识别与顾客行为监控，确保无人超市的安全与稳定运行。

　　（二）方案设计

　　该项目的核心由三大部分构成：前端用户界面、后端数据处理系统以及AI算法模块。三者协同工作，形成了一个高效运作的整体。前端用户界面设计注重用户友好性，负责展示商品的详细信息及购买流程，确保用户能够顺畅操作。后端数据处理系统基于云计算与大数据技术构建负责数据的存储、分析及处理任务，保障系统高效、稳定运行。AI算法模块则运用计算机视觉等前沿技术精确识别商品并分析顾客行为，为无人超市的智能化运营提供坚实支撑。在功能模块的划分上，项目明确了三个关键模块：产品识别、支付处理及库存管理。各模块通过清晰界定的接口实现数据的无缝传递与交互。具体来说，产品识别模块结合了RFID技术与计算机视觉算法确保对商品信息的准确捕捉；支付处理模块与移动支付平台紧密集成实现支付流程的便捷化；库存管理模块则利用物联网技术实时追踪库存状态，并自动生成补货策略。

　　（三）实施步骤

　　在核心素养培养框架下，信息科技教师需精心规划实施步骤，让学生通过实践深化对技术的认知与应用，并塑造其价值观、品格与能力。课程开始时，教师要先引导学生利用快速原型工具共建无人超市原型系统。学生作为核心参与者，要积极投入前端设计、后端逻辑构建及人工智能算法实现中，通过团队协作不断迭代优化，教师则应适时提供指导，确保学生深入理解无人超市运行机制。基于原型系统，师生需共同优化大数据环境下的商品识别算法。学生可在教师的指导下主动承担参数调优、模型改进等任务，通过实践锻炼计算思维，并深刻体会技术优化对解决实际问题的价值。随后，为构建功能强大的无人超市系统，师生需进行系统集成，实现各功能模块的无缝对接。在解决集成难题的过程中，学生的数字化学习与创新能力能够得到显著提升。最后，为确保系统稳定可靠，学生可通过模拟真实用户操作来验证系统的稳定性，同时学会评估性能，为系统优化奠定基础。这一系列实施步骤不仅能让学生掌握无人超市的开发流程，还能让其在实践中深化对技术的理解与应用。

　　三、项目实施过程

　　（一）团队协作

　　为了高效推进项目，教师应特别关注团队协作机制的建立和优化。教师要先根据项目要求将学生分为几个专业组，并为每个组分配开发和测试功能模块的具体任务。例如，一些团队专注于产品识别模块的研发，致力于提高产品识别的准确性和速度；一些团队负责设计支付计费模块，以实现支付过程的简捷性和安全性；一些团体负责库存管理，通过物联网技术实时监控库存状态，以确保及时、充足的货物供应。为确保不同团队之间的信息交流和协作，教师需建立多种沟通渠道，包括定期的项目进度会议、关于即时通信工具的在线讨论和个人技术交流会。这些沟通机制不仅能促进学生知识和技能的交流，还能有效解决项目进展过程中出现的各种技术困难和协作障碍。此外，教师还要实施严格的进度监控机制，通过项目进度会议全面评估每个团队的工作进度，及时发现并解决项目中的潜在问题，以确保项目能够按计划持续推进，并最终成功构建一个功能齐全、稳定的无人超市系统[2]。通过参与这一系列的团队协作实践，学生不仅能掌握技术技能，还能学会如何在团队中发挥自身优势，提高数字化合作与探究能力。

　　（二）技术创新

　　在无人超市项目中，教师要鼓励学生对项目进行技术革新，以提升系统整体性能及用户体验。在算法创新上，教师应鼓励学生勇于尝试新的算法与技术。例如，在商品识别模块中，学生除了可运用计算机视觉算法，还可积极探索深度学习等前沿技术，经过持续的模型训练与流程优化使商品识别的精确度和处理速度得到提升。在系统整合创新中，教师应注重培养学生对各个功能模块的有效整合能力。学生需通过深入研究各模块之间的接口和数据交互方式，将商品识别、支付结算、库存管理等模块集成在一起，形成一个功能完善、运行流畅的无人超市系统。同时，教师也要重视用户体验的创新，鼓励学生根据用户的需要与反馈不断优化界面与互动设计。在此过程中，学生不仅能掌握先进的算法与技术，还能将其应用于实际问题解决过程，锻炼创新思考能力和实践操作技能，为无人超市系统的优化与改进贡献自己的智慧与力量[3]。

　　（三）成果展示与评估

　　在学生成功开发无人超市项目之后，教师可对其成果进行打分与评价。学生需对系统的各项功能进行详细介绍，如商品的准确快速识别、付款与收费的便捷安全、库存管理的智能化与高效性等，并现场演示系统的作业流程，以充分体现无人超市系统的实用性与创新性。教师可邀请业内专家及资深教师作为评审，全面、深入地评价学生的无人超市系统。专家可对系统的功能、性能稳定性以及用户体验进行评价，同时对产品识别算法的精度及优化提出宝贵意见。在总结与反思阶段，教师可组织学生对整个课题的发展过程进行回顾与反思[4]。学生可以分享在项目开发过程中的收获与成长，以及实施过程中所遇到的问题。通过交流与反思，学生能够从中吸取对未来科技研究与创新极具价值的经验与教训。

　　四、项目效果与展望

　　（一）项目效果

　　无人超市项目的实施带来了多方面的显著效果。在学生能力提升方面，通过亲身参与项目实践活动，学生的信息处理能力及创新思维获得了显著提升，实践操作能力也得到了锻炼。在面对复杂情境时，他们能够独立思考、勇于创新，展现出更强的应对能力。在教学效果方面，无人超市项目作为项目教学法的一个成功案例，在初中信息科技课程中取得了显著的成效，不仅提升了学生的学习动力与参与度，还促使学生在实际操作中深化了对理论知识的领悟，进而提升了学习效率[5]。此外，项目的成功实施也为社会带来了示范效应，展示了信息科技在教育领域的创新应用，为推动信息科技的发展作出了积极贡献。

　　（二）问题与挑战

　　在推广无人超市项目的过程中，学生也遇到了各种挑战。其中，技术问题是最大的难点，特别是在算法优化和系统集成方面，学生必须不断尝试和调试，以确保系统的准确性和稳定性。这不仅考验学生的技术实力，还锻炼学生的耐心和毅力。资源短缺是项目实施的另一个难点。由于学校的条件和资源有限，学生在获得必要的设备和材料方面有很多困难，这在一定程度上影响了项目的进度和质量，因此学生需要寻求更多的外部支持和合作来克服资源稀缺的问题。此外，无人超市系统的安全问题也是一个难题。如何确保系统用户的数据安全和隐私，防止恶意攻击和非法入侵是必须关注和解决的关键问题之一。学生不仅需要从技术层面确保系统的安全性，还需要遵守法律法规和道德标准中的限制和规范。

　　（三）未来展望

　　随着互联网技术与人工智能技术的持续进步，无人超市系统的性能和功能有望得到进一步优化。例如，通过引入更先进的算法和模型，可以使产品识别更加准确，支付流程更加便捷，库存管理更加智能。同时，无人超市系统的应用场景也可以得到拓展，不仅限于零售，还可适用于图书馆、博物馆等公共场所，为公众提供更加便利且高效的购物体验与服务。此外，教师还可以把无人超市项目与数学、物理、计算机科学等其他学科相结合，促进学生跨学科素养和综合技能的提升。通过参与跨学科学习实践，学生可以更好地理解无人超市系统的原理和实施过程，同时激发创新思维，在科技领域开展更加深入的探索。

　　五、结束语

　　在互联网背景下，人工智能项目活动的设计和实施对于初中信息科技课程具有重要意义。教师要深刻认识到互联网应用与人工智能技术的融合对教育领域的深远影响，并继续探索和实践教育领域的其他前沿技术，为培养新时代的创新型和实用型人才作出贡献。

参考文献

　　[1]史汪盼.提升初中生信息科技核心素养的微项目教学活动设计与实施研究[D].延安:延安大学,2024.

　　[2]赵海钦.面向高阶思维培养的初中信息科技课程项目教学实践研究[D].沈阳:沈阳大学,2024.

　　[3]高桂花.初中信息科技课程人工智能教学设计研究[D].海口:海南师范大学,2023.

　　[4]刘雪.面向计算思维的初中信息科技主题式教学活动设计与实践[D].石河子:石河子大学,2023.

　　[5]王世达.基于真实情境的人工智能项目活动设计与实施:以初中信息科技“无人超市的实现”为例[J].中国信息技术教育,2022(12):46-48.