人工智能在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中的運(yùn)用

■浙江省杭州市余杭區(qū)大禹小學(xué) 費(fèi) 敏

人工智能是一門集多種學(xué)習(xí)交叉發(fā)展起來的綜合性學(xué)科，其涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)、語言論、信息論、控制論以及神經(jīng)生理學(xué)等，屬于前沿學(xué)科，在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)過程中引入這種前沿學(xué)科，能夠給學(xué)生提供不一樣的學(xué)習(xí)空間，令學(xué)生更加積極主動(dòng)參與信息技術(shù)學(xué)習(xí)，有助于教師構(gòu)建高效化的信息技術(shù)課堂。那么，具體該如何利用人工智能開展小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)呢？

一、創(chuàng)設(shè)生活化人工智能場景，激發(fā)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)興趣

人工智能（AI）技術(shù)從20世紀(jì)70年代逐漸趨于成熟，并逐步向教育界滲透，“教育革命”正在悄然興起，人工智能給教育帶來了新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。國務(wù)院在印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確指出：“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣?！庇纱丝梢姡斯ぶ悄茉诮逃杏兄芎玫陌l(fā)展前途，需要教師予以重視。為更好地借助人工智能技術(shù)開展小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，教師在教學(xué)過程中需將看似“高大上”的人工智能“現(xiàn)實(shí)化”，也就是生活化，讓學(xué)生不再恐懼接觸人工智能，并開始享受人工智能所帶來的生活上的便利。在實(shí)施信息技術(shù)教學(xué)之時(shí)，教師可借助人工智能在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的案例給學(xué)生進(jìn)行講授，以便讓學(xué)生直觀感受人工智能，“觸摸”人工智能，以此享受人工智能的便捷，提高學(xué)生對人工智能的興趣。

比如，在學(xué)習(xí)AI（人工智能）課程之始，筆者為學(xué)生舉出身邊出現(xiàn)的人工智能，讓學(xué)生注意到人工智能無處不在，拉近學(xué)生與人工智能之間的距離，促使學(xué)生不再懼怕學(xué)習(xí)人工智能。如，現(xiàn)在人手一部的手機(jī)從之前的按鍵到現(xiàn)在的無鍵盤式的智能手機(jī)，其中涉及的密碼鎖也有了新的升級，從按鍵輸入密碼到現(xiàn)在的數(shù)字虛擬鍵盤密碼、圖形密碼、指紋解鎖、刷臉解鎖等，都是人工智能給生活帶來的變化；從支付方式來看，人工智能的加入給原有的現(xiàn)金交易帶來不一樣的變化，各個(gè)商場、超市、公司甚至是街邊小販都有了二維碼付款方式，進(jìn)一步方便了人們的支付生活，等等，這些方面都說明了生活在人工智能的服務(wù)下變得更為便利和豐富，這樣的技術(shù)值得在校學(xué)生學(xué)習(xí)。通過這樣的教學(xué)，能夠讓學(xué)生迅速借助生活的具體事物了解人工智能知識和基本原理，對其中所涉及的圖像識別、語言識別、感應(yīng)機(jī)器人、專家系統(tǒng)以及自然語言處理等有最基本的了解，激發(fā)學(xué)生對人工智能的興趣，刺激學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)興趣，便于教師高效開展信息技術(shù)教學(xué)。

二、注重信息技術(shù)實(shí)施創(chuàng)客教育，滲透人工智能的啟蒙教育

信息技術(shù)教師一直思考如何將人工智能課程真正“落地”于信息技術(shù)教學(xué)，要知道，人工智能是借助一定智能的人工系統(tǒng)，思考利用一定的技術(shù)“命令”計(jì)算機(jī)用人的方式與智力去處理事情，勝任一定的工作，簡單來講，就是賦予機(jī)器以人的思想、行動(dòng)，讓其理性地進(jìn)行工作，提高工作效率。創(chuàng)客教育的出現(xiàn)，給人工智能的“落地”準(zhǔn)備好了“降落傘”，讓其能夠成功“備降”。要知道，創(chuàng)客教育是以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，利用學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，并鼓勵(lì)學(xué)生使用數(shù)字化的工具，進(jìn)行造物與分享，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、解決問題以及創(chuàng)新等活動(dòng)，成為當(dāng)前一種熱點(diǎn)的素質(zhì)教育。

創(chuàng)客教育與人工智能兩者間最為突出的特征便是“創(chuàng)新”，從它們本身來講，都是多學(xué)科融合的前沿領(lǐng)域，涉及諸多前沿科技，它們的踐行能夠有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)過程中，借助創(chuàng)客教育助力人工智能的“落地”是非?？尚械囊环N方式，給人工智能提供了非常好的發(fā)展平臺，對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析能力與創(chuàng)新能力有著極其重要的作用。

三、巧妙利用人工智能系統(tǒng)，助力學(xué)生更好掌握信息技術(shù)

智能教學(xué)系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)與智能仿真教學(xué)系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在教育中重要的三種應(yīng)用，對信息技術(shù)的開展有著很好的輔助作用，便于教師為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生更好地享受人工智能所帶來的獨(dú)特、個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)，調(diào)用各種教育資源，滿足學(xué)生的需求和發(fā)展，助力教師有效實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)和分層有效教學(xué)，保證信息技術(shù)教學(xué)能夠貼合學(xué)生的個(gè)人實(shí)際，助力學(xué)生更好地掌握信息技術(shù)知識和技能，由此可見，科學(xué)型的信息技術(shù)教學(xué)替代了經(jīng)驗(yàn)型的教學(xué)，對信息技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)是一場不小的沖擊。值得一提的是，智能仿真技術(shù)是仿真技術(shù)與人工智能的高度集成，它的出現(xiàn)大大節(jié)省了人力物力，降低開發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)速度，解決仿真專家所涉及的實(shí)驗(yàn)、完成的建模與理解等步驟，讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

四、重視學(xué)習(xí)載體的尋找，讓學(xué)生創(chuàng)編人工智能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

現(xiàn)在諸多創(chuàng)客器材都有了新的升級與改造，更適合在教育界運(yùn)用。如思泰姆的奇樂方、小貓科技、mDesigner3等等，這些創(chuàng)客器材中都完美融入了人工智能元素，這樣更加適合學(xué)生運(yùn)用，讓其借助他們創(chuàng)作出相關(guān)的弱人工智能項(xiàng)目，樹立學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的信心，讓學(xué)生對人工智能產(chǎn)生興趣，從而主動(dòng)配合教師進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)。

比如，在教學(xué)“貓的眼睛”一課時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生借助小貓科技中Arduino、Micro：bit等開源硬件與Scratch3.0圖形化框架軟件平臺實(shí)施“軟硬結(jié)合”措施，以便引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的編程活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不斷運(yùn)用相關(guān)人工智能科技創(chuàng)建易用、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，助力學(xué)生更好地掌握信息技術(shù)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。在信息技術(shù)教學(xué)過程中，教師必須構(gòu)建出相關(guān)的人工智能知識體系，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、掌握相關(guān)知識，并在此益智的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生接觸到國際最前沿的人工智能知識，為他們今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?？傊斯ぶ悄芤讶磺那母淖兪澜绲纳罘绞?，成為全球今后研發(fā)與關(guān)注的焦點(diǎn)，小學(xué)教育必須重視創(chuàng)新性人工智能高新人才的培養(yǎng)，才能讓祖國在未來的競爭中立于不敗之地。