“智能+”時(shí)代高中信息技術(shù)教與學(xué)的思考*
——以Python 語言教學(xué)為例

黃 強(qiáng)

（廣東省云浮市羅定中學(xué)，廣東云浮 527200）

信息技術(shù)是當(dāng)代人需要掌握的一種重要技能，其覆蓋了人們的學(xué)習(xí)、工作以及生活等多個(gè)方面，因此信息技術(shù)教學(xué)需要得到人們的重視。2017年3月，人工智能首次被寫入《政府工作報(bào)告》，作為信息技術(shù)教師需要加強(qiáng)對人工智能教學(xué)的研究，不斷探索新型教學(xué)方式以及教學(xué)手段，提高課堂效率，從而在“智能+”時(shí)代下教好信息技術(shù)課[1]。

一、“智能+”時(shí)代的特點(diǎn)

“智能+”時(shí)代代表的是一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，“智能+”時(shí)代就是互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)深度應(yīng)用的聯(lián)合體，隨著人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等智能技術(shù)群形成“核聚變”效應(yīng)，推動萬物互聯(lián)（Internet of Everything）邁向萬物智能（Intelligence of Everything），進(jìn)而帶動了“智能+”時(shí)代的到來。

一方面，人工智能將取代簡單的重復(fù)腦力勞動，司機(jī)、翻譯、客服、快遞員、裁判員等都可能成為消失的職業(yè)，傳統(tǒng)社會就業(yè)體系和職業(yè)形態(tài)也將因此發(fā)生深刻變化。另一方面，人工智能改變了校園環(huán)境。未來，校園環(huán)境信息化將向更高層次的智慧校園邁進(jìn)，各種智能感知設(shè)備和技術(shù)無處不在。校長、教師、學(xué)生不知不覺已經(jīng)鑲嵌到有形的校園物理空間和無形的虛擬數(shù)據(jù)空間中。當(dāng)學(xué)生踏進(jìn)校園就可以完成簽到，離開校園自動告知家人，進(jìn)入教室多媒體設(shè)備已經(jīng)開啟，身體不適發(fā)出報(bào)警求助，上課開小差收到友情提醒，練習(xí)測驗(yàn)后生成學(xué)情分析報(bào)告……這些都表明，校園物理環(huán)境、教室教學(xué)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)充分融合，實(shí)現(xiàn)了從環(huán)境的數(shù)據(jù)化到數(shù)據(jù)的環(huán)境化、從教學(xué)的數(shù)據(jù)化到數(shù)據(jù)的教學(xué)化、從人格的數(shù)據(jù)化到數(shù)據(jù)的人格化轉(zhuǎn)變。校園看上去還是那個(gè)校園，卻充滿了人類的溫度和智慧。

二、“智能+”時(shí)代高中教師的新要求

（一）積極的心態(tài)迎接“智能+”時(shí)代

“智能+”時(shí)代已經(jīng)到來，高中生需要做的就是要迎接挑戰(zhàn)、抓住機(jī)遇，用樂觀積極的態(tài)度去迎接“智能+”時(shí)代。新時(shí)代的挑戰(zhàn)其實(shí)并不可怕，恰恰是因?yàn)樾聲r(shí)代帶來的挑戰(zhàn)才更應(yīng)該迎難而上，擁有積極樂觀的心態(tài)去克服困難，最終取得進(jìn)步。因此，面對現(xiàn)代信息時(shí)代提出的挑戰(zhàn)，需用積極的心態(tài)，不畏懼，冷靜思考，從復(fù)雜的挑戰(zhàn)中找到應(yīng)對策略。

（二）形成以學(xué)生為中心的教育理念

“智能+”時(shí)代的到來，學(xué)生學(xué)習(xí)方式的多樣化，影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)的內(nèi)容、形式和進(jìn)度，在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生處于中心，以學(xué)生為主，教師給學(xué)生提供獨(dú)立學(xué)習(xí)和相互學(xué)習(xí)的平臺，并給學(xué)生提供有效學(xué)習(xí)技能的指導(dǎo)和幫助。因此，在智能時(shí)代，教師不僅要考慮到師生的關(guān)系，也要全面考慮學(xué)生學(xué)段、教材、素材、課堂組織形式、教學(xué)環(huán)境等要素，這樣才能真正引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，從實(shí)質(zhì)意義上形成以學(xué)生為中心的教學(xué)。

（三）構(gòu)建全新的知識觀

“智能+”時(shí)代，信息的獲取方式多種多樣，信息化的教學(xué)資源已經(jīng)能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。傳統(tǒng)課程中，教師掌控著學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容、時(shí)間、方式、深度、速度，但是在“智能+”時(shí)代，教師需要樹立全新的知識觀，學(xué)生的學(xué)習(xí)已經(jīng)不完全由教師所操控，學(xué)生需要擺脫被動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。新時(shí)代，學(xué)生能夠通過非常多的途徑獲取到教學(xué)資源，通過這些教學(xué)資源，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)方式安排學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)進(jìn)度，在不懂的知識內(nèi)容的地方能夠暫停、重播。學(xué)生能夠獨(dú)立地完成這些學(xué)習(xí)任務(wù)。而教師在新時(shí)代的任務(wù)則是抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)，讓學(xué)生能夠積極主動地投入到教學(xué)活動中去。

（四）樹立全新的教育觀

“智能+”時(shí)代，教師的重要意義在于“引導(dǎo)”而不是“傳授”。在新時(shí)代中，數(shù)字教學(xué)資源越來越豐富，這些教學(xué)資源已經(jīng)能夠滿足學(xué)生對“學(xué)”的需求，但是學(xué)習(xí)本身的方法是需要教師從中進(jìn)行引導(dǎo)，教師的引導(dǎo)就相當(dāng)于是學(xué)生通往知識圣地的一座大橋。在“智能+”時(shí)代，教師需要樹立“以人為本”的重要觀念，通過不同的方式去了解學(xué)生，充分了解學(xué)生在信息技術(shù)學(xué)習(xí)上的困難[2]，從而做到“精準(zhǔn)教學(xué)”。對學(xué)生的充分了解之后，教師需要幫助每一位學(xué)生制定出一份“定制教學(xué)”方案，此教學(xué)方案需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行改變?？傊?，“智能+”時(shí)代，教師的教育觀念需要從“傳授”向“引導(dǎo)”轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生從“教育的消費(fèi)者向教育的創(chuàng)造者轉(zhuǎn)變”，積極鼓勵(lì)學(xué)生對信息時(shí)代中的新事物深度認(rèn)識，提高新鮮事物的敏感程度。

三、“智能+”時(shí)代高中學(xué)生的新學(xué)習(xí)觀

（一）“智能+”時(shí)代學(xué)習(xí)的重心：從四個(gè)學(xué)會到四大能力

“4C”能力即批判性思維（Critical thinking）,溝通（Communication）,協(xié)作（Collaboration）以及創(chuàng)造力（Creativity）.這四個(gè)能力對于高中生的發(fā)展來說十分重要，哈佛校長曾在清華大學(xué)演講時(shí)說過，如果一個(gè)國家，教育只是致力于灌輸知識，而不注重培養(yǎng)能力，特別是好奇心，想象力和批判性思維能力，那么，這個(gè)國家可以在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的追趕階段表現(xiàn)出色，但很難進(jìn)入引領(lǐng)世界的地位。

“智能+”時(shí)代，信息技術(shù)教師需把教育的重心從學(xué)生的四個(gè)學(xué)會即學(xué)會做人、學(xué)會合作、學(xué)會求知和學(xué)會做事逐步引導(dǎo)學(xué)生形成對問題的解決能力，注重學(xué)生批判性思維能力，溝通、協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力四大能力的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生的需求用富有創(chuàng)造性的教學(xué)方式對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)過程中不斷地對自己的教學(xué)方法進(jìn)行反思，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和合作能力，只有在實(shí)際的教學(xué)中強(qiáng)化交互、檢驗(yàn)、探究和創(chuàng)造能力培養(yǎng)，學(xué)生才能有效應(yīng)對“智能+”時(shí)代機(jī)器人的競爭。教育不僅僅是教授學(xué)生知識，教育的重心應(yīng)該重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)能力上，從學(xué)生的思維方式到行為方式都需要進(jìn)行培養(yǎng)。在“智能+”時(shí)代，教師首要任務(wù)就是需要教會學(xué)生如何做人，在教學(xué)中應(yīng)用合作探究式教學(xué)方式讓學(xué)生學(xué)會合作學(xué)習(xí)，在合作學(xué)習(xí)中培養(yǎng)自身合作能力，在探究過程中培養(yǎng)自身創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

（二）“智能+”時(shí)代學(xué)生應(yīng)具備的新素質(zhì)

在“智能+”時(shí)代，學(xué)生需要具有創(chuàng)新思維知識、計(jì)算編程技術(shù)、設(shè)計(jì)創(chuàng)意故事、包容互助開放、健全良好心態(tài)、堅(jiān)毅從零開始的心態(tài)等素質(zhì)。這些素質(zhì)在新時(shí)代具有相當(dāng)重要的意義[4]。

（三）“智能+”時(shí)代學(xué)生著重培養(yǎng)“六個(gè)力”

1.學(xué)習(xí)力?！皩W(xué)習(xí)力”是指學(xué)生要學(xué)會自我不斷學(xué)習(xí)與更新，具有終身學(xué)習(xí)的能力。學(xué)習(xí)是學(xué)生的首要任務(wù)，在“智能+”時(shí)代，教學(xué)需要讓學(xué)生有一種強(qiáng)烈的求知欲望，刷新學(xué)生固有的思維模式和解決問題的方式，培養(yǎng)合理有效的利用網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)字化教學(xué)資源，在對這些資源進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中善于從中尋找到學(xué)習(xí)興趣，在教師的引導(dǎo)之下利用有效的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.探究力。“探究力”是對學(xué)生具有對未知世界充滿好奇，探究聚焦問題，學(xué)會批判性思維的過程，“探究力”的培養(yǎng)是一個(gè)主動的過程，學(xué)生需要在自主學(xué)習(xí)過程中，對自己遇到的問題進(jìn)行探討，用已有資源去尋找問題的答案。在實(shí)際教學(xué)內(nèi)容中，有很多值得學(xué)生去進(jìn)行探究的內(nèi)容，而這個(gè)探究過程即使對“探究力”的培養(yǎng)過程。

3.選擇力?！斑x擇力”是指學(xué)生自我選擇并對選擇抱有良好期待，努力實(shí)現(xiàn)最好的結(jié)果。發(fā)展學(xué)生個(gè)性的前提，就是要尊重學(xué)生的選擇，學(xué)生對課程的選擇具有絕對權(quán)力，學(xué)生需要根據(jù)自身需求或者是興趣愛好進(jìn)行選擇，不管是課程的選擇還是其他，教師都需要尊重學(xué)生的選擇權(quán)。在高中教學(xué)模式中，很多學(xué)校都采用了分層走班式教學(xué)方法，讓學(xué)生能夠選擇適合自己層次的班級上課。

4.適應(yīng)力?！斑m應(yīng)力”具有柔性，指學(xué)生能去順應(yīng)不同的外界變化，尤其是應(yīng)對惡劣環(huán)境具有的能力。“智能+”時(shí)代的到來，有很多高中生會對新的教學(xué)模式產(chǎn)生不適應(yīng)，這是正常的，學(xué)生需要一個(gè)適應(yīng)過程。但是也有一些學(xué)生的適應(yīng)能力很強(qiáng)，對新事物的接受能力非常的強(qiáng)，適應(yīng)力的強(qiáng)弱很大程度上取決于周圍環(huán)境變化的頻率，如果身邊的事物變化頻率比較快，就會使得學(xué)生不得不去進(jìn)行適應(yīng)，而這個(gè)過程也就培養(yǎng)了學(xué)生的“適應(yīng)力”。在實(shí)際教學(xué)中，教師也可以針對性地對學(xué)生進(jìn)行“適應(yīng)力”的培養(yǎng)，讓他們的適應(yīng)有一個(gè)緩沖期，慢慢接觸。

5.修復(fù)力?！靶迯?fù)力”即是能夠不斷試錯(cuò)與糾錯(cuò)，甚至有“從零開始”的毅力與能力。高中階段的學(xué)生心理承受能力還在培養(yǎng)階段，因此遇見挫折之后的自我修復(fù)能力還不是很強(qiáng)，他們需要他人的安慰來進(jìn)行心理修復(fù)。為了培養(yǎng)學(xué)生的“修復(fù)力”，筆者嘗試在2個(gè)實(shí)驗(yàn)班中把編程游戲?qū)W習(xí)融入到日常學(xué)生心理的培養(yǎng)。實(shí)踐證明，2個(gè)班104個(gè)學(xué)生都能明白：通過游戲編程，所編寫的游戲失敗了可以重來，甚至游戲中的主角活得更精彩，從而教育學(xué)生在面對挫折時(shí)做到不放棄，具有“從零開始”勇敢的面對失敗、挫折的毅力，他們需要他人的安慰來進(jìn)行心理修復(fù)。

6.人格力。“人格力”指要學(xué)生具有健康、陽光、向善的心理與魅力、親和力，懂得與他人協(xié)作與分享的能力?！叭烁窳Α敝饕w現(xiàn)在對待現(xiàn)實(shí)的態(tài)度以及處理社會關(guān)系的方式上，信息課學(xué)堂中，高中生人格力的培養(yǎng)可以在項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動中進(jìn)行培養(yǎng)。在高中教學(xué)階段，教師需要鼓勵(lì)學(xué)生去參加項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，在項(xiàng)目活動過程中培養(yǎng)學(xué)生健康的、陽光的人格力。通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)使學(xué)生懂得與他人協(xié)作、懂得分享。

四、“智能+”新時(shí)代高中信息技術(shù)的教學(xué)實(shí)踐

“智能+”新時(shí)代高中信息技術(shù)教學(xué)，利用信息技術(shù)優(yōu)化教與學(xué)方式、鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)探究世界，解決真實(shí)問題。例如課堂上把編程教學(xué)與科技創(chuàng)新制作相結(jié)合，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情感、操作行為和思維參與的學(xué)習(xí)活動，充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位和作用，促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)化。下面是“學(xué)習(xí)Python 語言”的教學(xué)實(shí)踐。

（一）喚醒問題意識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力

課程開始階段，學(xué)生對“智能”時(shí)代的感知不是十分準(zhǔn)確，還未真正理解人工智能已在平常生活、學(xué)習(xí)在的應(yīng)用。教師編程教學(xué)和科技創(chuàng)新制作相結(jié)合，通過問卷星問卷方式提出以下問題：

問題1：人工智能在日常生活中有哪方面的應(yīng)用？

問題2：人工智能有什么優(yōu)秀點(diǎn)？

問題3：在這些應(yīng)用中，你覺得哪些地方需要改進(jìn)或創(chuàng)新的？

通過問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、大膽發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生積累智能時(shí)代的應(yīng)用素材，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和歸納總結(jié)的能力。

（二）喚醒創(chuàng)新意識，培養(yǎng)信息素養(yǎng)

學(xué)生經(jīng)過第一階段的問卷后，基本明白“智能+”時(shí)代正確確實(shí)實(shí)影響著人們的日常學(xué)習(xí)和生活，“智能+”時(shí)代已來臨了。這時(shí)候，教師就可以喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識了。

首先，教師把最近兩年全國、全省的青少年創(chuàng)新大賽比賽盛況的錄像給學(xué)生觀看，因?yàn)槊繉脜⒓觿?chuàng)新大賽的作品都代表著國內(nèi)科技含金量最多、前沿、最有代表的作品。通過視頻的觀看，學(xué)生的視野開闊了，使他們明白：人工智能原來還可以這樣。

學(xué)生的創(chuàng)新是無限的，想法也是天馬行空的，巴爾扎克說：“一個(gè)能思考的人，才真是一個(gè)力量無邊的人?！睂W(xué)生提出的“零接觸的智能家居”“智能的停車庫”“防疲勞的駕駛提醒裝置”等具有智能的主題也得到了大家的共同認(rèn)可。

接著，教師需要引導(dǎo)學(xué)生思考：創(chuàng)新作品最終目標(biāo)是什么？根據(jù)什么確定這樣的目標(biāo)？為了達(dá)到這目標(biāo)我要設(shè)計(jì)什么樣的活動？

在這個(gè)過程中，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，關(guān)注學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、社會情緒能力，讓學(xué)生的創(chuàng)新水平逐步提高，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。

（三）用編程“加工”自我

學(xué)生得到創(chuàng)作的靈感，并且積極將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變成實(shí)在的作品，這個(gè)過程中學(xué)生對問題進(jìn)行思考，利用編程解決問題，同時(shí)也“加工”了自己。在“防疲勞的駕駛提醒裝置”編程中，需要考慮語音播報(bào)、觸發(fā)定時(shí)器、重力感應(yīng)傳感器及人臉識別等多模塊的編寫，學(xué)生既要考慮分工操作，也要考慮合作調(diào)試，在學(xué)習(xí)中進(jìn)行分享，在失敗中不斷完善，多次的失敗讓學(xué)生有了“從零開始”勇敢的面對失敗、挫折的毅力，形成積極的情感態(tài)度，把所學(xué)的知識應(yīng)用到別的情境中，逐步形成“遷移與應(yīng)用”的綜合教育價(jià)值，同時(shí)學(xué)生也在不斷的修復(fù)、加工和成長。

五、結(jié)語

“智能+”時(shí)代的到來，改變了我國高中信息技術(shù)教學(xué)的教學(xué)方式，同時(shí)也改變了教師的教育觀和知識觀，它給高中階段的信息技術(shù)教師帶來了巨大挑戰(zhàn)。面對“智能+”時(shí)代，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能夠滿足學(xué)生對于“學(xué)”的需求。在新的時(shí)代，信息技術(shù)教師需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生與機(jī)器人對話能力、深度思考問題能力和分析能力，把學(xué)生培養(yǎng)成具有創(chuàng)意性人才，讓學(xué)生能夠盡快適應(yīng)“智能+”時(shí)代帶來的新事物，培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)，提高學(xué)生將來進(jìn)入智能時(shí)代的核心競爭能力。