人工智能視域下的信息技術(shù)課程的變革與思考

【摘要】在人工智能浪潮的沖擊和影響下，教育領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場前所未有的變革，新興技術(shù)正在重塑現(xiàn)代的教育形態(tài)。人工智能技術(shù)在未來勢必將成為教育變革的戰(zhàn)略技術(shù)，信息技術(shù)課程也將會迎來重大改革，本文就中小學(xué)信息技術(shù)課程改革，面臨的挑戰(zhàn)及新時(shí)代信息技術(shù)課程改革的策略選擇提出見解與思考，這對于如何應(yīng)用人工智能技術(shù)如何推動(dòng)信息技術(shù)課程具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】人工智能;信息技術(shù)課程;智能時(shí)代

引言

自20世紀(jì)70年代以來，我國計(jì)算機(jī)教育歷經(jīng)早期計(jì)算機(jī)教育、計(jì)算機(jī)應(yīng)用教育、信息技術(shù)教育三個(gè)階段[1]。課程培養(yǎng)目標(biāo)緊跟時(shí)代腳步，對學(xué)生的培養(yǎng)從簡單的基礎(chǔ)運(yùn)用、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)操作、培養(yǎng)信息技術(shù)意識，再到學(xué)程序算法的應(yīng)用、發(fā)展計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)，體現(xiàn)了時(shí)代對學(xué)生學(xué)習(xí)的要求，表明了我國信息技術(shù)課程培養(yǎng)目標(biāo)隨時(shí)代變化而發(fā)生轉(zhuǎn)變[2]。2019年5月16日，國際人工智能與教育大會在北京召開，國家主席習(xí)近平向大會致賀信強(qiáng)調(diào)指出：“中國高度重視人工智能對教育的深刻影響，積極推動(dòng)人工智能和教育深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新。在人工智能教育階段，信息技術(shù)課程不僅對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)培養(yǎng)提出了新要求，也對信息技術(shù)課程教師的能力提出了新要求。

1基于人工智能的信息技術(shù)課程改革

1.1信息技術(shù)課程標(biāo)椎需適應(yīng)智能時(shí)代的教育環(huán)境

人工智能是融合多門學(xué)科的技術(shù)學(xué)科，具有綜合性與復(fù)雜性。在人工智能時(shí)代，信息技術(shù)課程的目標(biāo)應(yīng)該將重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，與智能機(jī)器的交互能力以及情感體驗(yàn)?zāi)芰?。學(xué)生在運(yùn)用信息技術(shù)與智能技術(shù)的同時(shí)，需要讓學(xué)生了解人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，存在的倫理安全等，有助于學(xué)生合作能力和社會責(zé)任感的養(yǎng)成。目前，在中小學(xué)開展的人工智能教育多數(shù)將人工智能的內(nèi)容融入信息技術(shù)課程中，那么信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)在適應(yīng)人工智能教育的環(huán)境的同時(shí)，也需要注重加強(qiáng)不同學(xué)段的人工智能內(nèi)容的連貫性，根據(jù)不同年齡段的學(xué)生認(rèn)知水平特點(diǎn)，建立不同學(xué)段的中小學(xué)人工智能教育體系。在小學(xué)階段，讓學(xué)生了解人工智能，親身體驗(yàn)人工智能給生活和學(xué)習(xí)帶來的高效與智能;在初中階段，注重樹立學(xué)生對于人工智能的倫理價(jià)值觀，使學(xué)生熟悉人工智能的相關(guān)應(yīng)用，可以適時(shí)地開展人工智能技術(shù)訓(xùn)練，讓學(xué)生了解人工智能存在的倫理安全，增強(qiáng)學(xué)生自身的社會責(zé)任感;在高中階段，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，在課堂上引入人工智能相關(guān)概念及初步算法，學(xué)校增加機(jī)器人和編程課程，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維與創(chuàng)新能力。中小學(xué)信息技術(shù)課程融入人工智能教育內(nèi)容，可以說符合當(dāng)下國家創(chuàng)新人才的戰(zhàn)略要求，也能為適應(yīng)智能時(shí)代的新挑戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。

1.2信息技術(shù)課程目標(biāo)需緊跟智能時(shí)代人才培養(yǎng)需求

隨著以人工智能為代表的的第四次工業(yè)革命的興起，引發(fā)社會對于人類技能需要的變化，也加快了教育行業(yè)對于人才培養(yǎng)的升級與改造，從信息素養(yǎng)和數(shù)字素養(yǎng)向適應(yīng)智能時(shí)代的能力和高度數(shù)字化轉(zhuǎn)變生存能力。將人工智能融入信息技術(shù)課程是國家培養(yǎng)未來人工智能領(lǐng)域人才的前瞻性舉措。中小學(xué)信息技術(shù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)、內(nèi)容與方法，技能與情感也應(yīng)該順應(yīng)智能時(shí)代的發(fā)展要求，這對于加強(qiáng)學(xué)生對于人工智能的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力具有重要意義。人工智能的競爭終究還是人才的競爭，智能時(shí)代需要非常龐大的人工智能人才作支撐，在中小學(xué)的信息技術(shù)課程中開展人工智能教育是十分必要的，讓學(xué)生了解人工智能的技術(shù)特點(diǎn)和功能應(yīng)用，明白人工智能對于人類社會產(chǎn)生的影響，正確認(rèn)識并使用智能產(chǎn)品，加強(qiáng)與人工智能機(jī)器人的互動(dòng)能力，從而引導(dǎo)學(xué)生既關(guān)注技術(shù)又關(guān)注情感價(jià)值，有利于為人工智能智能時(shí)代的人才提供后備軍。面向人工智能時(shí)代的人才培養(yǎng)，更應(yīng)注重學(xué)習(xí)者知識的綜合化與能力的專業(yè)化，主動(dòng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2人工智能時(shí)代信息技術(shù)課程面臨的挑戰(zhàn)

2.1信息技術(shù)教師角色的轉(zhuǎn)換

在人工智能教育時(shí)代，由于智能技術(shù)的輔助形成了人與機(jī)器的獨(dú)特關(guān)系，中小學(xué)信息技術(shù)教師也面臨角色轉(zhuǎn)換的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。當(dāng)智能技術(shù)介入課堂后，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為與方式發(fā)生極大轉(zhuǎn)變，他們利用互聯(lián)網(wǎng)獲取學(xué)習(xí)資源，根據(jù)自身的需要選擇學(xué)習(xí)的知識板塊，學(xué)生不在是簡單的知識記憶，而是在創(chuàng)新實(shí)踐中培養(yǎng)道德情感。教師的課堂教學(xué)任務(wù)也隨之發(fā)生變化，簡單的重復(fù)性工作都將由智能機(jī)器取代，而教師是利用人工智能技術(shù)，更加全方面的了解學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)會學(xué)習(xí)與思考問題。教師的能力也應(yīng)適應(yīng)智能教學(xué)的要求，首先，信息技術(shù)教師需要具備較強(qiáng)的交流溝通能力，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。其次，信息技術(shù)教師需要具備創(chuàng)新意識，能與時(shí)俱進(jìn)的提升自我。最后，信息技術(shù)教師需要擁有開放意識，能包容新技術(shù)的融入，調(diào)整自身的角色定位。因此，傳統(tǒng)的信息技術(shù)教師由課堂的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)向?yàn)閷W(xué)生的引導(dǎo)者，由知識的傳授者轉(zhuǎn)向思維的激勵(lì)者，由學(xué)生的塑造者轉(zhuǎn)向?qū)W生的發(fā)現(xiàn)者。因此，在人工智能與教育的融合中，教師一方面需要適應(yīng)自身角色的轉(zhuǎn)變，另一方面也要不斷的提升自我。

2.2學(xué)校硬件設(shè)施建設(shè)的差異

人工智能時(shí)代，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施的建設(shè)是確保信息技術(shù)有效開展的前提。傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程載體已經(jīng)無法滿足智能時(shí)代的教學(xué)要求?，F(xiàn)代基于創(chuàng)客教育教育的中小學(xué)信息技術(shù)課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的相互交流與合作，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，由此衍生而出的創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室、智慧教室等為教學(xué)形態(tài)搭建了新的學(xué)習(xí)空間。對于大部分學(xué)校來說，針對信息技術(shù)課程專門搭建人工智能計(jì)算平臺并非易事，也面臨諸多挑戰(zhàn)。一是地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平導(dǎo)致信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室搭建的差異化。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海城市對信息技術(shù)課程的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中西部地區(qū)，對于新興技術(shù)的資金投入也相對較大;二是學(xué)校硬件與軟件要求達(dá)不到要求。人工智能實(shí)驗(yàn)室對于數(shù)據(jù)的處理能力、存儲能力和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能力要求較高，尤其農(nóng)村的學(xué)校連良好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都難以保證，從而導(dǎo)致信息的獲取與處理上的不足;三是學(xué)校資源的調(diào)度不夠協(xié)調(diào)有序。集物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等于一體的人工智能計(jì)算平臺是需要具備完善的資源調(diào)配系統(tǒng)與管理工具的，這對于智能設(shè)備教室空間的建設(shè)是有一定難度的。

3新時(shí)代信息技術(shù)課程改革的策略選擇

3.1推動(dòng)智能化的教育環(huán)境建設(shè)

為了將人工智能技術(shù)等引入信息技術(shù)課堂，政府與學(xué)校也在提倡加強(qiáng)智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)。當(dāng)前，智慧校園的持續(xù)建設(shè)已成為教育信息化2.0時(shí)代學(xué)校發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)之一。智慧校園是以師生個(gè)性化服務(wù)為理念，提供準(zhǔn)確識別學(xué)習(xí)者的特征與學(xué)習(xí)的情境，可以支持教學(xué)的分析、評價(jià)與決策的智能教學(xué)環(huán)境。為了更好的使學(xué)生適應(yīng)智能化學(xué)習(xí)環(huán)境，可引入智能化教學(xué)工具或平臺來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。通過智能教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)生創(chuàng)造舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生可以方便快捷的調(diào)用各種資源，發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性，帶來更好的教學(xué)效果，可接受全方位的學(xué)習(xí)服務(wù)。引入智能導(dǎo)師系統(tǒng)能夠追蹤學(xué)習(xí)者的心理活動(dòng)，對學(xué)習(xí)者進(jìn)行診斷與糾錯(cuò)，并精準(zhǔn)評價(jià)學(xué)習(xí)情況，可以為學(xué)習(xí)者提供實(shí)時(shí)反饋，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者的積極學(xué)習(xí)行為與自我調(diào)節(jié)等。運(yùn)用智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)，利用人工智能機(jī)術(shù)，可以有效地識別試卷，減少閱卷的誤判，極大地提高閱卷流程的工作效率。因此。為了適應(yīng)智能時(shí)代的教學(xué)要求，應(yīng)該推行智慧校園環(huán)境的創(chuàng)設(shè)。著力建設(shè)智慧校園，促進(jìn)教育的現(xiàn)代化并推動(dòng)實(shí)現(xiàn)學(xué)校的教育現(xiàn)代化。

3.2提升教師專業(yè)能力與素養(yǎng)

人工智能時(shí)代，教師的專業(yè)素養(yǎng)和能力與教學(xué)改革的成功與否息息相關(guān)。要想將人工智能融入到信息技術(shù)課堂教學(xué)中，關(guān)鍵在于教師掌握專業(yè)的技能，但當(dāng)前大部分教師尚不具備相應(yīng)的知識與能力，這個(gè)給人工智能時(shí)代信息技術(shù)課程改革帶來了較大的挑戰(zhàn)。首先，大力倡導(dǎo)教師不斷學(xué)習(xí)，樹立終生學(xué)習(xí)者觀念?，F(xiàn)代科技發(fā)展迅速，人工智能的知識更新速度非?？?，教師要樂于學(xué)習(xí)新技術(shù)，敢于接受新挑戰(zhàn)，在不斷地學(xué)習(xí)中，夯實(shí)自己的知識體系的同時(shí)提高自身的專業(yè)能力，才能適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)任務(wù)。其次，要抓好人工智能時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)，加強(qiáng)對教師相關(guān)技能的培訓(xùn)，提升教師的信息素養(yǎng)。學(xué)校可以成立專門的技術(shù)培訓(xùn)部門，制定專門的培訓(xùn)計(jì)劃，適時(shí)地對教師進(jìn)行有關(guān)人工智能相關(guān)的培訓(xùn)，保證教師能熟練的掌握人工智能技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用。最后，教師要有自身的角色轉(zhuǎn)變的清晰定位。在人工智能時(shí)代，機(jī)械性的工作將被智能技術(shù)所取代，信息技術(shù)教師則是利用人工智能技術(shù)更全面的了解與幫助學(xué)生。

4總結(jié)

在人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的信息化時(shí)代，實(shí)施并推進(jìn)新一代信息技術(shù)與教育教學(xué)工作融合，加速我國教育生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程，是教育領(lǐng)域研究者需要積極面對并認(rèn)真思考的重要課題。隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展和成熟，信息技術(shù)與教育生態(tài)系統(tǒng)融合后形成的新場景、新功能和新模式，勢必對未來的教育教學(xué)工作產(chǎn)生重要影響。以人工智能浪潮為契機(jī)，逐步調(diào)整與平衡傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程的內(nèi)容與模式，培養(yǎng)具備高數(shù)字化信息素養(yǎng)的新時(shí)代人才，是需要研究者認(rèn)真思考的。

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作者簡介：呂娜（1996.12），云南曲靖人，江西科技師范大學(xué)教育學(xué)院研究生，研究方向：現(xiàn)代教育技術(shù)。