淺談我國(guó)人工智能大戰(zhàn)略下高中信息技術(shù)教學(xué)

金松

摘要：人工智能的發(fā)展為教育與教學(xué)實(shí)踐帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響，正在改變著教師的教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，教育技術(shù)變革的新時(shí)代已然到來(lái)。在此背景下，本文以人工智能促進(jìn)高中信息技術(shù)教學(xué)變革為研究主題，分析人工智能技術(shù)在高中信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析人工智能對(duì)信息技術(shù)教學(xué)產(chǎn)生的影響，并進(jìn)一步探討人工智能的創(chuàng)新對(duì)教學(xué)資源以及教學(xué)環(huán)境的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：人工智能;信息技術(shù);高中教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：（2020）-26-225

引言

自2003年新課程改革實(shí)施以來(lái)，各校陸續(xù)在信息技術(shù)教學(xué)中引入人工智能模塊，《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《2017新課程標(biāo)準(zhǔn)》）也對(duì)高中信息技術(shù)課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，修訂后的課程標(biāo)準(zhǔn)中的“初步人工智能”模塊更是成為選擇性必修模塊。然而經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，高中人工智能課程的教學(xué)實(shí)施仍存在諸多問(wèn)題，例如人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，人工智能教材知識(shí)點(diǎn)落后;在課程教學(xué)中，教師沒(méi)有找到合適的教學(xué)方法將課本內(nèi)容與人工智能技術(shù)充分結(jié)合，目前尚未存在關(guān)于其教學(xué)的系統(tǒng)研究。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，時(shí)代對(duì)學(xué)生的信息素養(yǎng)提出了更高的要求，作為一門(mén)能夠代表信息技術(shù)發(fā)展前沿的學(xué)科，高中信息技術(shù)教學(xué)有必要探索到符合時(shí)代背景并與自身相適宜的教學(xué)方法。

一、信息技術(shù)課程解讀

信息技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要支撐，具體包括獲取、表示、傳輸、存儲(chǔ)和處理信息等各種技術(shù)。信息技術(shù)不僅加速了全球知識(shí)和技術(shù)創(chuàng)新，而且促進(jìn)了社會(huì)信息化和智能化的建設(shè)和發(fā)展，也可以通過(guò)其衍生產(chǎn)品建設(shè)智能社會(huì)。高中實(shí)施信息技術(shù)課程的目的是提高學(xué)習(xí)者的信息素養(yǎng)，通過(guò)學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，學(xué)習(xí)者可以提高核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。在學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，課程側(cè)重學(xué)科與時(shí)代背景相融合，提煉學(xué)科概念，吸收引用學(xué)科前沿成果，具有時(shí)代特色、理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用并重，讓學(xué)生在豐富多樣的任務(wù)情境中學(xué)習(xí)實(shí)踐，利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)讓學(xué)生在完成具體問(wèn)題和任務(wù)中進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)、技能訓(xùn)練和思維發(fā)展。此外，課程提供了在信息技術(shù)體驗(yàn)中建構(gòu)知識(shí)的機(jī)會(huì)，辯證地看待信息技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響，培養(yǎng)信息時(shí)代合格的高中生。

二、人工智能背景下高中信息技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐

（一）教學(xué)任務(wù)

2017年新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，這是一種以學(xué)生為中心，在教師指導(dǎo)下探究問(wèn)題，以解決問(wèn)題為目的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、知識(shí)學(xué)習(xí)和探究實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式，是一種具有創(chuàng)新特色的學(xué)習(xí)活動(dòng)。以項(xiàng)目為基礎(chǔ)開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)的教學(xué)方法是以小組形式解決問(wèn)題、完成項(xiàng)目的過(guò)程，重點(diǎn)是獲取和討論學(xué)科的概念和原理。項(xiàng)目學(xué)習(xí)的運(yùn)作過(guò)程包括項(xiàng)目提案、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目執(zhí)行和項(xiàng)目評(píng)估五個(gè)方面。項(xiàng)目設(shè)計(jì)要能把學(xué)生的深層學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)科知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)要來(lái)源于生活，滿(mǎn)足不同學(xué)科之間的交叉融合。根據(jù)人工智能模塊教材介紹AI的歷史進(jìn)程和具體應(yīng)用;以虹膜分類(lèi)為任務(wù)，講解了模式識(shí)別的入門(mén)知識(shí)和基本分類(lèi)器;介紹圖像分類(lèi)、圖像處理和卷積，分別介紹了人工智能在音樂(lè)、視頻、文本和圖像方面的識(shí)別原理和基本技術(shù);介紹了人工智能自主“學(xué)習(xí)”的無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)模式，并介紹了Alpha Dog和Alpha Yuan。由此可知，教材內(nèi)容與生活緊密結(jié)合，每一章都從生活中的具體事例引出內(nèi)容。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，可以將知識(shí)內(nèi)容分支中的生活實(shí)例逐個(gè)設(shè)計(jì)成項(xiàng)目，學(xué)生完成項(xiàng)目，即完成任務(wù)。

（二）教學(xué)方式

教學(xué)方式是教師和學(xué)生在實(shí)現(xiàn)特定教學(xué)任務(wù)的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)特定教學(xué)目標(biāo)而選擇的教師教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的結(jié)合。目前，高中信息技術(shù)教學(xué)存在教學(xué)方法過(guò)于單一、教學(xué)效果得不到保證等問(wèn)題，同時(shí)，高中生具有一定的邏輯思維和實(shí)踐能力。根據(jù)這些情況，教學(xué)方法主要采用合作學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和課堂教學(xué)的方法。此外，應(yīng)增加反饋-糾正環(huán)節(jié)，以判斷學(xué)生課堂學(xué)習(xí)后的學(xué)習(xí)效果，旨在教師更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生主要通過(guò)獨(dú)立探究和小組合作的方式學(xué)習(xí)。

（三）教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)在判斷學(xué)習(xí)效果和指導(dǎo)學(xué)科建設(shè)方面發(fā)揮著重要作用，評(píng)價(jià)方法可以從課堂教學(xué)和學(xué)術(shù)質(zhì)量的不同要求來(lái)建立。布魯姆從功能的角度將教學(xué)評(píng)價(jià)分為診斷性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)，其中診斷性評(píng)價(jià)是指在教學(xué)開(kāi)始前對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)所需的前提性認(rèn)知條件和前提性情感條件的評(píng)價(jià);形成性評(píng)價(jià)是指對(duì)教學(xué)過(guò)程中某一特定學(xué)習(xí)任務(wù)的掌握程度的評(píng)價(jià);終結(jié)性評(píng)價(jià)是在教學(xué)活動(dòng)的一個(gè)階段結(jié)束時(shí)，用來(lái)確定教學(xué)活動(dòng)最終結(jié)果的評(píng)價(jià)方法。高中信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程可主要采用診斷性評(píng)價(jià)與形成性評(píng)價(jià)。

（四）操作流程

課前，教師對(duì)班級(jí)進(jìn)行診斷性評(píng)價(jià)，了解班級(jí)學(xué)生的知識(shí)、技能、情緒等方面，更好地了解學(xué)生的背景和需求，使教學(xué)更好地滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。教師根據(jù)診斷性評(píng)價(jià)的結(jié)果設(shè)計(jì)合理的教學(xué)程序，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，確立教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)，即確立項(xiàng)目。教師在準(zhǔn)備過(guò)程中除準(zhǔn)備必要教材外，包括文本、音頻和視頻，以幫助學(xué)生理解項(xiàng)目的目標(biāo)和要求。在課堂上，教師通過(guò)一定的情境幫助學(xué)生定義項(xiàng)目任務(wù)，與學(xué)生一起分析項(xiàng)目，將知識(shí)點(diǎn)與問(wèn)題引出，學(xué)生則通過(guò)合作學(xué)習(xí)和獨(dú)自探索完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)。在講解中，教師除了講授課程中常見(jiàn)的問(wèn)題，還應(yīng)對(duì)問(wèn)題較多的學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。最后，教師使用預(yù)先設(shè)計(jì)的問(wèn)題或測(cè)試進(jìn)行課堂反饋校正，對(duì)項(xiàng)目中涉及的知識(shí)提出單獨(dú)的問(wèn)題或集體答案，通過(guò)小組間相互幫助，保證所有學(xué)生掌握課程內(nèi)容。在信息技術(shù)課程整章教學(xué)完成后，進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)，以及時(shí)了解階段教學(xué)的結(jié)果。

結(jié)束語(yǔ)

1956年夏天約翰·麥卡錫等人在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院開(kāi)會(huì)研討“如何用機(jī)器模擬人的智能”，會(huì)上提出 “人工智能”這一概念，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生。如今，人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，人工智能人才緊缺，人工智能教育迫在眉睫，而高中階段作為一個(gè)承上啟下的階段，信息技術(shù)作為國(guó)家發(fā)展的重要支柱，在高中信息技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐中探討如何與人工智能充分結(jié)合，將會(huì)一直是教育改革關(guān)注的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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