人工智能支持下的初中信息技術教學改革探究

蘇婷

摘? 要：信息技術的變革推動著社會的進步與發(fā)展，更促進了教育教學方式和方法的不斷改進。如何在人工智能發(fā)展的背景下，探索出新型的教育教學模式與方法，需要我們開展深入研究。本文主要探討了人工智能技術對初中信息技術教學中應用的必要性與重要性，并就人工智能支持下的初中信息技術教學改革提出了一些思考。

關鍵詞：人工智能;信息技術;方式

【中圖分類號】G633.67???? ???【文獻標識碼】A??????? 【文章編號】1005-8877（2021）36-0105-02

Research on the Teaching Reform of Information Technology in Junior High Schools Supported by Artificial Intelligence

SU Ting? （Yinchuan No. 3 Middle School，Ningxia Province，China）

【Abstract】The change of information technology promotes the progress and development of society，and also promotes the continuous improvement of education and teaching methods. How to explore new education and teaching models and methods under the background of the development of artificial intelligence requires in-depth research. This article mainly discusses the necessity and importance of artificial intelligence technology in the application of information technology teaching in junior high schools，and puts forward some thoughts on the reform of information technology teaching in junior high schools supported by artificial intelligence.

【Keywords】Artificial Intelligence;Information Technology;Methods

當前，隨著信息技術的快速發(fā)展，人工智能已經(jīng)逐漸融入人們生活的每一個角落。信息技術作為一門與時代接軌的學科，具有長遠發(fā)展的意義。如何在有利的大背景下與時俱進地優(yōu)化初中信息技術課程的教學方式，值得廣大信息技術教育工作者深入地研究與思考。

1.人工智能融入初中信息技術教育的必要性

（1）初中生急需關于人工智能的相關知識

隨著信息技術的發(fā)展，人工智能已經(jīng)融入社會生活全景之中。在當下人工智能應用日趨廣泛的背景之下，適應時代背景與社會發(fā)展需求是最好的趨勢。在初中階段幫助學生學習人工智能，有助于培養(yǎng)學生系統(tǒng)地認識人工智能，以此適應在未來人工智能技術普遍應用的社會發(fā)展需求。

（2）初中生基本具備簡單的智能原理與基礎

當前，在經(jīng)濟發(fā)展較好的城市，人工智能啟蒙教育已經(jīng)下探到了小學階段。在初中階段開展人工智能教育是符合未來發(fā)展趨勢的一種現(xiàn)實需求。當下的初中生具有一定的經(jīng)驗與數(shù)學基礎，讓學生強化人工智能的學習教育，更能夠提升其邏輯思維能力，培養(yǎng)物聯(lián)與智能等新的思維方式。

（3）人工智能教學內(nèi)容融入課程標準確定了發(fā)展方向

2017年12月，關于人工智能教學的相關內(nèi)容已經(jīng)融入中學信息技術課程標準，如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、開源硬件、傳感器等內(nèi)容，開始讓學生有了對人工智能更為廣泛的了解。新課標的實行不僅適應了全球的發(fā)展趨勢，更可以促進人工智能教育在中學信息技術課程中的架構(gòu)初設與認知構(gòu)建。

2.人工智能技術對于初中信息技術教學的重要性

（1）有助于實現(xiàn)個性化的教學目標

人與人之間的認知是有差別的，學習能力也是有差異的，學生之間也是如此。同樣的學校、同樣的班級、同樣的教師，不同的學生之間的學習能力、學習水平也存在著明顯的差異化。對于不同學習水平的學生開展統(tǒng)一目標的教學往往存在一定的挑戰(zhàn)。在信息技術背景下，將人工智能技術應用于實際教學活動就可以針對性地設置不同的教學模塊，幫助學生個性化學習需求與目標的實現(xiàn)。這種教學目標的實現(xiàn)，一方面，基于人工智能技術能夠在教學過程中幫助學生快速收集學習信息與資源，屏蔽無關信息，有效抓住學生的學習興趣;另一方面，人工智能能夠充分調(diào)動學生的學習積極性，同時可以根據(jù)系統(tǒng)測評來判定學生的學習能力，并為之匹配與相適宜學習難度的學習內(nèi)容。用上述方法可以充分實現(xiàn)因人而異的教學方法，以此為學生制定個性化的教學策略，實現(xiàn)個性化教學目標。

（2）有助于實現(xiàn)教學內(nèi)容的多元化與系統(tǒng)性

信息技術，是一種工具化、實用化的技術教育。一方面，是要培養(yǎng)學生的思維能力，拓寬其思維發(fā)展方向;另一方面，要引導學生能夠有效應用信息技術來改善學習方法、提高學習效率。此外，信息技術能夠充分與其他課程深度融合，這種工具型教學，就必須注重學習教學內(nèi)容的多元化與系統(tǒng)性。將人工智能技術與信息技術教學充分融合，能夠滿足學生多元化與系統(tǒng)化的實際需求，而且可以幫助教師能夠快速查詢、收集、搜索適用的教學資源，進一步豐富拓展教材的內(nèi)容，為學生創(chuàng)設更加適宜的教學環(huán)境。對于學生而言，能夠按照教師所引導的方向在課后進行自我實踐，尋求更加適宜自己需要的知識與內(nèi)容。此外，有效應用專業(yè)技術軟件還能夠?qū)⑽淖肿優(yōu)榭陕?、可看的學習資源，這對于調(diào)動學生的學習興趣、提高學生的學習積極性也極具優(yōu)勢。

（3）有助于實現(xiàn)教學評價的科學性與及時性

信息技術課程，比較注重邏輯性與關聯(lián)性。有效掌握學生的學習成果，就必須能夠準確地運用相關的技術來實現(xiàn)對學生學習效果的評價。利用人工智能就可以充分實現(xiàn)上述目標。通常，其他學科對于學生的學習成果進行檢測與評價都需要在階段性的學習后，通過測驗的方式進行檢測，充分應用信息技術與人工智能方法，就能夠有效解決這一難題。例如，人工智能技術能夠充分分析掌握學生在不同方面所表現(xiàn)與表達的準確性與系統(tǒng)性。利用專業(yè)視頻操作軟件，當堂就能掌握學生對于某一知識點的掌握情況，而且能夠系統(tǒng)地給予準確的評價。又如，對于學生在課前的自主學習情況也能夠通過簡單的操作進行掌握，這樣教師就能夠及時地掌握學生的學習操作技能情況，這對于調(diào)整教師的教學方法具有極強的針對性。

3.人工智能支持下的初中信息技術教學的改革方向

（1）課程設置內(nèi)容的轉(zhuǎn)變

信息技術是一門綜合性特別強的基礎性課程，而且受社會發(fā)展與信息技術以及人工智能等多種技術與能力的影響。隨著時代的變化發(fā)展，課程內(nèi)容的發(fā)展變化也較快，因此信息技術課程內(nèi)容的轉(zhuǎn)變必須適應科技潮流趨勢的必然發(fā)展方向。從根本上講，就是必須注重科學技術知識的發(fā)展以及信息素養(yǎng)的培養(yǎng)?？茖W技術知識方面，由于當前的科學技術發(fā)展較快，因此知識的更新速度也較快，所以必須注重信息技術課程內(nèi)容設置的合理性，應緊跟當前科技潮流，充分調(diào)動學生的學習興趣，適應時代發(fā)展的需要。就如編程語言而言，過去交流普遍QB、C++、Java等，當前則更為流行的是Python語言。在信息素養(yǎng)方面，則需要更加注重培養(yǎng)學生的合作與探究能力，特別是對于學生的判斷能力和思考能力，則都需要適應當前互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展與人工智能綜合影響的時代背景。

（2）個性化學習方案的制定

應用人工智能以及大數(shù)據(jù)技術，可以通過對學生進行信息采集，然后準確描述出學生的學習特征，為學生進行精準畫像，為此可以就學生的學習能力進行準確分析，然后為學生創(chuàng)建出個性化的學習方案。傳統(tǒng)的信息技術教學過程，通常強調(diào)要求學生從原理認知到應用實踐逐步過渡。而在人工智能時代，這種教學方式得到了一定的優(yōu)化與改革，教學可以從原理應用的遞進逐漸過渡到案例到原理，再由原理到應用的閉環(huán)教學。信息技術教師在借助先進的教學手段過程中，注重從案例到原理教學方法的應用，實際是從學生的角度出發(fā)遵循“以生為本”的教學理念，選擇符合學生能力水平認知的模塊進行檢測，并對學生的學習能力給予準確評判。這種方式方法能夠?qū)W生的學習能力掌握得更加清楚，更有助于促進學生擁有良好的學習體驗與學習反饋，幫助學生建立信心，提升學習效率。

（3）輔導系統(tǒng)的智能化應用

傳統(tǒng)的學生輔導過程，都是教師對學生的學習與實踐能力進行一定的評判，對學生實踐操作的過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，學生在教師的指導幫助之下按制定的操作步驟進行改進，以此來修正學生的實際操作步驟，強化學生的動手能力。而現(xiàn)實生活中，可以利用人工智能系統(tǒng)開發(fā)建立出有效的智能輔導系統(tǒng)，以此來幫助學生提高實踐水平并改進學習方法。例如，最常見的智能輔導系統(tǒng)通常會有專家模塊、學生模塊、輔導模塊和學生與計算機接口模塊等，在具體的智能輔導系統(tǒng)中，學生與計算機、計算機與計算機之間可以實現(xiàn)交互感應。通過有效掌握學生需要學習的知識與規(guī)則策略，將其所需要掌握的所有教學內(nèi)容集成在輔導模塊中，模塊之間的相互作用就可以對學生形成教學過程的有效控制。借助智能輔導系統(tǒng)，教師就可以更加有效地掌握學生所學到的信息技術知識，以此促進學生學習的正對性與高效性。

（4）仿真教學系統(tǒng)的設計與應用

信息技術課程比較注重學生的實踐動手能力，這種動手能力對于學生而言十分重要，更是檢驗學生學習成果的重要手段。但是在傳統(tǒng)的信息技術課程教學方式下，由于受客觀條件的限制，學生的動手實踐能力很難準確地進行檢測與培養(yǎng)。人工智能系統(tǒng)就能夠充分解決這一困難。例如，在信息技術課程教學過程中，教師可以根據(jù)課程實際內(nèi)容，應用當前多種軟件設置仿真教學模擬系統(tǒng)，再應用到現(xiàn)實的教學場景過程中，配合虛擬現(xiàn)實技術，以此增強教學的可行性。可以充分地將原本抽象的知識內(nèi)容逐漸具體化、形象化，以此解決教學形式單調(diào)以及教學過程枯燥乏味的常見問題，從而激發(fā)學生的學習興趣與主觀能動性，進而有效培養(yǎng)學生的實踐動手能力。

（5）教學反饋與測評系統(tǒng)的應用

在人工智能的輔助下，教師對學生學習過程可以實現(xiàn)有效的追蹤，并通過數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計與計算有效診斷信息技術課程實踐教學過程中學生在知識結(jié)構(gòu)、能力水平等方面的差異與共性?？梢宰寣W生清楚地看到自身學習存在的問題，并及時做出優(yōu)化與調(diào)整;也可以幫助教師對于具體情況，針對性地分析教學難點，有效調(diào)整教學方法，改進教學目標。讓教師通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、改變教學方法、監(jiān)測教學過程、反饋教學結(jié)果，再實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，形成有效的閉環(huán)。而學生方面則可以通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，實現(xiàn)自學學習方法改進，然后監(jiān)測學習過程的波動形成數(shù)據(jù)反饋再作用于系統(tǒng)分析，以此實現(xiàn)教師與學生的系統(tǒng)閉環(huán)與雙向思考，切實提高教學的針對性、有效性以及科學性。

4.結(jié)語

隨著信息技術的高速發(fā)展，人工智能已經(jīng)在教育領域中得到了廣泛應用和深度發(fā)展。特別是在信息技術教學課程過程中，運用傳統(tǒng)教學方式已經(jīng)很難適應當前教育的發(fā)展以及學生學習的實際需求。傳統(tǒng)的方式必然會被逐漸革新與顛覆，人工智能將會從多個方面實現(xiàn)對信息技術教學的改善與提高，切實從課程內(nèi)容變化、規(guī)劃學習方案、制定輔導系統(tǒng)、智能化教學系統(tǒng)仿真應用以及教學體系反饋測評系統(tǒng)應用等多個層面促進教育教學的變革與發(fā)展。

參考文獻

[1]王竹立.面向智能時代的知識觀與學習觀新論[J].遠程教育雜志，2017（03） .