高中信息技術(shù)課程中的人工智能授課探究

謝婷

摘 要：信息技術(shù)課程在教育體系中占據(jù)的重要位置越發(fā)突顯，能夠?yàn)樾畔⒓夹g(shù)快速發(fā)展培育專業(yè)性人才，因此重視信息技術(shù)課程的高效教學(xué)顯得重要。人工智能應(yīng)用范圍愈加廣泛，為了提升高中信息技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量，可借助人工智能實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新，在提升人工智能教學(xué)水平的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展。在信息技術(shù)課程中運(yùn)用人工智能教學(xué)新的模式，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化人才的初期培養(yǎng)，滿足信息技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)需求。因此本文深入分析人工智能教學(xué)模式在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：高中;信息技術(shù)課程;人工智能

引言：在高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師順應(yīng)時(shí)代潮流，應(yīng)用人工智能教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)課程教學(xué)方法的創(chuàng)新，在豐富學(xué)生理論知識的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息技術(shù)實(shí)踐能力的提升，進(jìn)而有效培育專業(yè)性人才[1]。了解高中信息技術(shù)課程人工智能教學(xué)中存在的問題，并予以完善，提升高中人工智能教學(xué)水平，以此作為借鑒，可實(shí)現(xiàn)人工智能教學(xué)方法的推廣。

一、人工智能概述

（一）人工智能的定義

人工智能主要是指利用計(jì)算機(jī)來完成信息的采集、加工、閱讀以及處理等多項(xiàng)功能的一種技術(shù)。人工智能主要通過計(jì)算機(jī)的利用替代人工，幫助人們提升工作的效率與工作質(zhì)量。人工智能是模擬人類進(jìn)行管理決策的一種技術(shù)，對于人們的生產(chǎn)與生活都產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)的影響[2]。

（二）人工智能應(yīng)用的現(xiàn)狀

目前，人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域范圍正在不斷的擴(kuò)大，人工智能信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為能夠支撐現(xiàn)代人們工業(yè)生產(chǎn)、日常生活的一項(xiàng)必要基礎(chǔ)技術(shù)，對我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及對人們的日常生活都已經(jīng)產(chǎn)生了非常大的社會影響。2015年一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果表明，所有人工智能的功能都能夠達(dá)到人類4歲以下孩子的平均智力發(fā)展水平。隨著工業(yè)信息化的不斷深入，越來越多的人在電子信息設(shè)備中開始大量使用人工化的智能識別技術(shù)，在很早以前，蘋果就將這種人工智能的應(yīng)用思維運(yùn)用在系統(tǒng)中，這為未來蘋果智能手機(jī)再次贏得全球市場地位奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)[3]。2017年3月5日，我國政協(xié)第十二屆五次全國代表大會上，提出了關(guān)于加快推進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略專題報(bào)告，這充分證明我國現(xiàn)階段愈加重視人工機(jī)器智能相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，我國政府應(yīng)該積極的加大推進(jìn)人工機(jī)器智能相關(guān)技術(shù)的發(fā)展力度。

二、高中信息技術(shù)課程中的人工智能授課存在的問題

（一）師資力量薄弱

目前，我國的高等教育院校中人工智能及其他相關(guān)技術(shù)專業(yè)的本科課程相對較少，尤其是高等師范院校，幾乎沒有任何涉及有關(guān)人工智能的專業(yè)教育，這大大限制了人工智能相關(guān)技術(shù)專業(yè)的人才產(chǎn)出。人才的大量匱乏直接導(dǎo)致高等教育領(lǐng)域中具有較高人工智能教育專業(yè)知識和學(xué)科教育專業(yè)技能的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員大量短缺，難以有效支持高校人工智能教育課程和學(xué)科教育教學(xué)工作的科學(xué)發(fā)展。此外，關(guān)于人工智能在職教師培訓(xùn)這個(gè)模塊，培訓(xùn)效果一般，究其原因，大多數(shù)在職教師還沒有真正接受過關(guān)于人工智能相關(guān)課程的在職培訓(xùn)。教師往往不能準(zhǔn)確地深刻把握課堂教學(xué)內(nèi)容的具體重點(diǎn)，缺乏明確的課堂教學(xué)活動(dòng)目標(biāo)，整個(gè)課堂教學(xué)過程顯得過于盲目[4]。關(guān)于這種教學(xué)方法，由于目前沒有很多經(jīng)驗(yàn)案例可循，給老師教學(xué)帶來了很多麻煩。

（二）教學(xué)條件滯后

人工智能教學(xué)課程的資源建設(shè)與科學(xué)合理的人工實(shí)踐智能課程的資源支持是分不開的。沒有強(qiáng)有力的課堂教學(xué)設(shè)備條件的保障支持，就很難真正達(dá)到理想的課堂教學(xué)效果。但是，現(xiàn)階段中國許多經(jīng)濟(jì)發(fā)展欠發(fā)達(dá)地區(qū)在這幾個(gè)方面都可能存在嚴(yán)重缺陷，導(dǎo)致人工智能技術(shù)發(fā)展較為薄弱。由于落后的教育條件，一些私立高中根本無法為其提供任何人工智能相關(guān)課程。主要原因涉及兩個(gè)主要方面：就高校硬件基礎(chǔ)設(shè)施使用條件而言，人工智能專業(yè)課程的大多數(shù)課程實(shí)踐組成部分對高校網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源管理有巨大的學(xué)習(xí)需求，要求高校師生通過使用計(jì)算機(jī)及其操作系統(tǒng)來快速完成這些相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。因此，計(jì)算機(jī)教室通常是高等學(xué)校為學(xué)生開設(shè)該網(wǎng)絡(luò)課程的必須準(zhǔn)備場所。如果學(xué)校硬件設(shè)備條件不能充分滿足要求，則大大增加學(xué)生正常進(jìn)行人機(jī)對話的時(shí)間，這將直接導(dǎo)致學(xué)校網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞等等問題，甚至學(xué)生無法正常打開學(xué)校網(wǎng)頁，顯然會嚴(yán)重浪費(fèi)寶貴的課堂教學(xué)時(shí)間，學(xué)生也很難對人工智能教學(xué)感興趣[5]。在軟件設(shè)施條件方面，一些高中出于成本控制的目的，在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時(shí)會選擇Internet上的免費(fèi)資源。盡管此方法可以減少獨(dú)立軟件開發(fā)和維護(hù)的成本，但是當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題時(shí)，這些免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)資源可能不可用，因此自然無法進(jìn)行教學(xué)。

三、高中信息技術(shù)課程中的人工智能教學(xué)問題的解決策略

（一）提高師資力量

1.以教師隊(duì)伍建設(shè)提升師資力量

加強(qiáng)高校師資隊(duì)伍能力建設(shè)，是不斷提高高校人工智能教學(xué)效果的重要關(guān)鍵。盡管在中學(xué)課程教育改革教學(xué)理念中，更加強(qiáng)調(diào)以全體學(xué)生為學(xué)校課堂教學(xué)的管理中心和教學(xué)主體，課堂教師仍然擔(dān)任學(xué)校課堂教學(xué)組織者和教學(xué)指導(dǎo)者的重要角色。重視”指導(dǎo)”的重要作用，教師的專業(yè)知識能力儲備和課程教學(xué)技術(shù)水平直接影響著學(xué)校人工智能課程教學(xué)的學(xué)習(xí)效果[6]。為此，不僅建議要繼續(xù)加強(qiáng)我校教師的專業(yè)培訓(xùn)和專業(yè)人才的培養(yǎng)吸收，還應(yīng)積極建立教師教學(xué)研究班，并適時(shí)聘請專家進(jìn)行指導(dǎo)，不斷提高我校教師的人工智能教學(xué)研究能力。

2.以教師創(chuàng)新教學(xué)方法提升師資力量

（1）以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法進(jìn)行人工智能教學(xué)

合理的教學(xué)問題設(shè)置為任務(wù)導(dǎo)向，可以有效利用信息處理技術(shù)，針對問題進(jìn)行處理，促進(jìn)課堂教學(xué)任務(wù)目標(biāo)的有序完成。在開展人工智能教學(xué)中，教師的教學(xué)工作不僅不能停留在基礎(chǔ)理論知識的系統(tǒng)灌輸上，而且應(yīng)該指導(dǎo)全體學(xué)生在深入思考和研究解決實(shí)際問題時(shí)，不斷提高他們的人工信息技術(shù)素養(yǎng)。通過提問方式，激發(fā)學(xué)生了解人工智能的一些基本原理和應(yīng)用方法的興趣，進(jìn)而充分激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)好奇心，并可以使他們在學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行學(xué)習(xí)[7]。鼓勵(lì)高中學(xué)生獨(dú)立自主思考問題，擺脫對中學(xué)教材內(nèi)容的過度依賴，提高學(xué)生創(chuàng)造力。例如，在“人機(jī)博弈”相關(guān)內(nèi)容的課堂教學(xué)中，教師甚至可以將應(yīng)用博弈論的算法直接納入教學(xué)游戲中，以便于幫助中學(xué)生快速學(xué)習(xí)如何解決問題的基本抽象知識和復(fù)雜知識。此外，教師還應(yīng)以教學(xué)問題探究為教學(xué)核心，以問題實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識的思維擴(kuò)展和技能擴(kuò)展，并不斷提高每個(gè)學(xué)生的實(shí)際思維能力差異。

（2）用案例教學(xué)法進(jìn)行人工智能教學(xué)

新穎的案例應(yīng)用是不斷提高學(xué)校教學(xué)工作效率的一大關(guān)鍵，特別是在普通高中學(xué)校信息工程技術(shù)專業(yè)課程以及人工智能課程教學(xué)中。有趣的學(xué)習(xí)案例分析可以有效吸引主動(dòng)學(xué)習(xí)學(xué)生的注意力，增強(qiáng)被動(dòng)學(xué)習(xí)者對人工智能的學(xué)習(xí)動(dòng)力。教師不僅僅是幫助一個(gè)學(xué)生掌握基本的信息技術(shù)原理，更重要的是培養(yǎng)運(yùn)用學(xué)生的實(shí)際行動(dòng)解決教學(xué)問題的思維能力[8]。在豐富的實(shí)踐案例中，學(xué)生不僅可以快速確認(rèn)自己所學(xué)習(xí)的知識，加深對有關(guān)人工智能技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)知識的正確記憶和整體理解，并充分激發(fā)廣大學(xué)生的自主創(chuàng)造力。在教學(xué)案例設(shè)計(jì)教學(xué)法的實(shí)際應(yīng)用中，教師應(yīng)充分利用一些學(xué)生較為熟悉的科學(xué)事物案例，通過深入淺出講解方法，確保學(xué)生能夠了解微計(jì)算法的基本原理和實(shí)際應(yīng)用效果，并努力搭建將教學(xué)理論知識與實(shí)際教學(xué)問題有機(jī)結(jié)合互動(dòng)起來的教學(xué)橋梁，鼓勵(lì)全體學(xué)生共同談?wù)撘粋€(gè)案件過程中的每個(gè)當(dāng)事方。

（3）使用情境教學(xué)法進(jìn)行人工智能教學(xué)

在合理的信息技術(shù)教學(xué)過程中，情境設(shè)計(jì)可以大大降低在校學(xué)生的學(xué)習(xí)工作難度，并可以使學(xué)生更加樂于參與其中，并積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)與人工智能密切相關(guān)的科學(xué)知識。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)合理充分運(yùn)用教學(xué)生活環(huán)境中的一切事物，以此來確保課堂情境教學(xué)建設(shè)的客觀真實(shí)性，使全體學(xué)生徹底消除學(xué)習(xí)過程中的陌生感和疏離感[9]。同時(shí)，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于學(xué)校人工智能教學(xué)。教師應(yīng)通過信息資源管理、整合，合理充分運(yùn)用教育網(wǎng)絡(luò)化的信息處理技術(shù)，為廣大學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)造豐富的知識教學(xué)實(shí)踐環(huán)境，增強(qiáng)廣大學(xué)生的綜合認(rèn)知實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。將本課文字與各種圖片，音頻和其他視頻活動(dòng)結(jié)合使用起來，以利于增強(qiáng)學(xué)生教學(xué)內(nèi)外環(huán)境的學(xué)習(xí)興趣，并充分激發(fā)全體學(xué)生的課外學(xué)習(xí)興趣。

（二）完善學(xué)校硬件設(shè)施、軟件設(shè)施

高中信息技術(shù)課程中人工智能教育的發(fā)展離不開功能強(qiáng)大的軟件和硬件的支持。因此，從中學(xué)的角度出發(fā)，如果條件允許，應(yīng)該加大硬件設(shè)施建設(shè)的投入和支持，以提高網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)男蔥10]。同時(shí)，軟件資源的建設(shè)同樣重要，學(xué)校應(yīng)該給師生更多的支持，讓他們通過互聯(lián)網(wǎng)挖掘更多的資源，合理選擇教材進(jìn)行組織，為硬件教學(xué)的發(fā)展提供有力的支持。

結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能的應(yīng)用范圍會越來越廣泛，人工智能對于教育事業(yè)的影響也會越來越深入，充分的認(rèn)識到人工智能對于教育事業(yè)帶來的影響，結(jié)合工作實(shí)際情況，采取有效的措施予以完善，旨在提升人工智能教學(xué)水平，尤其是高中信息技術(shù)課程，達(dá)到培養(yǎng)信息技術(shù)專業(yè)水平較高人才的目的。

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