人工智能在信息技術(shù)教學(xué)中的運用

陶曉雙

信息技術(shù)已然成為現(xiàn)代人們生活必須掌握的一項重要技術(shù)。為了在新時期有效培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，本文探討了應(yīng)用人工智能方法，構(gòu)建更加科學(xué)、高效的信息技術(shù)課堂教學(xué)，以此調(diào)動學(xué)生的課堂積極性，推動學(xué)生信息課堂核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、引言

人工智能是集合多種學(xué)科研究成果的前沿科學(xué)，在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中引入這項科學(xué)，無疑能幫助學(xué)生拓寬學(xué)習空間，促使學(xué)生積極主動地參與到課堂學(xué)習中。然而，在小學(xué)階段的信息技術(shù)課堂教學(xué)中引入人工智能絕非易事。筆者對人工智能與小學(xué)教育的關(guān)系進行了分析，并在此基礎(chǔ)上，探討了可行的應(yīng)用策略，以期為相關(guān)教學(xué)工作提供參考。

二、人工智能視域下的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)分析

實際上，人工智能和小學(xué)信息技術(shù)課堂的結(jié)合是雙向的過程，一方面信息技術(shù)教師希望借助人工智能的作用優(yōu)化教學(xué)效果，另一方面人工智能技術(shù)也在向小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)活動滲透。如果教師能在正確認知兩個關(guān)系的基礎(chǔ)上合理應(yīng)用人工智能，那么學(xué)生在信息技術(shù)課堂上的學(xué)習就會收獲事半功倍的效果。在實際教學(xué)中，教師在設(shè)計教學(xué)活動時，可以嘗試從人工智能技術(shù)的應(yīng)用出發(fā)，鍛煉學(xué)生的思維能力，促進學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用提升。此外，教師要關(guān)注對學(xué)生計算機操作能力的訓(xùn)練。但需要注意的是，小學(xué)階段的學(xué)生在認知能力和知識積累方面尚處于較低水平，并且對計算機應(yīng)用的需求不高，因此教師在設(shè)置相關(guān)教學(xué)目標時要充分聯(lián)系實際，避免過于高的目標和過深的內(nèi)容阻礙教學(xué)工作的有序推進。比較合理的方式應(yīng)當是在人工智能的基礎(chǔ)上增加趣味性，而這種趣味性更多地表現(xiàn)在探索和研究方面。也就是說，將人工智能運用在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)的本質(zhì)就是創(chuàng)新，教師為學(xué)生提供人工智能的應(yīng)用場景，讓學(xué)生進行創(chuàng)新性的學(xué)習，進而逐漸培養(yǎng)和發(fā)展其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。教師還要從學(xué)生的興趣出發(fā)，組織開展多樣化的教學(xué)活動，合理應(yīng)用各種教學(xué)手段，促進學(xué)生從學(xué)習中養(yǎng)成敏銳的信息認知能力，為后續(xù)的學(xué)習打好基礎(chǔ)。

三、人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中運用的策略

（一）構(gòu)建編程教育體系

眾所周知，編程是人工智能的基礎(chǔ)。當前，在教育領(lǐng)域中，有不少專家學(xué)者提倡讓小學(xué)階段的學(xué)生接觸編程。這是因為編程技術(shù)是人類與網(wǎng)絡(luò)溝通的重要途徑，在人工智能迅速發(fā)展的現(xiàn)代社會，編程與我們生活的關(guān)系更加密切。如學(xué)生能從小學(xué)習基礎(chǔ)編程知識，就能為學(xué)生認知社會、發(fā)展信息素養(yǎng)產(chǎn)生積極的作用。值得一提的是，當前有很多版本的小學(xué)信息技術(shù)教材中都有編程相關(guān)的內(nèi)容，如江蘇科學(xué)技術(shù)出版社的小學(xué)信息技術(shù)就有“scratch”的教學(xué)內(nèi)容?！皊cratch”是專供兒童或初學(xué)者學(xué)習編程的開發(fā)平臺，在界面和內(nèi)容上都比較適合小學(xué)生的需要。所以說，在教學(xué)中應(yīng)采用淺顯、輕松的方式，否則就會與學(xué)生的認知能力、編程平臺的風格不匹配。在具體教學(xué)中，教師必須分階段對學(xué)生進行指導(dǎo)，循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生興趣、了解功能、項目學(xué)習、深入探究。第一階段的教學(xué)工作要以調(diào)動學(xué)生積極性為主，選擇生動有趣的形式實施教學(xué)，例如在《動物表演》教學(xué)中，可以運用情境創(chuàng)設(shè)的方法，將教師比作“scratch”世界的動物雜技團團長，將“角色庫”中的動物作為團員，讓學(xué)生選擇上場表演的對象，幫助自己按照“訓(xùn)練項目”完成操作，此時學(xué)生就會按照要求點擊“舞臺”編寫腳本等，從而將編程學(xué)習當作游戲來完成;第二階段的教學(xué)，要讓學(xué)生了解“scratch”的整體功能，這需要融合以往學(xué)習的各項內(nèi)容，因此教師要注重整理，經(jīng)常提醒學(xué)生構(gòu)建完整記憶;第三階段，是更為深入的項目學(xué)習，此時教師可以直接地提出問題，讓學(xué)生根據(jù)要求對知識內(nèi)容進行探析，從而達到溫故知新的目的。算法的學(xué)習對小學(xué)生來說比較困難，因此選擇在學(xué)生掌握基本知識、形成全面了解后再實施，并選擇植樹問題和雞兔同籠等常見問題作為循環(huán)、分治等教學(xué)的切入點，讓學(xué)生帶著問題進入學(xué)習。最后，就是學(xué)習編程機器人，讓學(xué)生使用圖形化的編程語言和各種開源硬件發(fā)揮創(chuàng)造力。一般來說，按照教材順序就可以有序完成教學(xué)工作，但是為了保證學(xué)生的學(xué)習效率，教師還是要有意識地在不同階段有所側(cè)重。

（二）借助人工智能了解教學(xué)實情

人工智能是信息技術(shù)課堂教學(xué)的好幫手，教師可以利用無紙化檢測提高課堂效率，將有限的教學(xué)時間用到更有必要的教學(xué)環(huán)節(jié)中。如，結(jié)束《認識機器人》一課的教學(xué)后，教師要對學(xué)生的學(xué)習成果進行檢驗，就可以利用人工智能的閱卷平臺為學(xué)生出題。在這一過程中，人工智能的優(yōu)勢得以充分體現(xiàn)，學(xué)生在做題中的題序不同，交頭接耳的狀況少了許多;人工智能平臺在短時間內(nèi)就可以準確判題，提高了教學(xué)效率;教師可以通過人工智能平臺的分析對學(xué)生的錯題狀況進行統(tǒng)計，并以此為基礎(chǔ)實施有針對性的教學(xué)。此外，學(xué)生在人工智能的教學(xué)環(huán)境下可以更深刻、直觀地感受到人工智能帶來的便利，從而以正確的態(tài)度學(xué)習人工智能有關(guān)的知識。

（三）借助人工智能輔助教學(xué)

教師可以從學(xué)生的愛好出發(fā)，將學(xué)生分成不同的學(xué)習小組，向?qū)W生分配學(xué)習任務(wù)。例如在“淘寶購物分析”的任務(wù)中，學(xué)生需要事先安裝教師提前編制的程序。完成任務(wù)時，學(xué)生要對教師給出的材料進行處理，若是學(xué)生出現(xiàn)問題，就可以向人工智能系統(tǒng)或其他組員求助，在兩者的共同幫助下，學(xué)生的知識掌握和運用能力顯著提高。

四、結(jié)語

教師要切實有效地提高小學(xué)信息技術(shù)課堂的教學(xué)效率，就應(yīng)正視人工智能對教學(xué)的重要作用，積極利用教材中的人工智能教學(xué)內(nèi)容，盡最大努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和信息素養(yǎng)，讓學(xué)生成長為適應(yīng)信息時代和智能時代需求的高素質(zhì)人才。