高中信息技術新教材時代性教學設計策略探究

周靜

在高中信息技術新教材的教學設計中，深化信息技術課程改革，讓教學實施的各環(huán)節(jié)有效落實時代性，提高學生適應信息社會的能力，樹立信息時代主人翁意識，讓家國情懷扎根學生心靈，是促進育人方式轉變的迫切要求，也是擺在信息技術教師面前的重要問題。筆者面向全省高中信息技術教師開設《探秘人工智能》公開課，與其他五位教師一起進行了江蘇省教學新時空名師課堂《人工智能》專題直播活動。下面，筆者結合專題研討及教學活動的實踐經歷，談一談對信息技術新教材教學設計時代性的啟發(fā)與思考，希望能為實現(xiàn)信息技術課程提升學科育人品質助力。

● 教學目標凸顯時代性

普通高中信息技術課程作為一門旨在全面提升學生信息素養(yǎng)的基礎課程，肩負新時代所賦予的學科育人價值。因此，信息技術課程教學目標的設計必須堅持正確的政治方向，體現(xiàn)時代要求，凸顯時代特色，同時要注重傳承與創(chuàng)新，幫助學生形成自己的道德判斷和價值認同，彰顯信息技術學科的德育價值。

筆者在設計《探秘人工智能》一課的教學目標時，首先是讓學生了解人工智能在各領域的典型應用，如人臉識別、智能機器人、機器同傳等，帶領學生探析應用背后的關鍵技術，引導學生實踐體驗創(chuàng)新創(chuàng)造魅力，提升對人工智能的鑒賞力、理解力和應用力，增強學生創(chuàng)新思維和實踐能力。同時讓學生認識到當前我國在一些重點領域和關鍵技術上還存在短板，甚至出現(xiàn)了“卡脖子”的情況[1]，需要同學們胸懷科技強國抱負，投身強國偉業(yè)。而南京市玄武高級中學的宣震老師則通過引導學生探討機器人的工作原理和分詞、相似度計算等核心算法，讓學生充分體會Python編程在現(xiàn)實生活中解決實際問題的魅力，激發(fā)學生利用人工智能技術創(chuàng)建美好世界的責任感和使命感。

● 教學內容把握時代性

身處信息時代的高中生，對現(xiàn)實中的熱點問題充滿好奇，有強烈的探知欲望。因此，在信息技術教學主題的確定、教學內容的遴選或重組、教學資源的選擇與應用等過程中，要發(fā)掘那些為時代所認同的或能為時代服務的內容，引入學生普遍關心的國內外正在發(fā)生的經濟、政治、文化、科技事件和社會熱點問題，使教學內容充分反映時代的特點和要求[2]，實現(xiàn)教學內容的理論性和實踐性、思想性和實效性的高度統(tǒng)一，讓學生充分感受到信息技術課鮮活的時代感和現(xiàn)實感。

下面以筆者設計的《探秘人工智能》一課為例進行探究。

導入環(huán)節(jié)：筆者選定了《2020世界人工智能大會宣傳片》。該視頻選用獨特的國風開場，將中華傳統(tǒng)文化中的神話故事與現(xiàn)代人工智能技術的發(fā)展帶來的社會變革一一進行對比，不僅注重對現(xiàn)代科技的呈現(xiàn)，同時加入了人工智能在抗“疫”中的應用，如遠程看診、機器人消毒送藥、云辦公等，使得整部宣傳片更具情感厚度[3]，傳達出時代情懷和溫度。

過程環(huán)節(jié)：基于教材分析，筆者靈活重組教學內容，遴選富有時代性的教學資源，以學生跟隨記者采訪走進人工智能大會的各場景為主線搭建課程框架，將學科知識點整合到參加大會的各環(huán)節(jié)中。

第一站：會場門口。為實現(xiàn)課堂教學內容的理論性、實踐性與思想性的統(tǒng)一，筆者向學生分享了當前互聯(lián)網絡中典型的AI開放服務平臺，如百度、騰訊等，介紹了人臉識別在慈善行業(yè)、刑偵破案等方面的常見應用，還設置了實踐活動，讓學生動手體驗識別效果。

第二站：主會場內。透過鏡頭，學生看到會場內展示的各類智能機器人。引導學生結合學習經驗和社會生活充分挖掘身邊資源，體會生活中處處有人工智能。在具體案例的呈現(xiàn)中，筆者選取了新冠疫情期間在武昌方艙醫(yī)院上崗、為抗擊疫情發(fā)揮重要作用的5G醫(yī)療機器人，引導學生樹立人工智能技術服務社會、服務大眾的意識。

第三站：會議現(xiàn)場。視頻呈現(xiàn)的是機器同傳為大會的無障礙交流提供技術保障的場景。筆者選取了中國具有代表性的訊飛、百度、搜狗等機器同傳技術在各類重要的國際會議和展會上擔當重要角色的案例，讓學生認識到技術在生產與生活中的重要價值。最后，筆者讓學生思考“當前，同聲傳譯員是否可以用機器來代替”，引導學生思考人機和諧相處協(xié)同發(fā)展問題，啟發(fā)他們要對身邊的社會現(xiàn)象和技術進行理性探究和多元思考。

第四站：中場休息。筆者選取播放了全球第一首由人工智能助理作曲、合唱的原創(chuàng)單曲MV《智聯(lián)家園》，讓學生認識人工智能在音樂創(chuàng)作領域的不凡表現(xiàn)。隨后讓學生盤點身邊常見的智能助理，向學生介紹Python第三方中文分詞庫jieba庫并設計編程實踐分詞任務，演示復旦大學中文通用百科知識圖譜，以拓展學生知識面，助力學生終身學習能力的提升。

第五站：云展覽平臺。筆者選取了代表當今全球算力巔峰的華為Atlas 900 AI訓練集群案例，讓學生吸納學科領域的前沿成果，引出人工智能三要素這一具有時代特征的學習內容。隨后介紹“算力”要素，帶領學生認識算力的關鍵核心——神經元芯片。接著分析國際國內形勢，讓學生意識到掌握核心科技的重要性。同時，向學生科普在教育領域相繼成立的芯片大學和芯片學院，啟發(fā)學生關注社會，樹立對世界的多元認知。

總結環(huán)節(jié)：以流程方式帶領學生回顧梳理知識，理清思路，加深印象。最后選取人工智能引發(fā)失業(yè)危機、“威脅”人類等素材供學生閱讀，讓學生了解人工智能最難取代的十大職業(yè)以及高校人工智能本科專業(yè)排行榜TOP10等信息，引導學生辯證、理性地認識人工智能，科學規(guī)劃人生，將個人的前途和國家民族的命運緊密結合。

● 教學手段體現(xiàn)時代性

教學手段是師生在教學活動中進行數(shù)據、信息、知識傳遞的工具。隨著移動互聯(lián)網及信息技術的不斷創(chuàng)新變革，教學手段也在不斷翻新。在信息技術教學設計中，教師要關注前沿信息化教學手段，學會借助數(shù)字化學習環(huán)境，選用多元數(shù)字化工具，如平板電腦、開源硬件、移動終端等，引導學生體驗數(shù)字化學習與創(chuàng)新活動，幫助學生提高利用信息技術解決實際問題的能力。[4]

筆者在設計《探秘人工智能》一課的機器同傳應用體驗活動時，借用智能手機和希沃投屏等軟件，讓學生實境體驗“訊飛聽見”的神奇魅力，感受人工智能與社會各領域相結合帶來的變化。李凡和江蘇省揚州中學呂境怡兩位老師為每組學生配備了平板電腦，讓學生利用植物識別App來識別真實植物、現(xiàn)場拍照制作AI證件照等，使學生獲得直觀體驗，激發(fā)探索欲望與興趣。江蘇省大港中學沈建國老師在課堂一開始便向學生展示了人工智能產品天貓精靈、訊飛翻譯機、小夜燈，并演示其應用，為學生開啟探索人工智能奧秘的大門。南京市秦淮中學馮海旭老師借用Micro：bit硬件套件和Makecode軟件客戶端，實現(xiàn)模擬聊天機器人一問一答的過程，引導學生深入了解語音識別技術。宣震老師選用氦星人教學平臺搭建課堂教學環(huán)境，并借助教學平臺引導和實時反饋學生的學習探究過程，形成完整的學習過程報告，幫助學生梳理學科知識點，建構知識體系。