信息技術(shù)教學(xué)滲透人工智能教育的研究

賴婷婷

摘? 要：人工智能教育是當(dāng)下前沿的教育技術(shù)，正在被廣泛的應(yīng)用到信息技術(shù)教學(xué)中。信息技術(shù)教學(xué)與人工智能教學(xué)具有相通和相聯(lián)系的地方，因此教師可以將人工智能教學(xué)作為信息技術(shù)教學(xué)的延伸，并且以此為出發(fā)點(diǎn)拓寬學(xué)生的視野，讓學(xué)生感受到信息技術(shù)為人們生活帶來的便利，通過人工智能的運(yùn)用，搭建智能的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和核心能力等，并且通過人工智能這項(xiàng)前沿技術(shù)，激發(fā)學(xué)生信息技術(shù)課程參與的興趣，讓學(xué)生感受到科技的魅力，讓學(xué)生樂于創(chuàng)新。本文探究了在信息技術(shù)教學(xué)中如何滲透人工智能教學(xué)，并給出了相關(guān)策略的建議。

關(guān)鍵詞：小學(xué)教學(xué);信息技術(shù);人工智能;教學(xué)策略

【中圖分類號】G622.0 ???????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A??????? ??【文章編號】1005-8877（2021）30-0177-02

【Abstract】Artificial intelligence education is a cutting-edge educational technology，which is widely used in information technology teaching.Information technology teaching and artificial intelligence teaching have similarities and connections.Therefore，teachers can take artificial intelligence teaching as an extension of information technology teaching，broaden students' vision，make students feel the convenience brought by information technology to people's life，and build an intelligent learning system through the application of artificial intelligence，Cultivate students' computing thinking and core competence，and stimulate students' interest in information technology courses through the cutting-edge technology of artificial intelligence，so as to make students feel the charm of science and technology and be willing to innovate.This paper explores how to infiltrate artificial intelligence teaching in information technology teaching，and gives some suggestions on relevant strategies.

【Keywords】Primary school teaching;Information technology;Artificial intelligence;Teaching strategy

在日常生活當(dāng)中，人工智能的運(yùn)用隨處可見，而且人工智能也是未來科技發(fā)展的方向和趨勢。信息技術(shù)教學(xué)必須緊緊切合時(shí)代的潮流，教師需要在信息技術(shù)教學(xué)中滲透人工智能教育，讓學(xué)生感受到時(shí)代的發(fā)展趨勢，并且把握時(shí)代的脈搏，同時(shí)適應(yīng)未來社會發(fā)展的需求。因此，教師在信息技術(shù)教學(xué)的時(shí)候也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新，體現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)造力與社會適應(yīng)力，同時(shí)提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，將學(xué)生真正培養(yǎng)為高素質(zhì)復(fù)合型人才，讓學(xué)生利用信息技術(shù)知識解決實(shí)際問題，提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

1. 信息技術(shù)教學(xué)滲透人工智能教育的重要性與必要性

在信息技術(shù)教學(xué)中，滲透人工智能教育是信息技術(shù)教學(xué)發(fā)展的趨勢和潮流，首先，教師需要明確人工智能的含義，其英文為artificial intelligence簡稱AI，是用于研究、開發(fā)、模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能理論、方法、技術(shù)及其應(yīng)用的一門新技術(shù)科學(xué)。由此可見，它主要是利用計(jì)算機(jī)搭建模型，模擬人的行為、思考和推理方式，并且其目的是為了更好的為人生活進(jìn)行服務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)人工智能信息和相關(guān)知識的同時(shí)，實(shí)際上也是在為自己今后的生活鋪路，利用科技改變自己的生活，并且感受到科技的力量，在學(xué)習(xí)的過程中提升其綜合素質(zhì)。

信息技術(shù)教學(xué)則是為了讓學(xué)生了解信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識，在小學(xué)階段，學(xué)生需要掌握基本的知識，并且能夠通過相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容獲取掌握信息加工、管理的能力，學(xué)會表達(dá)與交流，利用計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行指令的輸入和操作。當(dāng)下是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，信息技術(shù)的教學(xué)也越來越重要，逐漸成為了每一個(gè)學(xué)生必不可少的技能之一，能夠?yàn)閷W(xué)生今后的生活學(xué)習(xí)帶來極大的便利。因此，教師在教學(xué)的時(shí)候，一定要結(jié)合人工智能這一前沿技術(shù)。教師在信息技術(shù)教學(xué)當(dāng)，中滲透人工智能教育就一定要做到潤物細(xì)無聲。在開始教學(xué)的時(shí)候，不能直接將人工智能教育運(yùn)用到信息技術(shù)教學(xué)中去，教師需要先為學(xué)生傳輸人工智能這一理念，并且讓學(xué)生接觸到這一理念，產(chǎn)生一定的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生感受到未來信息技術(shù)的發(fā)展方向，在小學(xué)階段形成良好的前瞻意識和宏觀意識，并且在人工智能教育的學(xué)習(xí)中敏銳地把握到未來信息技術(shù)發(fā)展的方向，同時(shí)提升自己的綜合素養(yǎng)。

2. 信息技術(shù)教學(xué)滲透人工智能教育的策略

（1）從感知到探究人工智能技術(shù)的研究策略

由于小學(xué)生的思維理解能力有限，而且其認(rèn)知能力正在發(fā)展階段，因此，教師需要通過講解、示范、案例等方式，為學(xué)生展示人工智能教育的主要內(nèi)容和與信息技術(shù)結(jié)合的方式，并且讓學(xué)生初步感知體驗(yàn)人工智能為人們生活所帶來的改變。教師需要認(rèn)識到，人工智能對小學(xué)生而言是全新的領(lǐng)域，只有充分結(jié)合目前學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和認(rèn)知特征，才能夠有效將人工智能教育與小學(xué)信息技術(shù)結(jié)合，將其作用發(fā)揮到最大化，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，讓學(xué)生對人工智能的教育有更深入的了解。

在進(jìn)行《信息技術(shù)基礎(chǔ)與電腦常識》這一板塊教學(xué)的時(shí)候，教師要為學(xué)生打下信息技術(shù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在第一課《生活中的技信息技術(shù)》這一課教學(xué)的時(shí)候，可以為學(xué)生展示一些日常生活當(dāng)中，信息技術(shù)應(yīng)用的案例，除此之外，還要結(jié)合人工智能領(lǐng)域。例如，教師可以為學(xué)生舉例：“在我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中，現(xiàn)在經(jīng)常會用到支付寶、微信等快捷的支付方式或聊天軟件等，我們生活當(dāng)中的信息技術(shù)無處不在，使用的電子設(shè)備與信息技術(shù)有關(guān)。”然后教師再將人工智能的概念進(jìn)行引入。首先，教師可以詢問學(xué)生在日常生活當(dāng)中有沒有接觸到一些機(jī)器人。有的學(xué)生回答：“在逛商場的時(shí)候有許多大賣場會有機(jī)器人小管家，它不僅能夠和你對話，還能夠作為樓層指引，告訴你應(yīng)該去哪個(gè)地方，它還有一些生動可愛的表情十分有趣?！背酥?，還有機(jī)器人能夠與你自行合照，功能越來越多樣化，而且越來越人性化?！痹谑盏綄W(xué)生的反饋之后，教師可以順勢說：我們可以感受到，人工智能在我們實(shí)際生活當(dāng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，實(shí)際上人工智能也是信息技術(shù)的延伸。那么它與信息技術(shù)有什么不可分的關(guān)系？接下來，就讓我們通過一組圖片來感受人工智能對人們生活和學(xué)習(xí)，還有工作帶來的便利?！本o接著教師為學(xué)生展示各種智能機(jī)器人的圖片視頻和動畫。讓學(xué)生能夠直接感受到人工智能對我們生活帶來的影響，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步參與信息技術(shù)的學(xué)習(xí)。

（2）從解決問題到搭建智能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)策略

人工智能教育在信息技術(shù)教學(xué)當(dāng)中屬于一個(gè)比較新的領(lǐng)域，因此為了更好的組織課堂教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在課堂當(dāng)中更加有學(xué)習(xí)的活力和學(xué)習(xí)的興趣，教師一定要提前做好教學(xué)研究，并且巧妙地將人工智能教學(xué)融入到教材內(nèi)容中去，為信息技術(shù)教師帶來新的力量與活力。對此，教師在備課的時(shí)候，一定要讓學(xué)生初步了解人工智能的工作原理，讓學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)的信息技術(shù)、數(shù)學(xué)和科學(xué)的相關(guān)知識，學(xué)會設(shè)計(jì)簡單的人工智能系統(tǒng)，幫助學(xué)生搭建智能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)策略，讓學(xué)生從多方位，多角度了解人工智能知識，真正將人工智能滲透到信息技術(shù)教學(xué)中，將學(xué)生培養(yǎng)為一個(gè)高素質(zhì)的綜合性人才。

在進(jìn)行第14課《自動識別技術(shù)》教學(xué)的時(shí)候，教師就讓學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)自動識別技術(shù)在實(shí)際生活當(dāng)中的應(yīng)用，并且了解自動識別技術(shù)的應(yīng)用原理，通過觀看視頻，讓學(xué)生進(jìn)行直觀的感悟。首先，教師需要讓學(xué)生回答并舉例，在實(shí)際生活當(dāng)中，自動識別技術(shù)的應(yīng)用。有的學(xué)生說：“最常見的就是爸爸媽媽在付款的時(shí)候，在支付寶頁面上會有一個(gè)人臉識別，除此之外，在我們?nèi)ャy行的時(shí)候，也會用到人臉識別，目的就是為了證明你自己的身份?！本o接著，教師再為學(xué)生播放一個(gè)視頻，在視頻中會簡單介紹圖象識別技術(shù)的原理，并且以動畫形式呈現(xiàn)其主要原理：是通過分類圖像的特征，排除多余的信息來識別圖像。在2010年之后，是計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)得到了爆發(fā)增長和產(chǎn)業(yè)化，因此出現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別，這種新興的圖像識別技術(shù)，能夠?qū)D像識別的精確度大大提高，最重要的是，它是系統(tǒng)在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的情況下對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出的結(jié)論，圖像識別的原理和人類圖像識別的原理相似。最后，教師再為學(xué)生介紹一些自動識別技術(shù)在實(shí)際生活當(dāng)中的應(yīng)用，讓學(xué)生感受到信息技術(shù)的高速發(fā)展以及人工智能對人們生活產(chǎn)生的影響，感悟其超強(qiáng)的識別能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）從項(xiàng)目體驗(yàn)到創(chuàng)客能力的提升策略

在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的過程中，為了更好地滲透人工智能的教學(xué)，教師一定要為學(xué)生研發(fā)一些體驗(yàn)性項(xiàng)目。讓學(xué)生自己通過動手操作提升其運(yùn)用能力和思維能力，真正做到以學(xué)生為主，教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)的方式，有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)地位和學(xué)習(xí)狀態(tài)，改被動為主動。除此之外，為了讓學(xué)生更加高效進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以采用小組合作的方式進(jìn)行分工協(xié)作，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，進(jìn)一步掌握和領(lǐng)悟所學(xué)的知識。人工智能教育的出現(xiàn)，為創(chuàng)課教育帶來了新的機(jī)遇和發(fā)展方向，教師在布置任務(wù)時(shí)，可以以任務(wù)為驅(qū)動進(jìn)行教學(xué)。

在進(jìn)行的11課《機(jī)器人的傳感器》這一課是學(xué)習(xí)的時(shí)候，教師要讓學(xué)生制作出相應(yīng)的模型，在了解傳感器原理的基礎(chǔ)上與實(shí)際生活聯(lián)系起來動手制作。如，教師可以為學(xué)生布置一個(gè)主線任務(wù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)完這一課程之后，需要以“智能樓道燈”為制作學(xué)習(xí)任務(wù)，由于智能樓道燈與機(jī)器人傳感器的原理相同，并且貼近學(xué)生的實(shí)際生活，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)生活當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)用，因此，教師可以以此為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，運(yùn)用所學(xué)所掌握的知識。學(xué)生通過這一課的學(xué)習(xí)，理解了傳感器的工作原理，利用紅外線傳感器進(jìn)行工作，在明確了這些原理之后，學(xué)生再自己動手制作樓道燈，教師在學(xué)生制作的過程中，可以讓學(xué)生收集出現(xiàn)的問題，并且給予相應(yīng)的指導(dǎo)，同時(shí)，學(xué)生在這個(gè)過程中也能夠加入自己的一些創(chuàng)新和創(chuàng)意，在創(chuàng)作的過程中，學(xué)生深切的感受到了科技改變生活，學(xué)生深入研究紅外線傳感器的工作原理和電路連接的相關(guān)知識，在動手搭建的過程中，與教師密切保持溝通，不斷完善自己的作品。然后在小組之間可以相互評價(jià)和交流，學(xué)習(xí)不同小組的不同搭建方式，在這一活動中既鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，也有提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和表現(xiàn)力。學(xué)生在小組合作的過程中，也能夠進(jìn)行獨(dú)立的思考和積極的創(chuàng)新。通過結(jié)合人工智能進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行創(chuàng)客作品的創(chuàng)作，加深對人工智能的認(rèn)識，在這個(gè)過程中不僅調(diào)動了學(xué)生思考和學(xué)習(xí)的積極性，還培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)際動手能力和創(chuàng)新思維等多項(xiàng)綜合能力。

總之，隨著新課程改革持續(xù)深入推進(jìn)，在小學(xué)階段的信息技術(shù)教學(xué)中，教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容也需要進(jìn)行一系列的調(diào)整，將人工智能這一前瞻技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系中去，讓學(xué)生感受到科技為實(shí)際生活帶來的便利，創(chuàng)新人工智能的教學(xué)方式，強(qiáng)化人工智能的教學(xué)效果，推動學(xué)生全面發(fā)展，在人工智能教育活動中實(shí)現(xiàn)對信息技術(shù)知識學(xué)習(xí)的深化。

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