人工智能在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中的應(yīng)用探討

蔡聯(lián)衛(wèi)

摘要：人工智能在小學(xué)信息技術(shù)課程中有廣泛應(yīng)用，教師在相關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)和組織時(shí)，要針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)需要做出對(duì)應(yīng)操作。教師借助輔助手段，創(chuàng)設(shè)人工智能活動(dòng)參觀機(jī)會(huì)，啟動(dòng)創(chuàng)客教學(xué)機(jī)制，推出更多人工智能實(shí)踐應(yīng)用活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生參與人工智能信息系統(tǒng)創(chuàng)編實(shí)踐，都能夠給學(xué)生帶來更多人工智能方面的學(xué)習(xí)體悟，促進(jìn)其學(xué)科核心素養(yǎng)的成長(zhǎng)。本文主要探討人工智能在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：人工智能;核心素養(yǎng);小學(xué);信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

人工智能是一門集多種學(xué)習(xí)交叉發(fā)展起來的綜合性學(xué)科，其涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)、語(yǔ)言論、信息論、控制論以及神經(jīng)生理學(xué)等，屬于前沿學(xué)科。在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中引入這種前沿學(xué)科，能夠給學(xué)生提供不一樣的學(xué)習(xí)空間，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與信息技術(shù)學(xué)習(xí)，有助于教師構(gòu)建高效化的信息技術(shù)課堂。那么，具體該如何利用人工智能開展小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)呢？

一、營(yíng)造生活化人工智能場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

人工智能（AI）技術(shù)從20世紀(jì)70年代逐漸趨于成熟，并逐步向教育界滲透，“教育革命”正在悄然興起，人工智能為教育帶來新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。國(guó)務(wù)院在印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確指出：“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣?！盵1]由此可見，人工智能在教育中有著很好的發(fā)展前途，需要教師予以重視。為了更好地借助人工智能技術(shù)開展小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，要實(shí)現(xiàn)生活化，讓學(xué)生不再恐懼接觸人工智能，并開始享受人工智能帶來的生活便利。在實(shí)施信息技術(shù)教學(xué)時(shí)，教師可借助人工智能在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的案例為學(xué)生進(jìn)行講授，讓學(xué)生直觀感受人工智能，“觸摸”人工智能，以此享受人工智能的便捷，提高學(xué)生對(duì)人工智能的興趣。

比如，在學(xué)習(xí)AI課程之始，筆者為學(xué)生舉出身邊出現(xiàn)的人工智能，讓學(xué)生注意到人工智能無(wú)處不在，拉近學(xué)生與人工智能之間的距離。如，現(xiàn)在人手一部的手機(jī)，從之前的按鍵到現(xiàn)在的無(wú)鍵盤式智能手機(jī)，其中涉及的密碼鎖也有了新的升級(jí)，從按鍵輸入密碼到現(xiàn)在的數(shù)字虛擬鍵盤密碼、指紋解鎖、刷臉解鎖等，都是人工智能為生活帶來的變化;從支付方式來看，人工智能的加入為原有的現(xiàn)金交易帶來不一樣的變化，各商場(chǎng)、超市、公司甚至是街邊小販都有了二維碼付款方式，進(jìn)一步地方便人們的支付生活等，這都說明生活在人工智能的服務(wù)下變得更為便利和豐富，這樣的技術(shù)值得在校學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過這樣的教學(xué)能夠讓學(xué)生迅速地借助生活的具體事物了解人工智能知識(shí)和基本原理，對(duì)其中涉及的圖像識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別、感應(yīng)機(jī)器人及自然語(yǔ)言處理等有最基本的了解，激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣，便于教師高效地開展信息技術(shù)教學(xué)。

二、充分發(fā)揮信息技術(shù)，滲透人工智能啟蒙教育

信息技術(shù)教師一直思考如何將人工智能課程真正地運(yùn)用在信息技術(shù)教學(xué)中，人工智能是借助智能人工系統(tǒng)，賦予機(jī)器以人的思想、行動(dòng)，讓其理性地進(jìn)行工作，提高工作效率。創(chuàng)客教育的出現(xiàn)為人工智能的“落地”準(zhǔn)備好了“降落傘”，讓其能夠成功“備降”。創(chuàng)客教育是以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，利用學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，并鼓勵(lì)學(xué)生使用數(shù)字化的工具，進(jìn)行造物與分享，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、解決問題及創(chuàng)新等活動(dòng)。

創(chuàng)客教育與人工智能兩者間最為突出的特征是“創(chuàng)新”，從它們本身來講，都是多學(xué)科融合的前沿領(lǐng)域，涉及諸多前沿科技，它們的踐行能夠有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，在信息技術(shù)教學(xué)過程中，借助創(chuàng)客教育助力人工智能的“落地”是非?？尚械囊环N方式，為人工智能提供良好的發(fā)展平臺(tái)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析能力與創(chuàng)新能力有著極其重要的作用。

三、利用人工智能系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)

智能教學(xué)系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)與智能仿真教學(xué)系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在教育中重要的三種應(yīng)用，對(duì)信息技術(shù)的開展有著很好的輔助作用，便于教師為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生更好地享受人工智能帶來的獨(dú)特、個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)，調(diào)用各種教育資源，滿足學(xué)生的需求和發(fā)展，助力教師實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)和分層有效教學(xué)，保證信息技術(shù)教學(xué)能夠貼合學(xué)生的個(gè)人實(shí)際，助力學(xué)生更好地掌握信息技術(shù)知識(shí)和技能[2]。由此可見，科學(xué)型的信息技術(shù)教學(xué)替代了經(jīng)驗(yàn)型的教學(xué)，對(duì)信息技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)是一場(chǎng)不小的沖擊。值得一提的是，智能仿真技術(shù)是仿真技術(shù)與人工智能的高度集成，它的出現(xiàn)大大節(jié)省了人力與物力，降低開發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)速度，解決仿真專家所涉及的實(shí)驗(yàn)、完成的建模與理解等步驟，讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

四、積極選擇學(xué)習(xí)載體，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)編人工智能

現(xiàn)在諸多創(chuàng)客器材都有了新的升級(jí)與改造，更適合在教育界運(yùn)用。如思泰姆的奇樂方、小貓科技、mDesigner3等，這些創(chuàng)客器材中都完美融入了人工智能元素，這樣更加適合學(xué)生運(yùn)用，讓其借助他們創(chuàng)作出相關(guān)的弱人工智能項(xiàng)目，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的信心，讓學(xué)生對(duì)人工智能產(chǎn)生興趣，從而主動(dòng)配合教師進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)。

比如，在教學(xué)“貓的眼睛”時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生借助小貓科技中Arduino、Micro：bit等開源硬件與Scratch3.0圖形化框架軟件平臺(tái)實(shí)施“軟硬結(jié)合”措

施，以便引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的編程活動(dòng)，從而運(yùn)用人工智能科技創(chuàng)建易用、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，助力學(xué)生更好地掌握信息技術(shù)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平[3]。在信息技術(shù)教學(xué)中，教師必須要構(gòu)建相關(guān)的人工智能知識(shí)體系，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、掌握相關(guān)知識(shí)，并在此益智過程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生接觸到國(guó)際最前沿的人工智能知識(shí)，為他們今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

總之，在小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中合理發(fā)揮人工智能優(yōu)勢(shì)，可以提高課堂質(zhì)量，培養(yǎng)小學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。在未來，人工智能理念將更加深入人心，其技術(shù)也會(huì)更加先進(jìn)和成熟。這一技術(shù)將幫助教師創(chuàng)新課堂模式，豐富學(xué)生技能，為有效培養(yǎng)小學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

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