人工智能背景下的信息技術(shù)程序教學(xué)

張亞楠

隨著全民智能教育項(xiàng)目不斷推廣，大部分小學(xué)在信息技術(shù)課中都適當(dāng)融入了人工智能相關(guān)課程，但由于其涉及范圍較廣，其中更是包括了智能搜索、語音識別以及機(jī)器學(xué)習(xí)等，對于小學(xué)階段學(xué)生而言顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此，為激發(fā)學(xué)生對人工智能的學(xué)習(xí)興趣，教師可利用Scratch軟件并施行正確引導(dǎo)，使學(xué)生清楚地感悟其中的條件語句、循環(huán)語句、參數(shù)以及命令等等。與此同時(shí)，教師還可組織理論知識與實(shí)踐動手相結(jié)合的課程教學(xué)活動，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而積極、主動地參與信息技術(shù)這門學(xué)科的學(xué)習(xí)，有效落實(shí)程序教學(xué)。

一、為學(xué)生營造良好的信息技術(shù)程序?qū)W習(xí)環(huán)境

由于小學(xué)階段學(xué)生較為活潑好動，注意力不能長時(shí)間集中，因此，信息技術(shù)教師在教學(xué)過程中，可以嘗試營造一個(gè)學(xué)習(xí)氛圍濃郁的課堂，以此充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

譬如，教師可在講解《初識Scratch》這一課知識時(shí)，先讓學(xué)生清楚了解Scratch界面和功能，并通過展示簡單案例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其認(rèn)識到簡單腳本應(yīng)該怎樣編寫，進(jìn)而讓學(xué)生對信息技術(shù)程序編寫產(chǎn)生強(qiáng)烈興趣。筆者認(rèn)為，在小學(xué)階段開展Scratch教學(xué)并不是為了培養(yǎng)出一個(gè)個(gè)小程序員，而是為了讓學(xué)生在利用Scratch軟件進(jìn)行創(chuàng)作的過程中，自身邏輯思維能力、創(chuàng)新能力以及解決問題能力等得到綜合進(jìn)步與發(fā)展。這就要求教師在實(shí)際教學(xué)時(shí)，不能將Scratch軟件當(dāng)作程序編程一樣傳授學(xué)生知識，要做到從學(xué)生角度出發(fā)，充分考慮其思維模式，給予學(xué)生充足的思考時(shí)間。這樣，不僅可以使形式產(chǎn)生強(qiáng)烈探究欲望，還能夠使其盡快愛上信息技術(shù)這門學(xué)科。在學(xué)生充分認(rèn)識Scratch界面后，教師可利用軟件準(zhǔn)備一個(gè)“小貓快跑”的小游戲來開展教學(xué)。游戲打開后，學(xué)生目光首先是去看小貓到底跑沒跑，在發(fā)現(xiàn)小貓根本沒有動后，大部分學(xué)生會疑惑地向教師提問道：“小貓為什么不跑呢？”在這時(shí)教師不能直接告訴學(xué)生答案，還需指導(dǎo)其仔細(xì)觀看界面進(jìn)行自主探索，不一會兒就會有學(xué)生恍然大悟地問道：“是不是需要點(diǎn)擊綠旗呢？”這樣，可有效地將學(xué)生的注意力從小貓?zhí)庌D(zhuǎn)移到指令代碼模塊中。然后，教師可引導(dǎo)學(xué)生自主為小貓編寫活動腳本。比如，將控制區(qū)中“當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊”控件拖拽到腳本區(qū)中，再把運(yùn)動模塊中的“移動10步”拖拽到上一個(gè)控件下面，這時(shí)只要單擊一下綠旗小貓就會移動，隨即可讓學(xué)生試著自己重復(fù)這些步驟并改變移動步數(shù)?？梢?，因?yàn)閷W(xué)生是初次接觸這一軟件，教師一定要給予其充足的觀察時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生主動投入學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)并解決問題。

二、合理利用風(fēng)景資源優(yōu)化信息技術(shù)課堂細(xì)節(jié)

由于信息技術(shù)程序課程具有綜合性、靈活性較強(qiáng)等特點(diǎn)，所以教師在備課時(shí)，還應(yīng)根據(jù)這一時(shí)期學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)及其心理發(fā)展規(guī)律，利用世界各地優(yōu)美的自然風(fēng)景資源對教學(xué)內(nèi)容加以創(chuàng)新，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)程序的積極性。

如，教師在講解《畫城堡》一課內(nèi)容時(shí)，需重點(diǎn)讓學(xué)生理解“積木塊”這一重要基礎(chǔ)理念，讓學(xué)生學(xué)會新建、調(diào)用積木塊，并在畫組合圖形的過程中提高設(shè)計(jì)腳本能力與創(chuàng)新能力。教師可先向?qū)W生展示Scratch軟件中的幾種基礎(chǔ)圖形，如三角形、長方形、正方形等，然后再向?qū)W生出示自己在課前創(chuàng)作的城堡圖片，并提出問題：“大家仔細(xì)觀察一下，這個(gè)城堡是由哪些圖形構(gòu)成的呢？”當(dāng)學(xué)生回答了這一問題后，證明他們對本節(jié)課內(nèi)容已經(jīng)具備了充分認(rèn)知。這時(shí)，教師可將學(xué)生均衡劃分小組并利用電腦讓其觀看世界各地城堡圖片。在小組分別選定圖片之后，可讓學(xué)生以圖為例，在Scratch軟件中利用積木組合圖形。在學(xué)生進(jìn)行合作創(chuàng)新時(shí)，教師還需進(jìn)行巡視輔導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生的問題，進(jìn)而為后續(xù)程序?qū)W習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在學(xué)生畫完后，教師可邀請他們輪流展示作品，并投票選出最美城堡冠、亞、季軍。這種做法既提高了信息技術(shù)程序課堂教學(xué)效率，還能使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被充分激發(fā)，同時(shí)也大大提高了他們的實(shí)踐能力。又如，教學(xué)《花朵繽紛》一課，本節(jié)課的主要任務(wù)是讓學(xué)生學(xué)會使用“隨機(jī)函數(shù)”控件來控制角色出現(xiàn)。因此，在實(shí)際授課時(shí)，教師應(yīng)注意以學(xué)生自主操作為主。教師可將課前自己拍攝的各種花朵圖片分發(fā)給學(xué)生，并為他們布置第一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)：打開Scratch中繪圖編輯器，自己根據(jù)圖片繪制出一片花瓣，注意將中心點(diǎn)放在花蕊位置。在學(xué)生畫出花瓣后，教師可提出問題：“怎樣可以使它變成一朵花呢？”接著引導(dǎo)學(xué)生按照圖片花朵瓣數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，再用圖章控件復(fù)制，這樣就可以畫出一朵花了。繼而，讓學(xué)生按照以上步驟進(jìn)行自主創(chuàng)作。這樣，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，還能有效強(qiáng)化學(xué)生對本節(jié)課知識的記憶。

三、利用小游戲幫助學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)信息技術(shù)程序知識

隨著時(shí)代發(fā)展進(jìn)步，越來越多信息設(shè)備出現(xiàn)在了學(xué)生家庭中，如電腦、游戲機(jī)、iPad等等。因此，小學(xué)信息技術(shù)教師在實(shí)際教學(xué)過程中，可試著加入一些益智游戲，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生開展合作。這樣不僅可以使學(xué)生身心得到健康發(fā)展，合作意識得到有效培養(yǎng)，還可以引導(dǎo)其學(xué)會電腦操作技巧，養(yǎng)成正確使用電子產(chǎn)品的習(xí)慣。

以《吃豆子游戲》這節(jié)課的程序知識教學(xué)為例。教師可利用Scratch軟件先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自由嘗試，由于嘗試過程中會出現(xiàn)許多問題，這時(shí)教師就可引導(dǎo)學(xué)生開展合作。在以往的學(xué)習(xí)過程中，有些學(xué)生出現(xiàn)任何小問題總是在第一時(shí)間找教師解決，自己卻沒有進(jìn)行積極思考，長此以往，他們解決問題能力就得不到培養(yǎng)。尤其是在運(yùn)用Scratch這一軟件過程中，由于舞臺中的角色如何動作都需要輸入指令，如果演示效果與預(yù)想存在較大差異時(shí)，學(xué)生還需學(xué)會檢查指令是否存在錯(cuò)誤。為有效鍛煉學(xué)生這一能力，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作。在很多情況下，學(xué)生存在思維定式，檢查了半天指令都覺得沒有問題但就是達(dá)不到最終效果，而在檢查他人程序時(shí)，就會變得特別認(rèn)真，進(jìn)而快速從中發(fā)現(xiàn)問題并告訴同學(xué)進(jìn)行修正。對此，教師在實(shí)際教學(xué)時(shí)，還需為學(xué)生選定幾位合作伙伴，為后續(xù)程序?qū)W習(xí)、展示做鋪墊。當(dāng)然，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作并不是單純?yōu)榱苏页霰舜说膯栴}，重要的是形成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，想要在Scratch軟件中設(shè)計(jì)出一個(gè)出色的益智小游戲，還需重視提高團(tuán)隊(duì)力量。這樣，就能促使學(xué)生在積累程序知識同時(shí)，發(fā)展其綜合素質(zhì)。因此，在學(xué)生對本課知識有了一定程度認(rèn)知后，教師可引導(dǎo)他們開展一個(gè)“游戲創(chuàng)作賽”，如小貓抓老鼠、大魚吃小魚等，讓學(xué)生根據(jù)自身特長，合作設(shè)計(jì)游戲。最后，教師在評價(jià)學(xué)生游戲作品時(shí)，還需重視評價(jià)其團(tuán)隊(duì)水平，以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識，他們在學(xué)習(xí)Scratch程序同時(shí)提升人際交往能力。

四、拓寬教學(xué)內(nèi)容，推動信息技術(shù)課程與其他課程高效融合

隨著新課標(biāo)推出，教師應(yīng)明確，在小學(xué)階段開展信息技術(shù)程序教學(xué)是為了讓學(xué)生牢牢掌握一項(xiàng)技能，使其擁有一雙善于發(fā)現(xiàn)美的眼睛。因此，教師可利用其他學(xué)科，將其與信息技術(shù)程序教學(xué)巧妙結(jié)合起來，以此促使學(xué)生創(chuàng)造能力得到充分提升，并且讓他們能夠更好地適應(yīng)世界發(fā)展變化。

比如，教師在教學(xué)《繪制角色》這一信息技術(shù)課程時(shí)，可結(jié)合語文學(xué)科《變色龍》這篇課文，組織學(xué)生利用電腦中的搜索引擎查找變色龍相關(guān)圖片與常識。培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐能力的同時(shí)，引導(dǎo)其在Scratch軟件中發(fā)揮自身想象力，繪制變色龍，并設(shè)置命令使所繪制角色能夠進(jìn)行移動，以此激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。教師還可根據(jù)《清平樂·村居》這首詞，引導(dǎo)學(xué)生將其中優(yōu)美的風(fēng)景勾勒出來，并導(dǎo)入進(jìn)去，提高學(xué)生對Scratch軟件學(xué)習(xí)的積極性。由此可見，將信息技術(shù)與其他學(xué)科有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)“雙贏”的教學(xué)效果。以上實(shí)踐證明，運(yùn)用Scratch軟件來創(chuàng)造角色，不僅可以提高小學(xué)生創(chuàng)新能力、邏輯思維能力以及各方面綜合能力，還能夠充分激發(fā)其對Scratch軟件的學(xué)習(xí)興趣，并培養(yǎng)學(xué)生樹立主動學(xué)習(xí)的意識。誠然，學(xué)生在繪制過程中也存在一些不足之處，如在創(chuàng)編角色時(shí)屬于自己的創(chuàng)意較少，還是以模仿為主。對此，教師在后續(xù)教學(xué)過程中，還需在學(xué)生熟悉Scratch軟件中控件模塊與程序設(shè)計(jì)方式后，及時(shí)“放手”給予學(xué)生充分的自主探究實(shí)踐機(jī)會，并對學(xué)生的實(shí)際完成情況給予積極的正面的評價(jià)，這樣有助于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

五、組織競賽活動激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)程序的學(xué)習(xí)興趣

《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要》指出，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。教師可將最終教學(xué)目標(biāo)制定為能夠讓學(xué)生舉一反三，并使其將所學(xué)知識有效內(nèi)化為自己所有。教師還可結(jié)合學(xué)生實(shí)際生活組織競賽活動，激勵學(xué)生自主創(chuàng)意完成作品設(shè)計(jì)。這樣，既能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，還能使其在制作過程中真正了解程序設(shè)計(jì)流程。

例如，教師在教學(xué)《穿越迷宮》一課過程中，可先讓學(xué)生學(xué)會在Scratch軟件中如何控制角色跟隨鼠標(biāo)，使其清楚感知到“碰到鼠標(biāo)指針”“偵測”“重復(fù)執(zhí)行”等多種控件，進(jìn)而幫助角色順利躲避障礙物，同時(shí)能夠順利走出迷宮。在學(xué)生掌握本課基礎(chǔ)創(chuàng)作控件后，教師可組織學(xué)生開展競賽，比一比誰的游戲作品更好。學(xué)生在Scratch中設(shè)計(jì)游戲時(shí)，為使自己作品更加出眾，部分學(xué)生還添加了音樂、背景等，使游戲變得完整并趣味十足?？梢姡琒cratch程序操作練習(xí)，能讓學(xué)生的知識運(yùn)用能力與創(chuàng)新能力得到有效鍛煉。在評比過程中，教師可讓學(xué)生進(jìn)行互評，以此提高他們設(shè)計(jì)程序的信心以及學(xué)習(xí)Scratch編程的興趣。又如，教學(xué)《機(jī)靈的小老鼠》這一課內(nèi)容時(shí)，教師可為學(xué)生設(shè)定幾個(gè)場景，如超市、動物園、游樂場等，并引導(dǎo)學(xué)生想一想這些場景中可能存在什么事物，之后利用Scratch軟件中角色窗口，添加自己想到的事物圖片。還可發(fā)揮自身想象力，為每個(gè)角色添加腳本，使其能夠通過命令移動位置。這樣，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生思維能力，還能激發(fā)學(xué)生對Scratch程序?qū)W習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈熱情。

六、結(jié)語

總的來說，在新課改持續(xù)推進(jìn)背景下，小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科還需確定新的教學(xué)方向與內(nèi)容，以此煥發(fā)新的生命力。在教育信息化背景下，人工智能是小學(xué)信息技術(shù)教師開展教學(xué)的必然選擇。在信息技術(shù)程序?qū)嶋H教學(xué)過程中，教師可以利用Scratch軟件，強(qiáng)化學(xué)生對編程的認(rèn)知、優(yōu)化課堂教學(xué)模式以及實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息化。這樣，不僅能幫助學(xué)生更好地掌握信息技術(shù)知識，還能使教學(xué)效率與質(zhì)量得到明顯提升。