基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)研究

李偉健

【摘要】伴隨著科學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展，基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)愈發(fā)重要，不僅能讓學(xué)生掌握足夠的科學(xué)技能，還能提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用水平。為此，本文主要圍繞人工智能下的小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)展開(kāi)研究，希望可以提高信息技術(shù)課堂教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】人工智能;小學(xué);信息技術(shù);課堂教學(xué)

引言

我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，促使信息技術(shù)時(shí)代的來(lái)臨，人工智能技術(shù)作為信息技術(shù)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，其工作原理是對(duì)人類(lèi)的大腦和行為進(jìn)行模仿，并給出科學(xué)、合理的相關(guān)指示。基于人工智能背景下的小學(xué)信息技術(shù)課堂，重點(diǎn)是在介紹課本中基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)整合相關(guān)人工智能領(lǐng)域的知識(shí)點(diǎn)，比如自動(dòng)推理、檢索方法、電腦視覺(jué)、自動(dòng)編程等的一些內(nèi)容。這同時(shí)也要求教師們對(duì)人工智能領(lǐng)域有比較深刻的認(rèn)識(shí)，而人工智能領(lǐng)域作為包括神經(jīng)生理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種不同課程互相交錯(cuò)的一門(mén)綜合型課程，將其合理運(yùn)用到小學(xué)信息技術(shù)的課堂中就必須從幾個(gè)方面制定對(duì)策，以使學(xué)生對(duì)人工智能有比較全面的了解，從而把學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。

一、人工智能的定義

人工智能中的核心技術(shù)是機(jī)器學(xué)習(xí)，主要是指人類(lèi)利用算法使機(jī)器模仿人們的學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而對(duì)他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新組合，從而完成對(duì)人類(lèi)自身特征的全面優(yōu)化。而機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)則主要包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、深度學(xué)習(xí)、以及智能語(yǔ)音語(yǔ)義等一系列技術(shù)，并且這些技術(shù)往往都會(huì)對(duì)教育與出版領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。深度學(xué)習(xí)，則是指通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表征學(xué)習(xí)，形成模擬人類(lèi)大腦分析學(xué)習(xí)能力的一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并以此來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行理解;而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，則是指通過(guò)使用專(zhuān)門(mén)的算法在如此大量的數(shù)據(jù)信息中，找到其所隱藏的重要信息;而將智能語(yǔ)音的語(yǔ)義功能主要分為如下四種，分別為：語(yǔ)言合成、自然語(yǔ)言處理、分析語(yǔ)義情感和識(shí)別語(yǔ)言等，以促進(jìn)人類(lèi)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行自然語(yǔ)言上的溝通。增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)是指通過(guò)電腦中的一系列信息技術(shù)對(duì)真實(shí)世界中的實(shí)物物體進(jìn)行掃描，如可視化技術(shù)、圖像技術(shù)等，然后在移動(dòng)終端上產(chǎn)生與之相應(yīng)的圖像、3D模型以及各種虛擬現(xiàn)實(shí)信息，從而達(dá)到對(duì)真實(shí)環(huán)境強(qiáng)化的效果。而虛擬現(xiàn)實(shí)則是指通過(guò)電腦仿真而創(chuàng)建出來(lái)的一種虛擬世界，達(dá)到對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種模擬。

二、基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)策略

（一）對(duì)人工智能的應(yīng)用加以重視

在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)對(duì)人工智能的應(yīng)用予以高度重視，將其合理融入到信息技術(shù)課堂教學(xué)中，促進(jìn)教學(xué)效率和質(zhì)量的提高。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中教師可以通過(guò)人工智能對(duì)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)狀況與差異性進(jìn)行詳細(xì)的記錄，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)展開(kāi)分析，并將學(xué)生自身的學(xué)習(xí)水平、能力、特點(diǎn)等相關(guān)信息上傳到人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)一步為教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)提供有價(jià)值的參考。在課堂教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)交流的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)課堂提問(wèn)的方式掌握學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)能力，之后將學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而為開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)提供良好的條件。在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中教師可以借助數(shù)據(jù)庫(kù)中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)，在提供環(huán)節(jié)中借助人工智能數(shù)據(jù)的分析功能，結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)能力，向?qū)W生提出針對(duì)的問(wèn)題。不僅如此，小學(xué)信息技術(shù)教師對(duì)教學(xué)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以借助人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)水平制定出對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，以此來(lái)促進(jìn)信息技術(shù)課堂教學(xué)效率的提升。

（二）引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)

小學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)一般是借助電腦了解實(shí)際操作技能情況，對(duì)學(xué)生不掌握的知識(shí)點(diǎn)一般采取死記硬背的方法，呈現(xiàn)出被動(dòng)式教學(xué)，但是通過(guò)利用人工智能的信息技術(shù)課堂教學(xué)，教師可以帶動(dòng)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方法，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自身主觀能動(dòng)性，從而更為主動(dòng)地投入教學(xué)活動(dòng)中，這就要求教師利用有關(guān)人工智能對(duì)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)加以訓(xùn)練，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把學(xué)生個(gè)性塑造過(guò)程當(dāng)作課程，并由此來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性的愛(ài)好需求。采用這個(gè)方法能夠使學(xué)生在掌握相關(guān)人工智能基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，比較清晰地認(rèn)識(shí)機(jī)器人的程序與制作，從而提高他們的思考邏輯能力。又比如在對(duì)《初識(shí)機(jī)器人》展開(kāi)教學(xué)時(shí)，就需要使學(xué)生對(duì)機(jī)器人的形成與發(fā)展有大致認(rèn)識(shí)，并借助課余時(shí)間整理機(jī)器人的有關(guān)材料，而此時(shí)教材中也就能夠把現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能進(jìn)行融合。智能機(jī)器人在人工智能教育領(lǐng)域中是一個(gè)重要內(nèi)容，同時(shí)也是未來(lái)教育科學(xué)研究的主要方向，在中小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)過(guò)程中，教師可以先給學(xué)生展示多種不同類(lèi)型的機(jī)器人圖像，之后設(shè)計(jì)問(wèn)題情景：學(xué)生有沒(méi)有在生活中見(jiàn)到過(guò)機(jī)器人？然后組織學(xué)生參與活動(dòng)，并讓學(xué)生思考機(jī)器人所能夠?yàn)槿藗冏龅氖?，最后采用循序漸進(jìn)的方式展開(kāi)問(wèn)題，能夠讓學(xué)生更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)。

（三）積極轉(zhuǎn)變以往課堂教學(xué)觀念

傳統(tǒng)觀念背景下的信息技術(shù)課堂教學(xué)通常是讓學(xué)生對(duì)基本的信息技術(shù)予以掌握，熟悉身邊的信息世界，并沒(méi)有將人工智能真正融入到課堂教學(xué)中。因此，作為小學(xué)信息技術(shù)教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)觀念，將信息技術(shù)知識(shí)與人工智能進(jìn)行充分結(jié)合，便于小學(xué)生對(duì)機(jī)器人和程序設(shè)計(jì)有初步的接觸。同時(shí)教師應(yīng)在課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生的主體地位予以尊重，全面了解學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)狀況，以學(xué)生的實(shí)際作為基礎(chǔ)為其展示人工智能，讓學(xué)生可以對(duì)所學(xué)知識(shí)有更好的掌握，并合理應(yīng)用于實(shí)際中。就比如說(shuō)在學(xué)習(xí)《生活中的信息技術(shù)》知識(shí)時(shí)，為了讓學(xué)生對(duì)信息技術(shù)有全面的了解，并正確認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用，教師應(yīng)在全新的教學(xué)理念下將信息技術(shù)知識(shí)與人工智能的概念、應(yīng)用等進(jìn)行充分結(jié)合，以便于讓小學(xué)生對(duì)信息技術(shù)與人工智能有更為深入的了解，并留意生活中人工智能的應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，基于人工智能下的小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)不僅符合當(dāng)今社會(huì)倡導(dǎo)素質(zhì)教育的需求，還能促進(jìn)小學(xué)生自身實(shí)踐能力的提高，在此過(guò)程中，教師與學(xué)生需要協(xié)同合作，不斷調(diào)整信息技術(shù)課堂教學(xué)內(nèi)容，將其與人工智能進(jìn)行高效融合，以便于培養(yǎng)滿足社會(huì)要求的高質(zhì)量人才，進(jìn)而為小學(xué)生將來(lái)的發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：鄧羽婷）