高中信息技術(shù)課堂滲透人工智能教學(xué)的策略

陳小云

伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們的生活和各行各業(yè)的發(fā)展都受到了人工智能潛移默化的影響。作為一門在教育領(lǐng)域中與人工智能聯(lián)系最為緊密的學(xué)科，高中信息技術(shù)教學(xué)也迎來了新的發(fā)展局面，即將人工智能有效地滲透到高中信息技術(shù)課堂中。在高中信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用人工智能，既可以為教師創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法，提高自身的教學(xué)水平和專業(yè)素養(yǎng)提供有效的途徑，也可以為學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)起到激發(fā)興趣、拓寬知識(shí)視野等方面的作用。本文對(duì)高中信息技術(shù)課堂滲透人工智能教學(xué)的策略展開探討，旨在為高中信息技術(shù)教師提供新的教學(xué)思路和教學(xué)手段。

一、人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課堂中的應(yīng)用價(jià)值

（一）有利于實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效，提高學(xué)習(xí)效率

高中階段的學(xué)生多因高考而對(duì)學(xué)習(xí)成績過分關(guān)注，心理負(fù)擔(dān)過重，形成了很重的學(xué)習(xí)壓力和學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。因此，高中信息技術(shù)教師必須以實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效為教學(xué)目的，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得輕松有趣。人工智能教學(xué)的引入能夠在一定程度上促進(jìn)這一教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。以人工智能的個(gè)性化分層作業(yè)為例，它不僅能精準(zhǔn)分析學(xué)生的知識(shí)掌握情況，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，緩解學(xué)生的焦慮情緒。這就意味著人工智能教學(xué)有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)的減負(fù)增效，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（二）有利于增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)，培養(yǎng)信息素養(yǎng)

任何一門學(xué)科的教學(xué)過程中，教師都需要努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，讓學(xué)生通過知識(shí)學(xué)習(xí)掌握一定的技能，無形中培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。高中信息技術(shù)課堂與人工智能教學(xué)相結(jié)合，能以培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)、計(jì)算思維能力為目標(biāo)，讓學(xué)生以參與活動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)與人工智能技術(shù)的溝通、合作與分享。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步體驗(yàn)人工智能知識(shí)的建構(gòu)，增強(qiáng)信息意識(shí)，理解人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響，從而形成良好的信息素養(yǎng)。

（三）有利于改變教師的教學(xué)方法，豐富教學(xué)內(nèi)容

人工智能與信息技術(shù)教學(xué)相結(jié)合既是學(xué)科發(fā)展的需要，也是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此在高中信息技術(shù)課堂上，人工智能教學(xué)的引入從根本上強(qiáng)調(diào)學(xué)校教育需要更新教育教學(xué)觀念。這直接影響了教師的教學(xué)方法，讓更多的教師認(rèn)識(shí)到不能一味地只重視簡單的知識(shí)傳授，還要用新的教學(xué)方法來代替學(xué)生死記硬背、大量刷題的方式，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。以線上教學(xué)為例，它不僅打破了時(shí)空限制，讓教師和學(xué)生不再只圍繞課堂來完成教學(xué)和學(xué)習(xí)，還借助信息技術(shù)，整合、優(yōu)化教育資源，創(chuàng)新了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使其在教師精準(zhǔn)的個(gè)性化指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。

二、人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課堂的應(yīng)用策略

（一）借助人工智能教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望

著名作家張潔曾說過：“任何一種興趣都包含著天性中有傾向性的呼聲，也許還包含著一種處在原始狀態(tài)中的天才的閃光?！比粝胱寣W(xué)生都成為“天才”，教師就必須保護(hù)他們的興趣，讓他們的興趣不被任何外物所影響甚至消耗殆盡。若學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)的過程中保持強(qiáng)烈的興趣和探究欲望，就能夠在學(xué)習(xí)過程中始終保持積極的學(xué)習(xí)心態(tài)，才能夠從根本上提高學(xué)習(xí)效率。

以教科版高中信息技術(shù)《信息系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)》一課為例。教師可以在一開始上課時(shí)播放一段因信息系統(tǒng)被攻擊而造成損失的動(dòng)畫視頻，要求學(xué)生認(rèn)真觀看并回答“信息系統(tǒng)被攻擊破壞后會(huì)帶來哪些損失和后果？從構(gòu)成要素來看，信息系統(tǒng)面臨哪些風(fēng)險(xiǎn)”等問題。學(xué)生通過觀察并根據(jù)自己課前預(yù)習(xí)的結(jié)果得出“信息系統(tǒng)被攻擊破壞后，會(huì)導(dǎo)致信息丟失和系統(tǒng)崩潰。信息系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)有硬件、軟件、數(shù)據(jù)、通信線路、網(wǎng)絡(luò)等方面”的答案。然后，在講到硬件風(fēng)險(xiǎn)主要包括地震、臺(tái)風(fēng)、洪水、火災(zāi)、偶發(fā)性事件，以及硬件被偷盜、自然老化等內(nèi)容時(shí)，教師可以每講解一個(gè)內(nèi)容就附上一張圖片，以直觀的方式讓學(xué)生理解內(nèi)容，加深他們的理解和記憶。緊接著，在講到“網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，為了讓學(xué)生理解得更加深入和透徹，教師可以借助多媒體技術(shù)，為學(xué)生展示網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的短視頻。視頻播放完畢后，將視頻中所提及的內(nèi)容和生活中的案例結(jié)合起來，為學(xué)生進(jìn)行深度講解，讓學(xué)生一邊回憶視頻內(nèi)容一邊查看圖片，提高他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

在上述過程中，教師借助人工智能開展教學(xué)，在很大程度上改變了以往教師只用語言講解的傳統(tǒng)教學(xué)模式，而是借助多媒體等相關(guān)技術(shù)來豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在觀看視頻、圖片的過程中調(diào)動(dòng)多種感官參與到課堂學(xué)習(xí)中，既集中了注意力，也讓一些自己難以理解的知識(shí)點(diǎn)直觀地呈現(xiàn)在眼前，學(xué)習(xí)變得更加簡單方便，解決了理解困難、學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)重的問題，逐漸對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生更強(qiáng)的探究欲望。

（二）借助人工智能教學(xué)，創(chuàng)新教師的教學(xué)手段

無論是信息化時(shí)代還是新課程改革的關(guān)鍵期，創(chuàng)新教學(xué)手段是所有教師面臨的挑戰(zhàn)。因此，高中信息技術(shù)教師可以借助人工智能教學(xué)促使教學(xué)模式和教學(xué)手段得到創(chuàng)新與變革，加快信息化發(fā)展步伐，推動(dòng)人工智能在信息技術(shù)教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，從而使自己成為掌握信息技術(shù)、具有創(chuàng)新思維的教師。

1.實(shí)時(shí)演示，讓學(xué)生操作。

以教科版高中信息技術(shù)《數(shù)據(jù)的計(jì)算》一課為例。教師可以在這節(jié)課中進(jìn)行桌面實(shí)時(shí)演示教學(xué)，即利用互動(dòng)投影器，將自己操作的教學(xué)畫面實(shí)時(shí)投射到學(xué)生的電腦桌面上，使學(xué)生一邊觀看實(shí)驗(yàn)操作，一邊跟隨教師同步實(shí)驗(yàn)。在“雞兔同籠”的問題教學(xué)中，教師運(yùn)用電子表格軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序、篩選、函數(shù)計(jì)算等操作，然后用事先編寫的程序來解決雞兔同籠的問題。這時(shí)，教師先自行操作一遍，雙擊運(yùn)行解決雞兔同籠問題的程序，引導(dǎo)學(xué)生比較這一程序與之前講的表格計(jì)算有什么不同。學(xué)生觀察后得出“編程計(jì)算與表格計(jì)算相比較，前者的效率更高一些”的結(jié)論。之后，教師留出時(shí)間，讓學(xué)生自行操作程序進(jìn)行雞兔同籠問題的計(jì)算。在學(xué)生操作的過程中，教師需要下臺(tái)觀察每名學(xué)生的操作情況，若有學(xué)生出現(xiàn)操作困難的情況，應(yīng)當(dāng)及時(shí)地進(jìn)行指導(dǎo)。若對(duì)某一操作有疑問時(shí)，學(xué)生可以舉手向教師示意，和教師一起進(jìn)行問題的討論和解決。最后，教師根據(jù)每名學(xué)生的操作給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。

實(shí)時(shí)演示的教學(xué)方式更好地避免了教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”相分離的局面的出現(xiàn)，讓學(xué)生直觀地看到教師的操作并為自己之后的操作提供借鑒，為學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了極大的便利。

2.設(shè)計(jì)智能作業(yè)，開展精準(zhǔn)教學(xué)評(píng)價(jià)。

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)工作中極其重要的內(nèi)容與環(huán)節(jié)，教師不能忽視對(duì)這一環(huán)節(jié)的創(chuàng)新與完善，應(yīng)當(dāng)積極利用人工智能教學(xué)來開展教學(xué)評(píng)價(jià)。一方面，教師可以靈活設(shè)計(jì)作業(yè)，進(jìn)行智能作業(yè)批改。

以教科版高中信息技術(shù)《信息社會(huì)的未來發(fā)展》一課為例。教師在課后為學(xué)生布置“結(jié)合本課內(nèi)容，完成一篇對(duì)信息社會(huì)未來發(fā)展的暢想，體裁不限”的作業(yè)，并要求學(xué)生將完成的作業(yè)直接拍照上傳到智慧課堂等軟件系統(tǒng)中。智慧課堂中的智能作業(yè)批改功能既可以自動(dòng)批閱學(xué)生的作業(yè)，還可以針對(duì)學(xué)生的作業(yè)完成情況給出數(shù)據(jù)分析，讓教師第一時(shí)間得到信息反饋。

另一方面，教師可以利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)，使用一些大型互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源軟件來考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和作業(yè)完成情況。這些軟件利用信息技術(shù)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)給教師，讓教師得到即時(shí)反饋，便于教師在后期作出教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上的調(diào)整，從而構(gòu)建完善的教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

（三）借助人工智能教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

綜合素養(yǎng)包括注意力、觀察力、思維力等，作為創(chuàng)造力的源泉，創(chuàng)新思維是衡量一個(gè)人是否是新時(shí)期合格的人才的標(biāo)準(zhǔn)。恩格斯曾把思維比作地球上最美麗的花朵，他認(rèn)為人的一切創(chuàng)造性活動(dòng)都與思維有關(guān)，人類的進(jìn)步從根本上來說也是思維的進(jìn)步。有效的思維訓(xùn)練能促進(jìn)智力的開發(fā)和潛力的挖掘。因此，高中信息技術(shù)教師可以借助人工智能來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

以教科版高中信息技術(shù)《信息社會(huì)的倫理與道德》一課為例。在講到“學(xué)習(xí)隱私保護(hù)”這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以將課前準(zhǔn)備好的課件打開，為學(xué)生列舉一些保護(hù)隱私的社會(huì)案例，讓學(xué)生以四人一小組為單位展開問題討論。教師展示這樣一則案例：

小凱給好友小聰發(fā)送了一段自己在家錄制的搞笑視頻。視頻中小凱裝扮成小丑做出各種稀奇古怪的動(dòng)作。小聰看完后哈哈大笑，并把這段視頻上傳至班級(jí)群，后來不知是誰把這段視頻上傳到互聯(lián)網(wǎng)。這段視頻被更多的人瀏覽，下面的評(píng)論有好有壞。小凱看到這些評(píng)論后又氣憤又傷心，后來在學(xué)校也有人拿這段視頻取笑他。

教師要求各小組閱讀完這則案例后完成一張表格，表格里有事件參與者和傳播范圍兩類，各小組經(jīng)過思考和討論后完成表格的繪制。有的小組分析出參與者有小凱、小聰、班級(jí)同學(xué)、上傳視頻到公共網(wǎng)絡(luò)的人、在公共網(wǎng)絡(luò)看到視頻的人、評(píng)論的人和取笑小凱的同學(xué)。有的小組根據(jù)事件參與者，分析出傳播范圍從小聰、全班同學(xué)到網(wǎng)絡(luò)上的人以及社會(huì)大眾。各小組派出代表將自己小組繪制的表格以投影的方式給大家展示，其他同學(xué)結(jié)合自己小組繪制的表格進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充。教師在一旁進(jìn)行指導(dǎo)與評(píng)價(jià)并進(jìn)行深度總結(jié)：這些參與者的行為實(shí)際上就是網(wǎng)絡(luò)欺凌的表現(xiàn)，他們利用互聯(lián)網(wǎng)對(duì)個(gè)人或群體做出惡意、重復(fù)的行為舉動(dòng)，使得他人受到精神上的傷害。在網(wǎng)絡(luò)上造成了惡性事件，觸犯了法律，應(yīng)當(dāng)受到法律的制裁。

教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行概括，獨(dú)立完成思維導(dǎo)圖的繪制。學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容一步步概括出整個(gè)框架，歸納出本節(jié)課的重難點(diǎn)知識(shí)，如什么是網(wǎng)絡(luò)禮儀、網(wǎng)絡(luò)欺凌、信息倫理、網(wǎng)絡(luò)禮儀的黃金規(guī)則等。繪制完畢后，學(xué)生可以將自己繪制好的思維導(dǎo)圖通過投影展示出來。學(xué)生一邊展示一邊講解，其他同學(xué)認(rèn)真聽，并將自己的思維導(dǎo)圖和正在講解的學(xué)生的思維導(dǎo)圖作比較，借鑒他們寫得好的地方，以此完善自己的思維導(dǎo)圖。

在上述課堂教學(xué)過程中，學(xué)生在教師的逐步引導(dǎo)下和同小組的成員完成了問題的思考、分析、總結(jié)等一系列思維探究活動(dòng)。學(xué)生通過思考順利解決問題后會(huì)產(chǎn)生一種愉悅感，創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維在活動(dòng)過程中達(dá)到最高水平。

（四）借助人工智能教學(xué)，促進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合

人工智能教學(xué)始終強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)不是獲取簡單的知識(shí)和重復(fù)記憶，還要在培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)理念的基礎(chǔ)上發(fā)展實(shí)踐能力。任何一門學(xué)科的教學(xué)都需要實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合，這既能檢驗(yàn)教師的教學(xué)過程是否完整，也能引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中。因此，高中信息技術(shù)教師可以借助人工智能教學(xué)來加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合。

1.開展小組討論教學(xué)，設(shè)計(jì)開放性的作業(yè)。

以教科版高中信息技術(shù)《探秘人工智能》一課為例。教師可以選用小組討論法開展教學(xué)。在這一節(jié)課中，教師要讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)，認(rèn)識(shí)人工智能在信息社會(huì)中的重要作用，并結(jié)合人工智能的發(fā)展和應(yīng)用情況，將其運(yùn)用在學(xué)習(xí)和生活中。在講解完這一節(jié)課的內(nèi)容后，教師可以為學(xué)生布置“智能技術(shù)對(duì)社會(huì)生活的影響有哪些？結(jié)合生活實(shí)際，搜集人工智能在生活中的運(yùn)用”等開放性的作業(yè)，給學(xué)生兩天的時(shí)間去完成這項(xiàng)作業(yè)。學(xué)生既可以上網(wǎng)搜集資料，也可以以詢問父母、走訪當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門等方式完成作業(yè)。之后，學(xué)生將搜集到的內(nèi)容進(jìn)行整理，并在下一節(jié)信息技術(shù)課上為大家展示。

學(xué)生1：人工智能在生活中的表現(xiàn)有人工智能家居，它利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)出符合人們需求的家居，為人們提供個(gè)性化、主動(dòng)管家式的服務(wù)系統(tǒng)，給我們的生活帶來了很大便利。

學(xué)生2：人工智能在醫(yī)學(xué)方面上也有很大的應(yīng)用價(jià)值，如智能診療，其將人工智能技術(shù)與疾病診療聯(lián)系起來，幫助醫(yī)生通過大數(shù)據(jù)和深度挖掘等技術(shù)，對(duì)病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘。

學(xué)生3：人工智能在交通方面也有應(yīng)用，即智能交通系統(tǒng)，其以一種先進(jìn)的運(yùn)輸管理模式監(jiān)測(cè)人們的出行，以此計(jì)算交通流。例如，人工系統(tǒng)可以模擬交通事故或惡劣天氣，進(jìn)而觀測(cè)出緊急情況造成的道路擁堵情況和對(duì)其他路段的影響

2.開展探究活動(dòng)，提升學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。

以教科版高中信息技術(shù)《信息系統(tǒng)的功能》一課為例。教師可以舉辦一場(chǎng)“利用事務(wù)處理系統(tǒng)處理日常事務(wù)”的探究活動(dòng)，讓學(xué)生分為四個(gè)大組參與到活動(dòng)中。在活動(dòng)開展前，教師為學(xué)生展示此次活動(dòng)的四個(gè)選題，即：刷卡買飯；圖書借閱；圖書歸還；用郵件發(fā)送文件。四個(gè)組以抓鬮的方式確定自己的選題后，展開討論并繪制事務(wù)處理流程圖，體驗(yàn)事務(wù)處理系統(tǒng)的工作特征。

這一探究活動(dòng)能夠讓學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)和自己的實(shí)際生活聯(lián)系起來，進(jìn)而幫助他們感受到信息技術(shù)與實(shí)際生活的聯(lián)系，提升他們對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力。

三、結(jié)語

人工智能在教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)方面發(fā)揮了巨大的積極作用。它讓更多的教師因?yàn)橛辛巳斯ぶ悄艿募映?，?shí)現(xiàn)了教學(xué)理念和教學(xué)方法上的轉(zhuǎn)變；讓更多的學(xué)生因?yàn)橛辛巳斯ぶ悄艿募映?，?shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度的改變。高中信息技術(shù)教師應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，發(fā)揮學(xué)科的教育特性，用人工智能教學(xué)助力高效課堂的構(gòu)建，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。