基于智慧課堂的高中信息技術(shù)互動教學實踐

【摘 要】隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能正深刻影響著教育教學模式的變革。本文以高中信息技術(shù)課程“利用智能工具解決問題”為例，探索智慧課堂環(huán)境下互動教學模式的構(gòu)建與實踐。本文研究設計了“師生互動、生生互動、人機互動”的多元互動教學模式，開發(fā)了課前、課中、課后全過程的互動教學資源。教學實踐表明，智慧課堂有助于促進學生的自主學習與協(xié)作探究，提升學生利用智能工具解決問題的能力。

【關(guān)鍵詞】智慧課堂；互動教學；人工智能；信息技術(shù)

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】A

【論文編號】1671-7384（2024）010-078-02

21世紀是人工智能時代，人工智能正加速滲透到社會生活的方方面面，教育領域同樣面臨著革命性的變革。智慧課堂作為人工智能時代教學模式的新形態(tài)，正成為教育信息化發(fā)展的新方向。高中信息技術(shù)課程承擔著培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)與計算思維的重任，如何在智慧課堂環(huán)境下創(chuàng)新教學模式、發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，成為亟須探索的課題。

智慧課堂環(huán)境下的互動教學模式設計

一是智慧課堂的構(gòu)建。智慧課堂是在現(xiàn)代信息技術(shù)支持下，整合教、學、評、管等環(huán)節(jié)，營造個性化、自適應的混合式學習環(huán)境。構(gòu)建智慧課堂，需要從技術(shù)、資源、模式等維度進行系統(tǒng)設計。如在技術(shù)層面，學校配備了多媒體教室、移動終端、無線網(wǎng)絡等硬件設施，集成了教學平臺、學習平臺、資源平臺等軟件系統(tǒng)；在資源層面，學校開發(fā)了支持多元互動的微課、學習單、測試題等數(shù)字資源；在模式層面，學校采用線上線下混合式教學，重塑課前預習、課中互動、課后鞏固的流程。

二是互動教學模式的設計思路。師生互動是課堂教學的主線。教師從“知識的傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W習的引導者”，精心設計問題情境，引導學生主動思考和表達。學生從“知識的被動接受者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙饬x的主動建構(gòu)者”，通過回答問題、交流討論，建構(gòu)知識意義。師生互動貫穿課前、課中、課后全過程，形成教學相長的良性循環(huán)。生生互動是學生之間的協(xié)同學習。學生組成學習共同體，開展頭腦風暴、小組討論、分工合作等活動。生生互動有助于促進知識的社會性建構(gòu)，培養(yǎng)學生的協(xié)作能力[1]。生生互動的典型形式包括結(jié)對編程、項目研究等。學生在互動中碰撞思想火花，在協(xié)作中提升解決問題的能力。人機互動是學生與計算機的對話交流。在智慧課堂中，學生可與智能工具進行交互，獲得個性化的學習支持。例如，學生可與智能導師對話，獲得學習診斷與推薦；可使用編程助手，獲得代碼提示與糾錯；可訪問在線社區(qū)，獲得問題解答與經(jīng)驗分享。人機互動擴大了學習時空，提供了自適應的學習體驗。

“利用智能工具解決問題”課程互動教學資源開發(fā)

1.教學內(nèi)容分析

OpUOFMdRHTsxXXO77I3Opgu/XaNB+oP8cot2TO3TPBM=（1）教學目標?！袄弥悄芄ぞ呓鉀Q問題”是高中信息技術(shù)必修模塊一的內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學生運用人工智能技術(shù)解決實際問題的意識和能力[2]。通過本課程的學習，學生將了解人工智能的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)，如機器學習、深度學習、自然語言處理等；掌握利用智能工具解決問題的一般方法和流程，如問題抽象、數(shù)據(jù)準備、算法選擇、模型訓練、效果評估等。（2）教學重難點。本課程的教學重點是利用智能工具，特別是人臉識別技術(shù)，解決實際問題的方法。學生通過案例分析和實踐操作，學習人臉圖像采集、人臉檢測、人臉特征提取、人臉比對等環(huán)節(jié)的實現(xiàn)過程，總結(jié)利用人臉識別進行身份驗證、考勤管理、訪問控制等的一般步驟。教學難點是將智能工具嵌入程序開發(fā)，提高工具的靈活性與可用性。學生學習如何調(diào)用人工智能開放平臺提供的API接口，將智能工具與自主開發(fā)的程序相結(jié)合，實現(xiàn)定制化的功能需求。

2.互動教學資源設計

（1）課前資源。為了幫助學生預習課程內(nèi)容，教師精心錄制了微課視頻，系統(tǒng)梳理了人工智能的基本概念、發(fā)展歷程和關(guān)鍵技術(shù)。視頻采用通俗易懂的語言和生動有趣的案例，深入淺出地介紹了機器學習、深度學習、計算機視覺、自然語言處理等前沿領域[3]。（2）課中資源。為了增強課堂教學的互動性和趣味性，教師開發(fā)了豐富的在線實踐任務，讓學生親身體驗智能工具的魅力。例如，學生可以通過網(wǎng)頁端或移動端訪問人臉會場簽到系統(tǒng)，通過人臉識別完成簽到，感受刷臉簽到的便捷高效；學生還可以基于智能問答平臺，創(chuàng)建自己的聊天機器人，訓練機器人回答特定領域的問題，體驗人機對話的樂趣。（3）課后資源。為了幫助學生鞏固所學知識，將理論與實踐相結(jié)合，教師提供了詳細的實戰(zhàn)項目指導，引導學生開發(fā)完整的智能應用原型。項目以小組合作的形式開展，每個小組選擇一個感興趣的主題，如智能家居、智能醫(yī)療、智能教育等，確定具體的應用場景和功能需求，然后利用人工智能開放平臺提供的工具和服務，如語音識別、圖像識別、自然語言處理等，完成智能應用的設計、開發(fā)、測試和優(yōu)化。

“利用智能工具解決問題”課程互動教學實踐

1.課前：在線自主學習

在智慧課堂教學中，課前預習是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)?！袄弥悄芄ぞ呓鉀Q問題”這一課程涉及人工智能的相關(guān)概念和技術(shù)，對于高中學生而言，可能存在一定的理解難度。因此，教師需要充分利用在線教學平臺，為學生提供豐富的預習資源，引導學生自主學習。具體而言，教師可以錄制幾段微課視頻，梳理人工智能的基本概念、發(fā)展歷程、關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容，并配以生動的案例講解，幫助學生建立初步的認知框架。同時，教師還可以設置一些開放性的討論題，如“你身邊有哪些人工智能的應用場景？這些應用給你的生活帶來了哪些變化？”鼓勵學生結(jié)合自身體驗，在討論區(qū)積極發(fā)言，分享見解。這為課堂探究提供了很好的鋪墊。

2.課中：多元互動探究

在課堂導入環(huán)節(jié)，教師利用多媒體技術(shù)，生動呈現(xiàn)人臉識別技術(shù)在實際場景中的應用。教師首先播放一段火車站“刷臉”進站的新聞視頻，讓學生直觀感受人工智能給出行帶來的便利。視頻中，旅客只需在“刷臉”閘機前稍做停留，系統(tǒng)就能自動完成身份驗證和進站確認，整個過程快速高效，免去了排隊買票、取票的煩瑣步驟。教師適時梳理學生的發(fā)言，引導學生思考：如何利用智能工具提高簽到效率，同時兼顧信息安全和個人隱私？這一問題將自然引出本節(jié)課的學習主題——利用智能工具解決問題。學生意識到，要真正發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，還需要在實踐中不斷探索，達到效率與安全的平衡，這樣才能讓技術(shù)更好地造福人類。

3.課后：個性化鞏固提升

課后，學生以結(jié)對編程的方式，繼續(xù)深化“人臉會場簽到”系統(tǒng)的功能。每兩名學生組成一個編程小組，根據(jù)自己的興趣和特長，為簽到系統(tǒng)增加個性化的功能模塊。有的小組選擇語音播報功能，調(diào)用語音合成API，讓系統(tǒng)“開口說話”，實現(xiàn)簽到信息的語音提示，提升用戶體驗；有的小組開發(fā)短信提醒功能，接入短信網(wǎng)關(guān)服務，在簽到成功后自動向用戶發(fā)送通知，方便用戶及時查收；還有的小組嘗試手勢識別功能，允許用戶通過特定手勢完成簽到，為系統(tǒng)交互增加了趣味性。學生在項目實踐中遇到了不同的編程難題，教師通過在線輔導系統(tǒng)提供個性化的指導，針對每位學生的需求，提供及時、精準的幫助，確保每位學生都能在項目實踐中獲得成長。

結(jié) 語

人工智能正深刻重塑教育生態(tài)。高中信息技術(shù)作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵學科，應主動順應時代潮流，探索智慧課堂的建設路徑。教師應樹立終身學習理念，持續(xù)提升信息素養(yǎng)與教學創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)具備人工智能素養(yǎng)的新時代公民作出應有貢獻。

參考文獻

陳玉成. 基于云平臺的高中信息技術(shù)智慧課堂構(gòu)建思路[J]. 中國新通信，2024，26（13）： 79-81.

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肖云. 智慧課堂背景下高中信息技術(shù)精準教學思考[J]. 中學課程輔導，2024（17）： 18-20.