引言
随着人工智能技术的发展,越来越多的行业和领域中运用到人工智能,在全新的时代下,小学信息技术课程加入人工智能教育,能够让小学科学教育拥有时代特征性,提高学生的认知能力,为社会培养新时代人才。小学生作为未来社会主义的接班人,应该在教育初始阶段就在心中埋下科技的种子,为社会培养新型人才。
一、人工智能教育中存在的几点问题
(一)部分教师对人工智能教育的重视程度缺乏
很多信息技术老师由于缺乏相关的专业知识,在教授人工智能课程时会显得力不从心,人工智能内容对于其属于复杂的教学任务,因此有些老师对于这一模块的教学内容容易产生忽视心理,使得人工智能在教学上仅仅停留在表面。再加上小学生的科技素养不高,对于略显复杂的人工智能教学内容难以掌握,所以,当面对人工智能章节中过多的理论知识时,就会出现出厌烦的情绪,从而导致师生共同忽视人工智能模块的教育和学习。人工智能课程由于其本身的复杂程度,决定了在教授其课程时,需要具备良好的支持条件,不仅需要高素质的教学人才,还需要一定场地和设备的支持,因此,开展人工智能教学,需要学校、家长和社会的大力支持。但是目前国内的教育环境仍然以应试教育为主,人工智能被视为与考试不相关的副科,所以在教学的过程中,经常会为应试科目让道,导致人工智能教学推进比较缓慢,对于其的教学定位,仍然停留在副科教学上,没有得到学校和家长的共同关注。
(二)缺乏科学的教育方法和专业的教师队伍
以往的信息技术课程当中,对于人工智能章节方面的教学内容比较少,探讨的深度也比较浅,基本停留在概念的介绍上,没有深入的对其进行研究,导致目前小学阶段的人工智能学习,只停留在表面的理论知识上,而没有相对应的实践活动。除此之外,很多信息技术老师没有相关的人工智能教育经验,在进行相关章节的内容教学时,也仅仅只是照本宣科,内容单一且枯燥,无法提起学生的学习兴趣,无法扩充小学生对于人工智能的知识储备量。再加上学校方面软硬件的缺乏,也严重阻碍了人工智能教学前进的步伐。虽然目前师范学院广泛开设人工智能课程,但是相关的人才依然无法满足教学的需要,小学能够招聘到的人工智能专业的老师数比较少,这也在一定程度上制约了小学生人工智能课程的开展。目前,对于小学人工智能课程来说,缺乏相应的教师队伍是其最大的问题。
(三)缺乏良好教学环境的支持
人工智能的开展需要有良好的环境支持,而这里所说的环境包括了物质环境,也就是计算机设备。同时也包括了内在环境,也就是教师的专业水平和学生的学习积极性。但是就目前的小学信息技术课程的教学现状来看,教学设备的缺乏比较严重,比如一些学校是两人,甚至几人一台电脑,信息技术设备的缺乏严重影响了信息技术教学的开展,也影响了人工智能的研究。此外,再加上部分教师的专业水平不足,这也在很大程度上影响了信息技术教学的有效开展。
二、在小学信息技术教学中应用人工智能的策略
(一)构建编程教学体系,搭建智能学习平台
近年来人工智能技术得到快速发展,AI技术在各类生活服务中得到应用,编程逐渐成为了计算机与人类沟通的重要路径,是时代发展的主旋律。基于当前人工智能的应用现状而言,学习的重点在于神经网络算法与机器学习算法,通过算法的应用,能够使人工智能技术更加灵活,满足计算的要求。教师需要合理利用编程技术,构建编程教学体系,搭建智能学习平台。
编程教学体系具体可以划分为5个阶段,第一,创设情境阶段。教师可以借助游戏导入课程内容,重点在于调动学生的学习兴趣,主要是针对于低年级的学生。第二,主要是对Scratch图形化编程实施指导,教师需要引导学生学习、理解且应用Scratch图形化编程,树立编程思维,解决相关问题。第三,项目教学指导,以相关项目测试,问题提问等方式,帮助学习建立整体性思维,具有一定的纠错、判断及分析能力。第四,总结能力、分析能力及列表能力,比如,可以通过鸡兔同笼、植树问题等,检验学生的算法掌握程度,这些主要应用于高年级学生。第五,编程机器人学习,以编程的形式与机器人互动,主要是针对六年级的学生。
(二)创设情境教学环境,直观呈现抽象问题
小学阶段学生的知识储备不足,所接触的计算机知识相对较少。课本中很多计算机知识具有抽象性特点,影响学生的学习能力及学习知识。常规信息技术教学模式下,学生的学习学习兴趣较差。人工智能技术在小学信息技术教学中的应用,能够为学生创设一个良好的学习环境,将抽象的问题以直观、生动的形式呈现出来,是提升学生理解能力的有效路径。
比如,在指导学生学习“制作诗集封面”这一项内容期间,可以借助人工智能技术,为学生展示相关书籍的封面,引导学生表达自己的想法。利用虚拟机器人展示封面制作的相关信息技术知识,且通过“同学们,你们想不想制作属于你们自己的书籍封面呀?”等问题,调动学生的实践参与兴趣,让人工智能技术在教学中得到应用。
问题分析通常是讲复杂的问题变得更加简单、直接,教师可以借助人工智能技术,帮助学生分析问题、解答问题,加深学生的学习印象,也能够使学生感受到人工智能技术对日常生活的重要影响。比如,可以借助人工智能技术分析“兔子如何繁殖”的问题,若每一对兔子出生2个月,则能够繁殖出2只兔子,那么现在有一对刚繁殖出来的兔子,请问在12个以后,能够繁殖出共多少只兔子?利用人工智能技术能够总结其规律,每个月兔子的对数,是上一个兔子的总和,人工智能技术的问题分析能力较快,且能够将抽象的问题变得更加直观,是提升学生计算能力,培养学生思维能力的有效方法。将计算相关问题引入到信息技术教学中,能够知识学科的融合,促进学生综合素质的提升。
结语
总而言之,基于人工智能研究的小学信息技术课堂教学不仅可以提高教学质量,同时也可以激发学生的学习兴趣,对学生的未来发展和成长有着重要的意义。因此,小学信息技术教师要认识到人工智能研究教育的重要性,认识到自身的价值和作用,并且不断提高自身的职业水平,从而全面发挥人工智能教育的优势,为小学生日后信息技术知识的学习奠定基础。
参考文献
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