中小学人工智能教育分析
李维锐
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李维锐,. 中小学人工智能教育分析[J]. 人工智能研究,2021.11. DOI:10.12721/ccn.2021.157061.
摘要:
在信息技术教学中,渗透人工智能教育是信息技术教学发展的趋势和潮流,首先,教师需要明确人工智能的含义,其英文为 artificial intelligence 简称 AI,是用于研究、开发、模拟、延伸和扩展人的智能理论、方法、技术及其应用的一门新技术科学。由此可见,它主要是利用计算机搭建模型,模拟人的行为、思考和推理方式,并且其目的是为了更好的为人生活进行服务。学生在学习人工智能信息和相关知识的同时,实际上也是在为自己今后的生活铺路,利用科技改变自己的生活,并且感受到科技的力量,在学习的过程中提升其综合素质。本文立足于中小学教育教学角度,分析了中小学人工智能教育的策略,希望具有一定参考价值。
关键词: 中小学教育;人工智能;课堂教学
DOI:10.12721/ccn.2021.157061
基金资助:

引言:在日常生活当中,人工智能的运用随处可见,而且人工智能也是未来科技发展的方向和趋势。信息技术教学必须紧紧切合时代的潮流,教师需要在信息技术教学中渗透人工智能教育,让学生感受到时代的发展趋势,并且把握时代的脉搏,同时适应未来社会发展的需求。因此,教师在信息技术教学的时候也要进行适当的创新,体现信息技术教学的创造力与社会适应力,同时提升学生的综合素质,将学生真正培养为高素质复合型人才,让学生利用信息技术知识解决实际问题,提升学生解决实际问题的能力。随着教育改革的不断深化,课堂教学越发重要,因此,对于中小学人工智能教育的策略研究有着鲜明现实意义。

1创造良好的教育学习环境,吸引学生人工智能学习注意力

在人工智能基础下的初中信息技术教学中,教师应该通过对教学方式的创新,达到对良好教学课堂环境的构建。初中信息技术教师需要更新自身的教学理念,在丰富教学内容后,学习更多先进的教学技术,如互联网和远程技术。并在之后深入调查学生,通过对学生实际学习情况和学习需求的了解,掌握全新发展契机,开展以人工智能为基础的信息技术教学,以构建和谐的智慧课堂。

例如,初中信息技术教师在教学“Flash 动画初步”时,融入人工智能后,对学生提出要求,让学生利用课本上的知识,设计出一种抓鱼游戏。在抓鱼游戏的 Flash动画设计中,学生既要自己了解动画设计的基本思路和方式,又要在集中注意力后通过掌握的侦测指令含义来设计对应的场景和角色。更重要的是,需要在掌握条件后判断语句,融入学生的实际生活情境。充分发挥课程优势,开展人工智能下的信息技术教学,构建高效教学课堂。

2善于应用网络教学资源,发挥人工智能辅助教学的功能

在上课之前,教师可以指导学生自己利用人工智能资源网站等对资源进行搜集,如人工智能的基础概念、基本的理论知识和现如今人工智能发展的前沿动态等。不仅需要学生在课前搜集知识,作为教师同样需要课前搜集知识,并在搜集知识后,利用多媒体等设备将这些知识制作成 PPT,以信息化设备播放 PPT 中的知识内容。教师要通过对信息技术课程资源的应用,实行演示教学,利用人工智能相关的教学软件,促进人机之间的交互学习。

还以“Flash 动画初步”的课程教学为例。在提出设计抓鱼游戏动画的任务后,教师要带领学生进入学校的计算机室,让学生先利用计算机室的计算机进行贪吃蛇小游戏,通过游戏,思考控制蛇的方式以及当蛇吃了食物后是否会发生变化、又会发生怎样的变化。思考过后,学生就能够明白,此游戏主要是通过键盘控制蛇的活动方向,在控制中让蛇吃掉食物。之后教师要继续引导学生,让学生在梳理思路后,在抓鱼游戏动画的设计中引入所梳理的思路,并利用计算机中的不同软件完成Flash 动画设计。毫无疑问,此时的学生可以掌握所学知识,加强人工智能基础下的信息技术学习。

3个性化学情诊断 , 指导教与学路径规划

传统教学在练习布置过程中,多采用全班统一内容、重点内容多次重复的方式,导致练习有效性差,师生无效劳动增加。智慧教育平台能够根据学生在先行检测及课内检测中反映出的学习效果差异,有针对性地推送个性化练习,实时检测学生对知识的掌握情况,并对学生的练习数据进行智能化处理,将学生的知识掌握情况及时反馈给教师,以便教师对后续的教学进行调整,从而更加高效地推进个性化教学活动。以习题课为例,教师在课前根据学生对知识点掌握程度的不同,布置多份个性化学习作业。学生在习题课上完成做题后,教师当堂对学生有疑问的题目进行指导,加深了学生对知识点的理解。昆明市某中学的教务主任感叹道:“这种智能化、高效化、精准化的练习模式,让学生不必在题海中练习千篇一律的无效题目,还能让他们及时了解自己弱项并加以巩固,帮助学生更快速地成长。”

4合理应用信息技术教材,引领学生完成人工智能学习

教材是一切学科教学的基础,基于人工智能下的初中信息技术教学也是如此。相关教师在教学中,应该深入研究教材,在掌握教材后,学习课本内容,而后应用网络资源,积极结合信息技术基础内容和人工智能基础知识。教师再利用学生的空余时间,成立各种兴趣小组,学生需要在学习信息技术知识和人工智能知识后,参与兴趣小组,学习多样化知识,开阔自己的视野。

如教师在开展“编一个简单的程序”的课程教学时,可以提出实践要求,要求学生利用所学的信息技术知识,简单制作一个“自我介绍”程序。在程序制作中,学生需要了解所需要应用的软件,需要明白程序设计的步骤和过程。学生可以以小组的形式讨论,在讨论中,对整个程序的设计思路进行梳理。必要时,学生还可以在界面的设计中,制作相关的思维导图,并根据思维导图修改属性,编写代码。利用这样的方式,进一步使复杂的问题简单化,让学生在实际学习中提升自己的问题解决能力。

5构建精准化与个性化的教学评价体系

教学评价与反馈是教学活动的一个重要环节。智能技术的支持为精准化教学评价提供了条件,也改变了传统的以总结性评价为主的教学评价形态。在智慧教育环境下,一方面,学生的学习过程将被全景式地记录,依托大数据等技术的应用,能够直观展示学生的学习状态,为教学评价提供有力参考;另一方面,学生和教师之间建立反馈体系,学生可以在线提交作业,并将学习过程中遇到的困难反馈给教师,而教师可以在线反馈学生的学习情况,以便学生及时查漏补缺。基于过程性评价和总结性评价,教师能更好地掌握学生的真实学习状态。如,教师指导学生利用考试数据进行小题分析,查找学习的问题所在,课后通过推送微课和个性化作业,满足了不同学生的不同学习需求,减负提质的做法得到了家长和学生的高度认可。

结论:总之,随着新课程改革持续深入推进,在小学阶段的信息技术教学中,教学模式和教学内容也需要进行一系列的调整,将人工智能这一前瞻技术融入教学内容和教学体系中去,让学生感受到科技为实际生活带来的便利,创新人工智能的教学方式,强化人工智能的教学效果,推动学生全面发展,在人工智能教育活动中实现对信息技术知识学习的深化。

参考文献:

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[2]陈婧雅.高中人工智能课程的表现性评价框架设计与分析[J].中国现代教育装备,2020(12):40-42.

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