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,对于人工智能在小学信息技术教学中的应用策略研究有着鲜明现实意义。
一、人工智能教育概述
人工智能涉及的理念或概念相对抽象与高深,明显超出学生的认知理解与接受能力,如何使人工智能教育变得形象、易懂、直观成为关键。人工智能教育属于借助计算机模拟的学科,主要是借助计算机对大脑从事的思维活动进行模拟,包括问题的识别、规划、设计、学习、思考、推理、识别、求解等,进而解决相对抽象且复杂的问题。相较于普通的信息技术,人工智能技术涵盖控制论、信息学、哲学、计算机科学、数学等诸多学科,在策略的解决和方法的处理等方面有独特风格,将其运用于小学信息技术课堂中,能帮助学生感知解决非结构化与半结构化问题的便捷,促使学生多视角、多层面看待问题,培养学生的信息素养。小学生通过课堂上的人工智能教育,能对人工智能语言的特性加以了解及熟悉,领会智能化求解问题的策略,激发学习和探索人工智能技术的兴趣,为今后深度学习奠定良好的基础。
二、人工智能在小学信息技术教学中的应用策略
1.从解决问题到搭建智能系统的学习策略
人工智能教育在信息技术教学当中属于一个比较新的领域,因此为了更好的组织课堂教学内容,让学生在课堂当中更加有学习的活力和学习的兴趣,教师一定要提前做好教学研究,并且巧妙地将人工智能教学融入到教材内容中去,为信息技术教师带来新的力量与活力。对此,教师在备课的时候,一定要让学生初步了解人工智能的工作原理,让学生结合自己所学的信息技术、数学和科学的相关知识,学会设计简单的人工智能系统,帮助学生搭建智能系统的学习策略,让学生从多方位,多角度了解人工智能知识,真正将人工智能渗透到信息技术教学中,将学生培养为一个高素质的综合性人才。
在进行《自动识别技术》教学的时候,教师就让学生系统地学习自动识别技术在实际生活当中的应用,并且了解自动识别技术的应用原理,通过观看视频,让学生进行直观的感悟。首先,教师需要让学生回答并举例,在实际生活当中,自动识别技术的应用。有的学生说:“最常见的就是爸爸妈妈在付款的时候,在支付宝页面上会有一个人脸识别,除此之外,在我们去银行的时候,也会用到人脸识别,目的就是为了证明你自己的身份。”紧接着,教师再为学生播放一个视频,在视频中会简单介绍图象识别技术的原理,并且以动画形式呈现其主要原理:是通过分类图像的特征,排除多余的信息来识别图像。在 2010 年之后,是计算机视觉技术得到了爆发增长和产业化,因此出现了神经网络图像识别,这种新兴的图像识别技术,能够将图像识别的精确度大大提高,最重要的是,它是系统在进行深度学习的情况下对数据进行分析,从而得出的结论,图像识别的原理和人类图像识别的原理相似。最后,教师再为学生介绍一些自动识别技术在实际生活当中的应用,让学生感受到信息技术的高速发展以及人工智能对人们生活产生的影响,感悟其超强的识别能力,激发学生的学习兴趣。
2.加强创客教育
作为教育与创客文化的重要结合,创客教育也是素质教育的重要内容,主要是通过结合学生的兴趣爱好,让学生在项目学习的主导下利用数字化工具进行分享及创造,锻炼学生的创新能力和团队协作能力。人工智能与创客教育的相似点较多,都是以创新为基准,融合诸多领域的知识内容。在小学信息技术课堂中实施人工智能教育,教师应该加强创客教育,让学生初步认知人工智能,提高实践能力、创造能力、分析能力。小学生的知识储备量不够,认知能力有限,在理解人工智能的建模和算法等方面难以准确把握重点,这就需要教师巧妙利用创客教育,创设科学合理的人工智能项目,帮助学生进行人工智能的启蒙教育,提高学生分析和解决问题的实践能力,发展学生的创造性思维。
3.巧寻学习载体
在新课改持续深化的背景下,许多创客器材厂商开始升级改造现有的产品,在产品中融入人工智能元素,如奇乐方、小猫科技等,以便学生利用其创作人工智能项目,树立学习自信心,更好地配合教师教学。同时它们设置了相对完善的智能硬件、智能编程平台和课程体系等,有利于学生轻松且高效学习人工智能课程,体验人工智能算法、语言识别技术、建模、大数据应用和图形识别技术等过程。比如,开源硬件的编程运行、Scratch 图形化框架软件平台等,都是利用人工智能呈现易用且直观的学习环境,即,基于深度学习神经网络的机器学习系统,具有适合大规模应用、灵活、快速等特点,能利用人工智能解决问题。对于小学生来说,可以创作以人工智能算法为基础的游戏,如“石头、剪刀、布”游戏,这样如若系统能构建好相应的模型,做好模型训练,则人很难战胜电脑。值得注意的是,在制作游戏环节,学生可以知晓建模与算法的作用。总之,在小学信息技术课堂中实施人工智能教育,需要构建趣味性、先进性、科学性的知识体系,让学生在宽松愉悦的氛围中轻松学习人工智能知识,学会利用相关算法解答实际问题,提高动手实践能力和创新思维。
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。
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