人工智能在信息技术学科教育中的创新应用
王勇
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王勇,. 人工智能在信息技术学科教育中的创新应用[J]. 人工智能研究,2024.8. DOI:10.12721/ccn.2024.157447.
摘要: 在信息化、智能化的时代背景下,信息技术学科教育正面临前所未有的变革与挑战。传统的教学方法和手段已难以满足学生个性化、多样化的学习需求,而人工智能技术的崛起为教育领域的创新提供了强大的技术支持。人工智能不仅可以通过数据分析和机器学习算法实现个性化教学,提高学生的学习效率和效果,还可以借助智能辅导系统、虚拟实验室等工具为学生提供更丰富、更真实的学习体验。因此,研究人工智能在信息技术学科教育中的创新应用,对于推动教育现代化、提升教育质量具有重要意义。
关键词: 人工智能;初中信息技术;教育创新
DOI:10.12721/ccn.2024.157447
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前言

人工智能技术的发展和应用,不仅可以促进人工智能教学,而且在现代化的教育视野中具有重要的意义。高中阶段是学生身体和心理发展的关键期,人工智能教学在此阶段的信息技术课程中占有举足轻重的地位,教师在信息技术课程教学中做好人工智能教学,不仅有利于学生自身发展,也有利于社会整体科技水平的发展。

一、人工智能在高中信息技术课程教学中的应用价值

(一)人工智能可提升信息技术课程的教学品质

在传统的信息技术课程教学中,教师常常依赖记忆或纸质、电子档案来记录学生的学习情况,然而,在庞大的数据面前,往往只能凭个人经验进行教学。然而,借助人工智能技术,教师可以通过智能化的学习系统,更精确地掌握每个学生的学习特点与需求,进而为学生量身定制个性化的学习方案。这种个性化的教学方式能够更好地激发学生的学习热情,进而提升学习效果。同时,人工智能技术也能有效辅助教师提高教学效率,使教师有更多的精力关注学生的学习进展,从而显著提升教学质量。

(二)人工智能助力信息技术课程教学资源的广泛共享

人工智能在资源共享方面发挥着关键的作用。借助人工智能技术,我们可以实现课例、习题等教学资源的快速更新、整合与共享,突破时间、地域和人员的限制,使学习资源在更广泛的范围内传播。这有助于实现教育机会的平等化,让每个学生都能享受到优质的教育资源,进而促进教育公平。此外,人工智能的引入也为构建和管理更为广泛的教育教学资源网络提供了可能,推动信息技术课程教学的智能化和灵活化,进一步促进学生的全面发展。人工智能与信息技术课程教学的深度融合,不仅有助于提升教学质量、促进资源共享、推动教学创新,还蕴含着巨大的潜力等待我们进一步挖掘。这种融合是数字化时代发展的必然趋势,也将为未来的教育发展开辟全新的道路。

二、人工智能在信息技术学科教育中的创新策略

(一)激发学生的人工智能学习兴趣

老师需要以中学生的生活经验为基础,以他们的年龄特征为依据,采用各种方式,逐渐地向学生们介绍人工智能知识,从而让他们对信息技术产生浓厚的兴趣。在课堂教学中,教师可列出最早出现的人工智能产品,鼓励同学们将早期人工智能产品与当前的人工智能产品相比较,分析它们,进而深入研究人工智能技术以及人工智能的发展历程,进而分析人工智能技术对当今社会的影响。教师可以把“探索生活中的人工智能”作为学习任务,让学生利用自身的知识和信息技术,对日常生活中经常使用的人工智能技术进行搜集和探索,通过任务驱动的教学方式,引导学生去探究人工智能,了解智能技术能给人类带来的方便,并详细分析了信息技术的发展趋势。

当教授到有关网络安全的知识时,老师可以为学生们播放一段动画,该动画的主要内容是对人工智能技术在网络安全保护中的运用进行了详细的介绍,在视频的开头部分,将会对当前互联网上用户隐私泄露的各种事例及其危害进行了详细的描述,让同学们了解到了网络安全的重要意义。接下来,教师们将会讲解如何利用人工智能技术来提高网络的安全防护能力,以确保使用者的信息安全,避免被犯罪分子窃取或破坏。例如,利用人工智能的核心技术——深度学习,研发一款可以智能识别网络违法行为的软件。同时,也可以充分发挥人工智能对大量数据的迅速处理能力,激发学生学习人工智能的兴趣,推动人工智能在中学信息技术教学中的渗透,从而提高其教学质量。

(二)积极创新信息技术教学手段

在改善教学环境、提高学生的学习兴趣的同时,老师还必须以渗透人工智能教育的需要为依据,适时地对信息技术的教学方式进行调整,这样才能更好地将人工智能教育融入信息技术课堂之中。

首先,智能化批改作业。伴随着语音识别、语义分析等技术的进步,中学的 IT教师能够利用人工智能技术,进行智能化的作业评分,使教师摆脱了繁重的作业批改工作,把精力和精力投入到了教学之中。比如,在使用了人工智能的学习软件之后,老师能够让同学们把他们已经做完的功课,然后把它们的照片和图片一起上传到了软件系统中,这样老师就能够对他们的作业进行智能的评分,并且能够对他们的成绩进行评分,并且能够对单个的或者是整个的作业进行数据的解析,从而为老师的教学工作奠定了一个很好的基础。

其次,个性化学习定制。在高中信息技术的教育过程中,老师可以利用人工智能学习软件,从学生处采集到的信息,并利用大数据,对每个学生的学习特点进行分析,再根据这个信息,为他们进行个体化的教育,为每一个学生制定出一套适用于他们自己的学习规划,这样就可以对他们的学习经验和学习反馈效果进行更好的提升,进而提升高中信息技术教育的效率。

最后,智能模拟教学法。在传统的教学中,学生的实际操作水平较低。为了改善这一情况,老师可以使用人工智能进行教学。老师可以利用智能模拟教学法,对具体的信息技术操作进行模拟,让学生们可以在实际操作中,通过实际体验,来对一些抽象的信息技术知识和操作技能进行掌握。与此同时,还可以让人工智能的教育得到有效的进行,从而让信息技术课堂的教学效果得到提升,从而对学生的信息技术素养进行全面的提升。

(三)渗透人工智能教育,培养学生非结构化思维能力

在传统教学中,老师所讲授的都是结构化问题相关知识,例如算法和编程。然而,人工智能的出现,却是为解决非结构性、半结构性的问题提供了一种新的思路。简而言之,要学好人工智能,首先要转变传统的思考模式,深入认识人工智能的知识与技术,并对其无结构性与半结构性的问题进行理解。因此,教师在教学时,应自觉地引进与人工智能相关的非结构化、半结构化内容,引导学生深入研究与思考。例如,教师可以向学生介绍人工智能技术中 Python语言的基本原理,使同学们能够深切感受到人工智能采集与处理信息时所具备的高效率与简洁性,最终实现对学生非结构化问题的解决能力的培养,从而提高其整体的信息科技核心素质,促进学生对信息科技知识的理解与掌握。

结语

人工智能在信息技术学科教育中的创新应用,为教育领域注入了新的活力与希望。通过个性化教学、智能辅导、精准评估等应用,人工智能不仅提升了学生的学习效率,也优化了教师的教学体验。然而,我们也应清醒地认识到,人工智能的应用仍需不断探索和完善。未来,我们期待更多教育工作者和研究者能够深入探索人工智能在教育中的潜力,共同构建更加智能、高效、公平的教育体系。
参考文献

[1]贾书霞.如何构建核心素养背景下的高中信息技术高效课堂[J].科学咨询(科技·管理),2020(10):219.

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