探讨人工智能教育在高中信息技术课堂的具体实施
王英华
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王英华,. 探讨人工智能教育在高中信息技术课堂的具体实施[J]. 人工智能研究,2024.12. DOI:10.12721/ccn.2024.157481.
摘要: 随着人工智能技术的迅猛发展,其在教育领域的应用日益广泛。高中信息技术课堂作为培养学生信息素养和科技创新能力的重要阵地,亟需引入人工智能教育,以提升学生的综合素质和创新能力。可见人工智能教育已成为国家战略,人工智能教育被纳入高中信息技术课程标准。教师应该明确人工智能教育在高中信息技术课堂的实施意义,根据人工智能教育的特点和需要,结合学生的认知规律和能力基础,做好人工智能教育模式的开发工作,带领学生开展自主性、实践性的探索活动,使其掌握人工智能的基础知识和技能,获得信息技术核心素养的长足发展。
关键词: 人工智能教育;高中信息技术;实施策略
DOI:10.12721/ccn.2024.157481
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在高中信息技术课堂实施人工智能教育,不仅是教育改革和技术革新的大势所趋,也是培育学生信息核心素养的必由之路。文章探讨人工智能教育在高中信息技术课堂的具体实施策略,旨在增强高中信息技术教学的改革实效。

一、引入典型案例,激发学生的人工智能探索兴趣

兴趣是一种积极的心理动因,学生内在兴趣的浓厚程度直接决定人工智能教育的实施水平。对于学生来说,人工智能课程的时空感和陌生感都较强,虽然学生对人工智能存在一定的猎奇心理,但当它成为系统化的课程,学生难免产生不同程度的畏难情绪,影响学生对人工智能教育的参与度。案例教学是一种富有趣味的手段,借助真实生动的案例不仅能够拉近学生与人工智能的时空距离,还能加强理论与实践的联系,促使学生感知人工智能的应用价值。鉴于此,在高中信息技术课堂中实施人工智能教育时,教师必须重点关注学生的心理动因需求,针对学生在心理和情感上对人工智能课程的接纳障碍,着力引入典型案例,为学生创设贴近认知经验的案例情境,激发学生探索人工智能课程的兴趣。首先,从典型案例的选择来说,教师应根据人工智能教育的目标和内容,关联社会生产和日常生活,尽量选择学生熟悉或接触过的案例素材,简化学生的认知难度,体现人工智能技术与社会生产生活的紧密联系。其次,从典型案例的课堂引入来说,教师应考虑学生感官和思维方面的需求,采用文字、图片、图表、语音、视频、动画等多种信息化媒介,以多重表征为学生展示人工智能案例,营造立体化的课堂氛围,吸引学生了解案例内容;同时,教师还要组织学生开展案例研讨,依据典型案例的内容引导学生研讨人工智能的产生及其发展历史,以及人工智能技术在社会生产生活各领域的应用途径。教师还可以让学生结合案例中的技术类型,分享自己在生活中对人工智能技术的认知和体验,切身感受人工智能对生活的影响和促进,理解计算机科学与人工智能协同发展的必然性。在典型案例的带动下,学生就能认识人工智能在信息社会中的重要作用,产生深入探索和研究的兴趣,从而助力人工智能教育的顺利实施。

二、采用项目式学习,促进学生的人工智能概念探析

项目式学习在高中信息技术课堂中的应用,首先要求教师精心设计一系列与人工智能紧密相关的项目主题。这些主题应既符合高中生的认知水平,又能激发他们探索未知的热情。例如,教师可以提出“基于人工智能的智能家居系统设计”、“利用机器学习预测天气变化”或“开发简单的人工智能游戏”等富有挑战性的项目。这些项目不仅涉及人工智能的核心技术,如机器学习、深度学习、自然语言处理等,还紧密关联现实生活,让学生能够在解决实际问题的过程中,体验到人工智能技术的强大功能和广泛应用。在项目启动阶段,教师需要引导学生进行充分的资料搜集和背景研究,帮助他们建立起对人工智能基础知识的初步认识。这包括人工智能的历史发展、基本原理、关键技术及其在各行各业的应用案例等。通过小组讨论、专家讲座、在线课程等多种形式,学生可以更加全面地了解人工智能的全貌,为后续的项目实施奠定坚实的理论基础。随着项目的深入,学生将开始着手进行具体的设计、编程和测试工作。在这一过程中,他们不仅要运用所学的信息技术知识,还要学会如何团队协作、分析问题、制定解决方案以及进行迭代优化。教师在此阶段应扮演引导者和支持者的角色,适时提供技术指导、资源链接以及反馈建议,帮助学生克服难关,推动项目向前发展。项目完成后,组织一次成果展示和交流会显得尤为重要。这不仅是对学生努力成果的肯定,也是他们相互学习、共同进步的机会。在展示会上,学生可以分享项目的设计理念、技术实现、遇到的挑战及解决策略,甚至可以邀请行业专家或同行进行点评和指导,从而获得更加全面和深入的反馈。

三、加强成果交流,共享学生的人工智能学习经验

在人工智能教育的实践阶段,学生获取了一定的实践学习成果,鉴于学生在信息素养、思考角度、创意理念等方面存在的差异性,他们积累的认知经验和实践经验也不尽相同,教师必须落实成果交流,才能丰富学生对人工智能的认识,实现对实践探究效果的延伸。因此,在高中信息技术课堂实施人工智能教育,教师需要加强成果交流,使学生共享人工智能的学习经验。首先,教师应该鼓励学生采用多种方式展示人工智能实践探究的成果,包括视频、图片、演示文稿、文字等,这样既能使实践成果得到详尽的呈现,也便于学生之间的相互了解。其次,教师应该发挥主导作用,引导各组学生围绕实践成果,表达和交流在人工智能学习中的心得体会。比如,介绍人工智能系统的基本结构、开发步骤和开发工具,阐述在项目实践阶段遇到的疑难问题,以及解决问题应用的基础知识和主要算法,从而促进学生的经验互补,推动学生在人工智能学习中探索更多新思路和新想法,发挥成果交流的作用。

在高中信息技术课堂实施人工智能教育,能够开阔学生的信息视野,培养学生的信息思维和创新精神。教师应该根据人工智能教育的目标和内容,选择并引入典型案例,激发学生探索人工智能的兴趣,采用问题导学和项目学习,搭建人工智能教育的现实一体化平台,加强引导学生交流实践探究的成果,使其共享对人工智能的认知经验,全面推动人工智能教育在高中信息技术课堂中的实施。

参考文献

[1]杨红梅.人工智能融入高中信息技术课程的研究[J].广西教育,2022(14):71.

[2]巫雪琴.推动人工智能教育进入中小学课堂[J].江苏教育,2022(36):72.

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