初中信息技术教学渗透人工智能教育的策略研究

发表时间:2021/2/3   来源:《中小学教育》2020年10月第30期7批   作者:张涛
[导读] 人工智能关键技术包括知识图谱、计算机视觉、人际交互、生物特征识别、机器学习、自然语言处理等
        张涛
        西宁市西建中英文学校 810000

        摘要:人工智能关键技术包括知识图谱、计算机视觉、人际交互、生物特征识别、机器学习、自然语言处理等,可以有效创新教学格局,促进学生全面发展。项目化教学旨在培养学生的自主学习能力,其转变了教师的教学角色,是基于培养学生创新意识、提高学生的学习能力和综合素养能力为目标的一种教学方法。人工智能与初中信息技术项目教学进行有效融合,两者相辅相成。为此,本文探究其教学优势,并对应用策略的落实进行了解读。
        关键词:初中信息技术;人工智能;策略
        一、人工智能在初中信息技术项目化教学中运用的突出优势
        在初中信息技术项目化教学中,其重点是提高学生的信息技术能力,包括动手操作能力、信息搜集、判别能力等,是基于计算机的认识和应用为前提展开的学习探究。人工智能的融合,可以有效充实信息技术教学的内容,提高学生自主学习的自信心,其更加具有针对性,可以有效涵盖信息技术中的感测技术、通信技术、控制技术等[1]。同时,它还是学生综合能力培养的催化剂。在信息技术教学中,编写程序是学生信息技术能力培养的重要组成部分,也是人工智能的主要内容之一,更是项目化教学优势凸显的有机载体。它不仅可以让学生在项目学习中提高自主探究能力,还可以锻炼学生的思维,优化学习过程,有效激发学生的创新意识。以上所述,我们可见其运用的优势所在。
        二、人工智能背景下初中信息技术项目化教学中的落实策略
        (一)在项目化教学中融入创客教育,作为人工智能的启蒙教育
        项目化教学和人工智能最大的特点就是创新,项目化教学是基于提高学习能力为本的一种教学方法。教师在项目化教学中融入创客教育,倡导学科融合,可以有效提高学生的分析能力、创造能力、实践能力。它是学生认识人工智能的有效辅助手段。
        例如,在教学《制作FLASH动画》信息技术内容时,教师可以基于时代教育背景为前提,以“大战病毒”为项目化教学主题,以分层合作的方法针对项目内容、项目实施步骤、项目结果等进行设计优化。为提高项目化教学的实效性,教师可以利用人工智能图像识别,认识图画中不同的病毒名称,使其体验到人工智能在教学中的应用优势。随后,教师可以让学生结合项目主题在动画设计中利用工程设计、帧数学计算等设计一则动画视频,在培养学生信息技术素养的同时,提高学生的创新思维能力。
        (二)构建编程教育体系,在项目化教学中培养学生的编程思维能力
        课程建设是教师教学质量提升的关键所在。人工智能教学背景下针对初中信息技术进行项目化教学,这对于教师而言不仅是理论知识的挑战,还是实践探索的挑战[2]。基于此,为提高项目化教学质量,教师可以构建编程教育体系,通过项目化教学培养学生的创新思维能力。


        例如,在教学《程序设计》信息技术内容时,涉及到程序设计语言等内容讲解,为提高理解,强化学生对程序设计学习的能力,在教学的时候可以导入赵本山、宋丹丹小品幽默语言对话的内容,在情境创造、激发兴趣的过程中,利用人工智能中语音识别、自然语言处理的功能,通过调整代码顺序实现对话输入和输出。这样可以让学生了解程序的逻辑性和顺序步骤。然后以编写“三角形面积”为项目化教学主题,让学生小组进行计算机程序语言编写,结合人工智能明确提取信息的方法,利用人工智能将变量、语言运算等进行程序设计优化。这样,学生可以在认识程序输入、输出顺学结果的过程中,进行项目学习探究,通过读题、审题——解题思路布置——解题等编程体系,有效完成项目任务。
        (三)设定项目化教学流程,关注人工智能问题求解培养素养
        基于人工智能教育背景下针对初中信息技术展开项目化教学,教师要设定科学的项目化教学流程,关注人工智能问题求解,在交流、互动、探索、分析中提高学生信息技术的应用能力,锻炼思维。
        例如,在教学《网站制作》信息技术内容时,本课旨在通过了解Dreamweaver,让学生能够创建网站,给网页增加动感效果。教师在教学的时候可以导入优秀网站制作视频情境,在情境体验中以“我的成长”为项目化教学主题,让学生运用人工智能相关应用对其程序的设计以及图像识别的运算、变量、函数等进行实践探索与分析。教师可以以情境体验——需求分析——程序设计——调试拓展——分享交流为项目化教学流程,依据项目流程利用人工智能进行问题求解,确定活动目标,培养学生的信息技术素养和能力。
        (四)结合软硬件的操作
        尽管本节课内容以理论知识为主,教师还是可以创造一些让学生操作体验的学习活动。比如,利用现在市面上流行的智能音箱设备,让学生跟智能音箱展开对话、进行比赛,感知和体验语音识别技术。而且,在人工智能技术向各领域渗透的同时,越来越多的人工智能开放平台也纷纷涌现,百度、阿里、腾讯、科大讯飞等互联网企业都建立了自己的开放平台,它们在自动驾驶、城市大脑、医疗影像、智能语音等方面有着各自的特色。教师可以选择其中的一些开放平台,让学生操作和体验人工智能技术的应用。
        (五)结合学生的思辨
        可以就人工智能的发展做一些延伸和拓展。比如,就“人工智能会不会取代人类?”的问题,组织学生开展辩论。还可以提供一些素材,如著名物理学家霍金曾发出的警告“人工智能可以在自身基础上进化,可以一直保持加速度的趋势,不断重新设计自己;而人类,我们的生物进化速度相当有限,无法与之竞争,终将被淘汰”,引导学生辩证地看待人工智能技术的发展,培养信息社会责任素养。
        三、结束语
        人工智能教育背景下初中信息技术项目化教学的开展,教师不仅能提高学生的学习能力,还可以培养学生的信息技术素养。学生在自主探究、教师辅助、思维启迪、教学流程优化中,提高对信息技术知识的理解和创新能力。
        参考文献
        [1]贵向俊.人工智能背景下初中信息技术项目化教学改革研究[J].教育教学论坛,2020(15):129-131.
        [2] 马骁琦.基于人工智能的初中信息技术项目化教学研究[J].中学信息技术教育,2020(04):192-194.
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