浅析人工智能在小学信息技术课堂教学中的运用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

浅析人工智能在小学信息技术课堂教学中的运用

发表时间：2021/8/13 来源：《教学与研究》2021年8月上作者：田先红

[导读] 人工智能作为一种高新技术，逐渐渗透到人们生活的各个方面。

安徽省六安市城北小学田先红

摘要：人工智能作为一种高新技术，逐渐渗透到人们生活的各个方面。为了培养更多的人工智能人才，需要加强人工智能教学力度，从中小学阶段开展人工智能相关课程。本文主要以人工智能在小学信息技术课程教学中的运用为主题，首先从人工智能的概念进行阐述，明确人工智能所基于的众学科知识，以及其内在的核心技术，并通过从认识人工智能的运用场景、注重创客教育实施、构建小学生编程教育体系、寻找合适的学习载体和加强人工智能专业教师团队建设等方面，详细阐述了加强人工智能教学的具体措施，切实做好人工智能教学工作，在加强小学生对人工智能认知的同时，培养更多的人工智能基础性人才。
关键词：人工智能；小学信息技术；教学
        前言：
        人工智能正以超出人们预想的速度进行发展，已经逐渐成为改变人们生活方式的关键技术之一。2017年国务院《新一代人工智能发展规划》中就指出了，实施全面智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐渐开展编程教育，鼓励学生积极进行人工智能创作，培养更多的人工智能基础性人才。在小学开展人工智能教学已经成为未来教育行业发展的主要趋势，如何让小学生更容易理解人工智能相关的知识，也成为了当前小学教育主要思考的问题。本文以小学信息技术课堂教学为载体，将人工智能运用到小学信息技术课堂教学中，以更好地开展人工智能教学，让学生能够认识到人工智能的本质，为后期人工智能核心技术的学习奠定基础。
        一、人工智能的概念
        人工智能所涉及的学科较多，是多学科知识的综合体，涉及到数学、科学、哲学、心理学、控制论和信息论等多个学科。正是基于这些知识上进行发展，人工智能所具备的核心技术也是非常多的，主要包括计算机视觉、知识图谱、生物特征识别、机器学习、AR技术等。机器学习作为人工智能的核心，是使得计算机具备智能的主要途径，是指导机器人如何学习人类的行为，从而获取相应的知识和技能，进而不断完善自身的性能。而随着机器人不断深入学习，延伸出了深度学习这一概念，深度学习就是机器人的神经网络模拟人类的神经节点，可以通过增加神经网络的层数来提高学习的效率，能够将输入的数据简易化，从而能加快数据处理速度。
        二、人工智能在信息技术课堂教学中的运用
        随着人工智能的高速发展，并已经逐渐渗透到我们生活的各方各面中。面对人工智能所带来的便捷，我们更应该重视人工智能在教育行业中的运用。当前，将人工智能运用到小学教育中还存在着一定的问题，那就是人工智能这种深度抽象的理念是否能够正常被小学生所接受理解，那么就需要让人工智能变得更加通俗易懂。在小学阶段单独开展人工智能课程还需要进一步研究，本文以信息技术教学为基础，将人工智能的相关教学内容加入到信息技术教学中，以便由浅入深地进行人工智能教学。
        （一）激发学生对信息技术教学的兴趣
        由于小学生的认知水平较低，他们对于某个事物的看法都来源于第一感受，而想要让小学生参与到信息技术课堂教学活动中，就需要激发小学生对信息技术课堂教学的兴趣，提升学习动力。
        通过人工智能辅助教学的手段，可以丰富小学信息技术课堂教学方式，让学生对信息技术课堂产生兴趣。在课堂上，教师可以带领学生开展“机器人展示活动”。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

首先，教师可以通过多媒体向学生展示一些机器人的图片，以及操纵机器人模拟人类的一些动作的视频，让学生对机器人有一个直观的感受。然后，在学校的支持下开展机器人比赛，教师辅导学生进行机器人设计，同时可以借鉴高年级学生的设计方案，设计出属于自己的机器人。通过这个过程，可以让学生认识到信息技术的用途，明白学习信息技术的重要性。最后，要充分利用家长资源，在相关的场合向家长介绍人工智能的利息，以及当前信息技术课程教学的进度，以便在平时的家庭教育中为学生讲解更多关于信息技术的知识，帮助学生掌握信息技术方面的知识。
        （二）培养学生的动手能力
        1.在人工智能的辅助下开展小学信息技术教学，最终的目的除了帮助学生掌握信息技术知识之外，还要培养学生的动手能力，使得学生能够独立组建模型，编写程序。但是，对于小学阶段的学生，要达到这一水平是比较难的。
        （三）构建小学生编程教育体系
        随着人工智能快速发展，AI技术也成为人们生活中常见的人工智能技术之一，如我们所熟知的支付宝集五福，就是通过AI技术来识别福字。未来人们与计算机之间的连接桥梁在于编程，在未来的生活中也更加重要。编程将成为人们普遍所需要具备的一种能力，是以后融入人工智能时代的基础，编程的核心在于算法，算法包括机器学习算法和神经网络算法，这也是人工智能更加“智能”的基础。那么为了更好地进行编程教学，可以通过构建完善的小学生编程教育体系来进行。
        （四）开展案例教学法
        在信息技术教学中运用人工智能教学模式，是为了能够让学生掌握基本的原理和方法，能够运用信息技术去解决实际生活中所存在的问题。在信息技术课堂中通过案例教学法，以大量案例加深学生对知识的理解和应用，激发学生的创新活动，使得学生学会分析问题、解决问题。案例教学法结合实例进行信息技术的讲解与分析，采用案例教学法使得学生直观体验算法的原理与应用，选择难易适中、趣味性强的案例，选择学生看得见、摸得着的人工智能作为案例展开教学。如在执教专家系统章节时，为学生呈现一个医疗专家系统，与学生进行问答互动，进而了解专家系统的具体应用、解决的问题，为人民的生活带来的益处，等等。通过案例教学法教学的形式，激发学生的学习兴趣，使学生体会到人工智能与我们生活的贴近程度。在执教各种智能算法时，教师提供迷宫问题、旅行商问题、数码问题等案例，引导学生将搜索算法与实际问题相结合，呈现出设计的思路，对特定问题的状态空间描述、合适的搜索算法、设计算法过程、对结果进行分析和解释，引导学生讨论搜索效率和是否最优解等方面的问题。
        三、小结
        总之，人工智能是当前科技发展到一定地步的产物，已经成为当前全球关注的焦点，也是改变未来人们生活方式的主要核心科技。未来人工智能的发展还是依靠于人才，因此，人工智能技术的竞争也就体现在人才的竞争上。加强人工智能在信息技术课堂教学中的运用成为了当前的主要趋势，通过人工智能教学培养更多的人工智能高新人才。目前，小学开展人工智能教学还处于初步阶段，存在着很多亟待解决的问题，这就需要政府与学校加强对人工智能教学的重视程度，切实解决人工智能教学中所存在的问题，落实好人工智能教学工作。
参考文献：
[1]凌秋虹. 人工智能在小学信息技术课堂教学中实施的思考[J]. 中国信息技术教育， 2019(11).
[2]姚琦. 计算思维在中小学信息技术教育中的培养初探[J]. 安徽教育科研(内刊)， 2018(2):93-94.