從人工智能教學(xué)看高中信息技術(shù)教學(xué)的優(yōu)化

福建省長汀第一中學(xué) 陳 文

以電子白板、動畫軟件以及其他新媒體為代表的信息技術(shù)成為知識情境創(chuàng)設(shè)的工具，電子白板作為一種新型的多媒體工具，可以利用圖像、視頻、Flash 動畫相輔相成，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。但是我們又對人工智能了解不深。現(xiàn)實社會中，數(shù)據(jù)和信息無處不在，我們時刻處于數(shù)據(jù)和信息的包圍之中。

一、師生互動中初識人工智能

由于人們的刻板印象，對于信息技術(shù)教育，人們一直秉持一種枯燥乏味的態(tài)度。學(xué)生在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中缺乏主動性，甚至習(xí)慣于被動接受知識。但是基于人類的認(rèn)知規(guī)律，被動輸入知識和主動探索的學(xué)習(xí)效果大相徑庭。在本研究開始前，我們曾經(jīng)做過相應(yīng)的統(tǒng)計調(diào)查，結(jié)果顯示：多數(shù)人對于信息技術(shù)沒有主動學(xué)習(xí)的意識，甚至認(rèn)為只需要機械記憶原理即可。

本研究要解決的問題就是改善學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)“墮化”“鈍化”的現(xiàn)狀。在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中，不少學(xué)生按部就班、循規(guī)蹈矩地按照教學(xué)大綱、教學(xué)課本、考試內(nèi)容學(xué)習(xí)，根本沒有創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于學(xué)習(xí)方法過于僵化，學(xué)到的知識不夠靈活，經(jīng)常出現(xiàn)“馬虎大意寫錯題”“勤勞寫題沒有用”等現(xiàn)象。

另外，通過展示智能玩伴小天機器人，讓學(xué)生體驗并對其隨機提問，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引出主題，了解人工智能在日常生活、學(xué)習(xí)中的應(yīng)用領(lǐng)域。

二、從最直觀的多媒體輻射人工智能

在教學(xué)中，利用課本來講述畢竟效果有限，處在這個年齡階段，學(xué)生想象力也沒有特別豐富。如果用交互式多媒體來創(chuàng)設(shè)真實的環(huán)境，那么將會收獲較好的教學(xué)成果。教師帶領(lǐng)學(xué)生觀察Flash 動畫中的探索步驟和探索網(wǎng)站指示，效果反饋很好，之前精力旺盛的學(xué)生也被筆者引導(dǎo)了學(xué)習(xí)節(jié)奏，認(rèn)真參與互動，教學(xué)工作順利展開，學(xué)生的知識掌握也得心應(yīng)手。在交互式多媒體時代下，教師可以通過先進的設(shè)備進行教學(xué)輔助，通過有趣的環(huán)境創(chuàng)設(shè)吸引學(xué)生；同時學(xué)生能用簡單的語言表達自己的發(fā)現(xiàn)。結(jié)合動態(tài)的畫面，學(xué)生進行語言描述，教師給予充分的支持和引導(dǎo)，促進孩子的語言發(fā)展。

除此之外，結(jié)合學(xué)生自身特點進行設(shè)計，按照順序進行，同時融合新型教學(xué)思想和教學(xué)技術(shù)手段，提升經(jīng)驗。通過實物展示和語言交流溝通，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的情境，并產(chǎn)生關(guān)于畫面、聲音的想象。

通過優(yōu)化教學(xué)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，根據(jù)學(xué)生的接受程度和感興趣程度同步調(diào)整授課內(nèi)容。同時，將信息化引入課堂，課件、動畫、Flash 都是創(chuàng)設(shè)情境的有力工具，而音樂、交互式媒體是有效吸引學(xué)生注意力的“武器”。在一系列的教學(xué)輔助下，教師的授課水平提高，直接提升了學(xué)生的課堂參與度。

（一）深度解析人工智能

對新開設(shè)信息技術(shù)的學(xué)生和家長進行問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，人工智能的豐富性間接影響了學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)的心情和積極性。因此，教師在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中扮演著重要的角色。

教師以“組長大朋友”的身份幫助學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)，并通過信息技術(shù)手段，比如微信、QQ 等方式與孩子進行交流，讓學(xué)生體會大數(shù)據(jù)時代下人工智能對學(xué)習(xí)的催化和提升作用。

1.人工智能時代的家校合作

為家長開放信息技術(shù)適應(yīng)性教育小組溝通課堂，提供家長與家長、家長與學(xué)校積極溝通平臺。教師主動與家長交流學(xué)生狀況，并指導(dǎo)家長對于孩子學(xué)習(xí)行為的鼓勵措施以及家長之間的相互溝通。

同時，學(xué)校和班級積極開放微信交流平臺，以視頻和在線直播的方式讓家長看到學(xué)生在校表現(xiàn)，并互相解難排憂，消除學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)的緊張感，讓家長對孩子產(chǎn)生信心，以此來增強孩子學(xué)習(xí)信心。

2.圖靈測試深化對人工智能的認(rèn)識

圖靈測試有益于深化學(xué)生對人工智能的認(rèn)識，豐富學(xué)生的知識體系，提高學(xué)生的認(rèn)知水平。學(xué)生確認(rèn)好以后教師繼續(xù)進行下一個環(huán)節(jié)。出示“通關(guān)小任務(wù)”：以你畫我猜的形式進行PK，將信息技術(shù)變得無比有趣，在黑板上劃分為“發(fā)散”和“拓展”兩個區(qū)域，將所有要素都寫上去，并通過在要素后面畫正字的方式來選出“人工智能課堂人氣物品”。

在我們班的實踐中，學(xué)生還出現(xiàn)了不同的意見，比如，絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為圖靈測試是準(zhǔn)確的，但是少部分學(xué)生卻認(rèn)為相反。

通過觀察演示實驗，發(fā)動學(xué)生自主參與。人工智能的課程要求曾指出，發(fā)散學(xué)生思維、提升學(xué)生的信息技術(shù)能力。在你畫我猜和人氣物品推選的過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，同時能很好地掌握人工智能知識。其實，在人工智能路徑的多元化思考上，以循循善誘的方式來進行教學(xué)，設(shè)計新奇的教學(xué)方式和互動環(huán)節(jié)，是改變?nèi)藗儗θ斯ぶ悄堋翱菰锓ξ丁钡目捶ㄗ钣行У耐緩健?/p>

（二）發(fā)散拓展人工智能，打造知識網(wǎng)

人工智能發(fā)展至今，已經(jīng)形成了成熟的體系和細(xì)化的分工。無論是為人類服務(wù)的學(xué)習(xí)輔助類人工智能，例如交互式白板、實時互動類App，還是為人類生活便利服務(wù)的智能機器人，人工智能已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。對于教師教學(xué)而言，人工智能可以顯著優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)，優(yōu)化路徑可以從提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率和知識吸收水平，過渡到師生教學(xué)互動效率的提升。

此外，簡單介紹思維導(dǎo)圖及一種思維導(dǎo)圖App，如Mind master，并演示利用Mind master 制作思維導(dǎo)圖的方法。我們要用事實說話，人工智能雖然沒有人文社科的細(xì)膩，但它是非常客觀的，具有非常嚴(yán)密的事實邏輯。從事實出發(fā)，就是不可辯駁的真理，人工智能就是這樣，使人明智。在人工智能教學(xué)的多元化路徑思考中，創(chuàng)新動手實踐環(huán)節(jié)利用人的好奇好勝心理來推進課堂進程，不但對知識點的滲透有很大幫助，更重要的是可以明白人工智能本真的內(nèi)核。

三、利用人工智能優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)

說一說在現(xiàn)實生活中有關(guān)人工智能趣味的發(fā)明或創(chuàng)造。展示大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例，如某夜某地上空鳥類遷徙軌跡圖、電商推薦商品、智能手環(huán)、無人駕駛汽車，體會大數(shù)據(jù)的魅力，進而啟發(fā)教學(xué)方法的改善和大數(shù)據(jù)知識的普及。在此次多元化路徑思考中，不但重新站在教學(xué)多元立場上，更是走進了學(xué)生的內(nèi)心，從此人工智能的世界也變得多姿多彩。

人工智能終于以被人們歡迎的形式出現(xiàn)，不再是冰冷的枯燥原理，不再是煩瑣的課堂任務(wù)，學(xué)生的參與度大大提升，人工智能神秘的大門敞開，走趣味路線，符合實際情況。學(xué)生學(xué)習(xí)耐心和意志不足，邏輯類知識不受歡迎，是多元化人工智能教學(xué)的開端之路。

學(xué)生上課都希望有很大的收獲。在此環(huán)節(jié)，有著很多的“干貨”，但學(xué)習(xí)過程并不“干”。有趣的教學(xué)環(huán)節(jié)以課堂師生互動、生生互動為互動路徑，為建立以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的課堂教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。你畫我猜是特別流行的互動環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)不但能熱絡(luò)學(xué)習(xí)氛圍，更重要的是大大提升了學(xué)習(xí)的熱情。在本次課堂上，平時內(nèi)向的學(xué)生都積極參與，筆者很開心。

通過拋出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。人工智能的本質(zhì)探索方法就是思考，學(xué)會自主思考，不靠教師灌輸知識，是學(xué)習(xí)最為基礎(chǔ)的要求。只有做到真正自主思考，才能學(xué)有余力。一開始教師拋出遞進式問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，再通過自主設(shè)計，驗證思考，最后得出結(jié)論，必定記憶深刻，有益于知識點的記憶和掌握。

運用實際，從實際中來，到實際中去，人工智能也變得親民起來。學(xué)生對人工智能的抵觸之心有些始于人工智能的“不接地氣”，有一種不太和實際掛鉤的感覺。在本堂課上，直接用現(xiàn)實生活中的例子舉例，學(xué)生反而對大數(shù)據(jù)原理有了更多了解。學(xué)生的拓展思維是人工智能學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，人工智能需要補充大量知識以及其中的關(guān)聯(lián)細(xì)節(jié)，才會學(xué)有余力。親民的人工智能搖身一變成為學(xué)生感興趣的學(xué)科。

人工智能原理是無窮盡的，但是人工智能思維和人工智能考查知識點是有窮盡的。最聰明的做法是厘清人工智能學(xué)習(xí)的主干，在充滿趣味的課堂上積極互動，在提問的問題中錘煉思維。

在人工智能教學(xué)的多元化路徑思考中，運用實際，拓展延伸，鋪設(shè)親民人工智能教學(xué)路線是必要的。人工智能教學(xué)優(yōu)化，前路漫漫，如筆者課堂一般的探索永不停歇。雖然現(xiàn)在對于如何選擇新的人工智能教學(xué)路徑?jīng)]有定論，但筆者堅信，在上下求索中，人工智能教學(xué)最終會走出一條無比絢爛的路。