基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)研究

張海波

(合肥市元一名城小學(xué) 安徽合肥 230011)

信息技術(shù)課程不僅是學(xué)生初步了解與掌握信息技術(shù)的渠道，更是學(xué)生了解當(dāng)今社會(huì)信息技術(shù)發(fā)展走向的窗口。信息技術(shù)教師只有確保課程教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，才能使學(xué)生跟上時(shí)代的步伐。在信息技術(shù)課程融入人工智能技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)有著非常重要的作用。

一、在教學(xué)中運(yùn)用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足

隨著人工智能進(jìn)一步發(fā)展，智能時(shí)代來(lái)臨，給教育內(nèi)容、模式、方法、體系和評(píng)估都帶來(lái)全新的影響，也在重塑教育形態(tài)，強(qiáng)化教育本質(zhì)。在人工智能模式下的教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)有明顯的不同。前者有著突出優(yōu)勢(shì)，授課低成本、可以重復(fù)進(jìn)行。這樣的模式，有效突破了時(shí)間地點(diǎn)的限制，降低授課時(shí)的失誤率。學(xué)生除了在課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)，還可以利用零碎時(shí)間打開電腦學(xué)習(xí)。人工智能的記憶庫(kù)儲(chǔ)存的知識(shí)量大，明顯優(yōu)于人工記憶。但人工智能也有一定的缺點(diǎn)，無(wú)法因材施教，只能采取統(tǒng)一、固定化的模式教學(xué)，無(wú)法挖掘?qū)W生的潛力。人工智能盡管操作十分簡(jiǎn)便，但無(wú)法向?qū)W生提出值得思考的問題。

二、基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)的教學(xué)策略

(一)加強(qiáng)信息技術(shù)教學(xué)與人工智能技術(shù)的聯(lián)系

傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的初步了解與運(yùn)用為主，對(duì)人工智能技術(shù)沒有涉及。因此教師需要對(duì)當(dāng)前階段的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教學(xué)進(jìn)行改革，在制訂教學(xué)內(nèi)容的過程當(dāng)中將人工智能相關(guān)的知識(shí)與信息技術(shù)教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜诤希箤W(xué)生加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的了解。

例如，教師可以通過“信息技術(shù)在生活中的應(yīng)用”這一話題來(lái)引發(fā)學(xué)生的討論，使學(xué)生意識(shí)到生活當(dāng)中存在的與人工智能相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用，如智能手機(jī)、智能電視等。在這之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“人工智能技術(shù)的發(fā)展”展開討論，試著想象人工智能技術(shù)在未來(lái)還能夠代替人類做什么事。

(二)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的興趣

教師需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)知識(shí)的時(shí)候有著足夠的積極性與主動(dòng)性。為此，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，同時(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的方式進(jìn)行指導(dǎo)。此外，教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，從而推動(dòng)人工智能與信息技術(shù)教學(xué)的融合，使學(xué)生更加積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

例如，教師可以將智能機(jī)器人的發(fā)展作為教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生借助課余時(shí)間收集關(guān)于智能機(jī)器人的資料。之后，教師將學(xué)生收集到的不同類型的機(jī)器人圖片進(jìn)行展示，并且引導(dǎo)學(xué)生思考：在生活當(dāng)中有沒有見到智能機(jī)器人？智能機(jī)器人在未來(lái)會(huì)是什么樣子的？智能機(jī)器人能完全代替人類進(jìn)行工作嗎？通過這些問題，引發(fā)學(xué)生對(duì)智能機(jī)器人的興趣，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣。

小學(xué)信息技術(shù)教師在激發(fā)學(xué)生興趣的過程中，要有創(chuàng)客思維，不斷地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。教師可以通過項(xiàng)目式教學(xué)模式來(lái)開展教學(xué)，發(fā)揮創(chuàng)造性思維，探索不同的方法，不斷地提高學(xué)生解決問題的能力。在解決問題的過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生。

比如教師可以針對(duì)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，結(jié)合實(shí)際生活來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的學(xué)習(xí)興趣。在課堂上教師可以讓學(xué)生說出自己生活中所觀察到的語(yǔ)音識(shí)別現(xiàn)象，例如學(xué)校的聲控?zé)簟⒓依锏恼Z(yǔ)音智能門鎖。語(yǔ)音識(shí)別對(duì)于學(xué)生而言不太困難，但在人工智能層面，需要如何來(lái)進(jìn)行分析呢？這時(shí)就可以利用mdesigner軟件中的人工智能模塊，讓學(xué)生進(jìn)一步了解語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的情況。通過相關(guān)軟件設(shè)置一款語(yǔ)音燈，來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)踐的過程中，教師要對(duì)表現(xiàn)不錯(cuò)的學(xué)生適時(shí)地給予鼓勵(lì)，讓學(xué)生在寬松愉悅的氛圍中進(jìn)行不斷的嘗試，這樣學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力會(huì)得到更大的提升。

(三)積極開展與人工智能相關(guān)的實(shí)踐課程

在小學(xué)階段的信息技術(shù)課程的教學(xué)過程當(dāng)中，教師還需要積極開展與人工智能相關(guān)的實(shí)踐課程，從而使學(xué)生在實(shí)踐過程當(dāng)中將所學(xué)的關(guān)于人工智能的知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，從而提升學(xué)生對(duì)于人工智能的熟練度。在此過程當(dāng)中，教師可以組織學(xué)生參觀科技館，邀請(qǐng)專家開展人工智能講座以及舉辦機(jī)器人大賽等，使學(xué)生通過各式各樣的活動(dòng)加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)與信息技術(shù)的了解。

以機(jī)器人大賽為例，教師可以先在班級(jí)中組織智能機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽，讓學(xué)生自己動(dòng)手組裝智能機(jī)器人，并且為其編寫智能化的反應(yīng)程序，隨后與其他同學(xué)的機(jī)器人進(jìn)行比拼。這樣的比賽不僅可以幫助學(xué)生加深對(duì)智能機(jī)器人的了解，更能使學(xué)生在競(jìng)爭(zhēng)過程當(dāng)中提升學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率進(jìn)一步提高。

(四)通過游戲?qū)虢虒W(xué)，開展合作學(xué)習(xí)

小學(xué)生都比較好動(dòng)、活潑，對(duì)游戲非常感興趣；通過游戲來(lái)導(dǎo)入教學(xué)，可以吸引學(xué)生注意力，讓他們更愿意參與到課堂中，更好地加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解。因此小學(xué)信息技術(shù)教師要合理且科學(xué)地設(shè)計(jì)出適合學(xué)生的智能化游戲，融入他們需要學(xué)習(xí)的智能軟件和硬件內(nèi)容，讓學(xué)生游戲中不自覺地就學(xué)習(xí)了信息技術(shù)。同時(shí)教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生參與到游戲模型的設(shè)計(jì)中來(lái)，以設(shè)計(jì)游戲來(lái)帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)，讓他們切身到智能技術(shù)的重要性。

比如教師可以把班級(jí)分成若干小組，給不同的小組布置不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生之間相互交流和溝通，共同進(jìn)步。在學(xué)習(xí)任務(wù)完成后，教師繼續(xù)讓學(xué)生以小組合作的方式來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的小游戲，每個(gè)小組成員通力合作，合理分工，共同完成小組任務(wù)。在下一節(jié)課上，教師要求每個(gè)小組派代表來(lái)演示他們?cè)O(shè)計(jì)的游戲，并對(duì)游戲進(jìn)行介紹，這樣每個(gè)學(xué)生都可以參與，都有自己的定位并獲得成就感。教師還要對(duì)每個(gè)小組的作品評(píng)價(jià)，對(duì)于設(shè)計(jì)出優(yōu)秀作品的學(xué)生或者小組給予獎(jiǎng)勵(lì)，不斷地挖掘?qū)W生的潛能，提高他們對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，從而提高他們的綜合素養(yǎng)。

(五)完善信息技術(shù)課程評(píng)價(jià)體系

教師需要在教學(xué)過程當(dāng)中對(duì)信息技術(shù)課程的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行進(jìn)一步完善，不僅是教師要對(duì)學(xué)生做出評(píng)價(jià)，學(xué)生也對(duì)教師提出意見與建議。教師可以對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中表現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)進(jìn)行分析，使學(xué)生有針對(duì)性地調(diào)整學(xué)習(xí)重點(diǎn)；而學(xué)生可以向教師提出意見與建議，使教師更加了解學(xué)生的想法，從而根據(jù)學(xué)生的需求進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革。

對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、綜合表現(xiàn)、日常練習(xí)情況和最終成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)一匯總，完成對(duì)學(xué)生的綜合性評(píng)價(jià)，能幫助學(xué)生更有針對(duì)性地提升，也能讓教師的教學(xué)更具有針對(duì)性。前期對(duì)學(xué)生展開統(tǒng)一的綜合性評(píng)估；中期圍繞不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況展開有針對(duì)性的鼓勵(lì)；末期讓學(xué)生辯證認(rèn)識(shí)自己存在的優(yōu)勢(shì)和不足，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性地學(xué)習(xí)。

在關(guān)于人工智能方面的教學(xué)評(píng)價(jià)當(dāng)中，教師可以就學(xué)生對(duì)人工智能相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)分；而學(xué)生可以就人工智能方面的教學(xué)情況向教師提出意見，比如某方面可以多講一些，某方面可以讓學(xué)生多練習(xí)一下，等等。通過這樣的方式，教師就能夠了解到學(xué)生在人工智能方面的學(xué)習(xí)意愿，從而更好地在信息技術(shù)課程當(dāng)中安排人工智能部分的教學(xué)。

隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)這一課程內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)緊隨時(shí)代的步伐而更新，否則就容易使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)與社會(huì)脫節(jié)。而在當(dāng)前的信息技術(shù)發(fā)展過程當(dāng)中，人工智能技術(shù)有著非常重要的地位，從小學(xué)階段起就將人工智能技術(shù)融入信息技術(shù)課程的教學(xué)當(dāng)中，能使學(xué)生隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步。