讓人工智能教育賦予高中信息技術(shù)課堂新的生長力

王健

為使人工智能內(nèi)容的教學(xué)得到有效實施，高中信息技術(shù)教師面臨著新一輪的挑戰(zhàn)，需要進一步更新迭代傳統(tǒng)模式化、程序化的教育教學(xué)理念，科學(xué)制定教學(xué)目標，合理安排與設(shè)計核心知識。與此同時，教師還要結(jié)合國家發(fā)展戰(zhàn)略，清醒地認識到促進人工智能教育與高中信息技術(shù)課程融合的必要性，并在實際教學(xué)中逐步建立由原理較為淺顯的人工智能運用模塊到系統(tǒng)介紹人工智能系統(tǒng)的主要過程與方式，再到借助模式識別、軟件翻譯、機器學(xué)習(xí)、智能機器人模塊等，促使學(xué)生對人工智能內(nèi)容形成深入認知，繼而提升整個高中信息技術(shù)課程教學(xué)的有效性。

一、高中信息技術(shù)課程中人工智能教法探析

為使人工智能教育在高中信息技術(shù)課堂得到更有效的融合和應(yīng)用，信息技術(shù)教師需預(yù)先明確其核心主旨，即體驗、感受，同時采用形式多變的授課方法，激勵學(xué)生自主思考、大膽質(zhì)疑、獨立探析，進而深化對教學(xué)重難點及關(guān)鍵點的理解與協(xié)作式實踐，使課堂教學(xué)氛圍更加愉悅且更有收獲。

1.基于問題的學(xué)習(xí)

高中信息技術(shù)課程與人工智能有著天然的內(nèi)在聯(lián)系，實際授課中，教師可通過提出具有思考價值的問題，要求學(xué)生就如何應(yīng)用人工智能相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容來展開分析討論、處理問題，由此引出人工智能的主要方法與核心原理，在此基礎(chǔ)上將其與學(xué)生的處理方法進行對比。學(xué)生在親身參與問題處理的全過程后，能初步掌握人工智能技術(shù)的相關(guān)理論知識和專業(yè)技能，并深刻感受人工智能的獨特魅力。

2.基于案例的教學(xué)

促進人工智能課程與高中信息技術(shù)課程的進一步融合，其核心目標是幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)原理、主要方法，強化學(xué)生使用人工智能處理現(xiàn)實問題的能力。為達到這一目標，教師可嘗試使用案例教學(xué)法來授課，借助人工智能案例深化學(xué)生對核心理論知識的理解，確保其能夠進行更為科學(xué)的應(yīng)用，調(diào)動起他們的創(chuàng)新積極性，促使學(xué)生學(xué)會探析問題、解決問題。為使案例教學(xué)法在這一過程中發(fā)揮出應(yīng)有的效能，建議信息技術(shù)教師選擇符合高中學(xué)生實際認知水平的案例，且具有一定的趣味性，充分激發(fā)學(xué)生的參與熱情，促使其踴躍參與到人工智能教學(xué)活動中，使學(xué)生由易及難地掌握人工智能算法的基礎(chǔ)原理。除此之外，教師也可選擇利用學(xué)生能夠直接觀察、觸碰的人工智能技術(shù)處理問題或提供人工智能體驗場所，作為教學(xué)案例展開授課。

二、高中信息技術(shù)課程中人工智能教學(xué)的設(shè)計與實施

1.人工智能活動的優(yōu)化設(shè)計

采用基于項目的學(xué)習(xí)活動與設(shè)計方式更能發(fā)揮出人工智能教學(xué)的有效性，信息技術(shù)教師可從以下幾個層面著手：其一，將人工智能相關(guān)內(nèi)容設(shè)計成以項目式學(xué)習(xí)的形式開展，以項目為核心要素進行授課，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下探索有效路徑，由此快速獲得最終結(jié)果；其二，以設(shè)計多種活動的形式進行人工智能內(nèi)容的講解，在此環(huán)節(jié)教師需要特別注意的是，應(yīng)遵循學(xué)生身心發(fā)展的客觀規(guī)律來完成活動的優(yōu)化設(shè)計，以保證活動流程、活動任務(wù)符合學(xué)生的理解認知水平及實踐操作能力，同時確保活動與實際生活存在內(nèi)在聯(lián)系；其三，針對在活動中如何將人工智能的基礎(chǔ)性理論知識轉(zhuǎn)變成能夠幫助學(xué)生處理問題的實用性知識展開綜合研討、系統(tǒng)探析，確保學(xué)生所掌握的課程內(nèi)容與現(xiàn)實情境一致，繼而讓學(xué)生自己找到應(yīng)用人工智能處理問題的最佳辦法。

2.人工智能情境的虛實營造

在高中信息技術(shù)課堂開展情境教學(xué)似乎司空見慣，但對人工智能內(nèi)容的教學(xué)卻有著全新的意義。信息技術(shù)教師若能積極營造出促使學(xué)生進行主動參與、思考的人工智能學(xué)習(xí)空間，又能創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生并且能夠激勵學(xué)生參與并解決問題的人工智能特色情境，就能調(diào)動起學(xué)生的參與積極性，高效完成課堂教學(xué)任務(wù)。

與此同時，教師應(yīng)特別關(guān)注所篩選出的教學(xué)情境是否與學(xué)生的興趣關(guān)注點保持一致，是否與學(xué)生現(xiàn)有的信息技術(shù)能力相符，以便能進一步提升學(xué)生對核心課程內(nèi)容的深化與理解，幫助學(xué)生思考探索人工智能學(xué)習(xí)的意義所在，找到人工智能與現(xiàn)實生活的內(nèi)在聯(lián)系，最終實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

3.人工智能專家的多維聘請

為了更好地達到人工智能內(nèi)容教學(xué)效果，學(xué)校可聘請人工智能領(lǐng)域的專家或開發(fā)設(shè)計人員來校進行相關(guān)內(nèi)容的授課。其一，以線上授課方式建立起非正式的師生關(guān)系，這一舉措能夠充分調(diào)動起學(xué)生對人工智能的探究熱情，使其真正觸碰到人工智能，感知高精尖科學(xué)技術(shù)的獨特魅力。其二，聘請專業(yè)的校外專家來校開設(shè)社團課，手把手教學(xué)，使學(xué)生能夠第一時間了解人工智能應(yīng)用的具體實踐，逐步強化其分析與處理問題的能力。其三，不定期邀請國內(nèi)人工智能領(lǐng)域?qū)＜一虼髮W(xué)教授來校開設(shè)講座，師生面對面交流，讓學(xué)生了解國內(nèi)外人工智能前沿領(lǐng)域的技術(shù)與應(yīng)用資訊，開闊視野。

三、人工智能真正融入高中信息技術(shù)課程的幾點思考

隨著地方教育主管部門陸續(xù)推出中小學(xué)人工智能教育學(xué)校的創(chuàng)建活動，人工智能課程要真正與高中信息技術(shù)課程深度融合，迫切需要高中信息技術(shù)教師摒棄原有的教育教學(xué)理念，合理安排人工智能內(nèi)容與設(shè)計，呈現(xiàn)多元化且有趣的教學(xué)方法，在深化人工智能內(nèi)容的同時還要不斷強化對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

在具體的實踐過程中，信息技術(shù)教師面臨著不小的挑戰(zhàn)：其一，大部分學(xué)校開設(shè)人工智能教學(xué)的基礎(chǔ)條件較為落后，學(xué)校缺少開展人工智能教育的場所、裝備及有相關(guān)人工智能教學(xué)背景的教師，不適合進行大規(guī)模授課，這是當下急需解決的核心問題。其二，人工智能作為高中信息技術(shù)課程的一部分，如何合理安排教學(xué)難點、重點及關(guān)鍵點，如何制定行之有效的教學(xué)方案，如何就當前現(xiàn)有的師資力量、基礎(chǔ)設(shè)施配置開展行之有效的教學(xué)，是廣大信息技術(shù)教師需要著重思考的問題。

綜上所述，在高中信息技術(shù)課程中融入人工智能基礎(chǔ)內(nèi)容，賦予了高中信息技術(shù)課堂新的生長力。此舉不僅能有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，同時也能強化學(xué)生的問題解決能力及實踐操作能力，深入啟發(fā)學(xué)生的計算思維、邏輯思維，幫助學(xué)生形成對人工智能的初步了解，掌握人工智能的實際應(yīng)用與核心原理，激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)興趣。所以，高中信息技術(shù)教師需要緊跟時代發(fā)展的步伐，不斷提升自身業(yè)務(wù)能力。