基于人工智能的初中信息技術教學研究

一、引言

在數字化時代背景下，將人工智能與初中信息技術教學有機結合，可提高教學效率和質量，為培養優秀人才提供更多路徑。教師應立足人工智能，對初中信息技術教學體系進行優化創新，融人現代化教育理念與方法，營造真實的智能化教學環境，積極推進初中信息技術教學改革。

二、人工智能在初中信息技術教學中的應用價值

（一）促進學生綜合發展

現階段，人工智能成為學生必須掌握的技術之一。由于人工智能與信息技術之間存在密切聯系，將其融入初中信息技術課程中，可以幫助學生掌握更多先進技術，促進學生自身的綜合發展。人工智能與初中信息技術課程的融合，還能夠幫助學生進行拓展延伸，鍛煉學生的實踐操作與創新能力，為其后續的學習奠定良好基礎。

（二）豐富實踐教學內容

傳統的初中信息技術教學側重于對理論知識的講解，導致理論與實踐教學的平衡性不足。再加上教學內容缺乏創新，不利于激發學生的學習興趣。將人工智能技術引入課堂教學，不僅能夠豐富信息技術課程的教學內容，還能增強教學的實踐性，為信息技術教學注人更多活力。

例如，教師可以為學生提供較多的實踐案例，或利用已掌握的編程語言進行設計，以讓學生接觸到更多的人工智能算法與框架，增強其解決問題的能力。由此可見，人工智能為初中信息技術教學帶來更多實踐性，學生也會通過具體操作，提升對人工智能技術的理解與應用能力。

（三）培養自主學習能力

人工智能與初中信息技術融合，能夠為學生營造積極的學習環境，促進學生進行自主探索與學習。例如，教師可以帶領學生主動探索人工智能技術與信息技術的關聯性，并營造特定的情境和相應的實踐探索任務，讓學生進行體驗，這有助于增強學生的動手能力。同時，學生對教師的依賴性不斷降低，能夠按照要求自主學習。因此，教師應以學生的學習需求與興趣為基礎，為學生提供適當的學習資源，促進學生主動探索求知[2]。

三、基于人工智能的初中信息技術教學策略

（一）立足信息技術教材，突顯人工智能教育價值

將人工智能融入初中信息技術教學是必然的趨勢。在當前的時代背景下，社會需要更多具備人工智能技術的優秀人才。因此，初中信息技術課程緊隨時代潮流，引人了與人工智能相關的知識，重點培養學生的信息素養。教師可以立足初中信息技術教材，深入挖掘與人工智能相關的內容，帶領學生深人探索人工智能技術的本質理論與實踐技能。

目前來看，學生對人工智能的理解相對淺顯。其對人工智能的認識大多停留在碎片化信息上。有鑒于此，教師應針對教材進行整合，將人工智能相關的內容進行提煉。

例如，初中信息技術“人工智能基礎”單元主要對智能機器人展開講解，直入主題帶領學生探索人工智能知識，促使學生初步掌握人工智能理論；而“Python'這一單元的教學目的則是讓學生借助編程語言的學習，進一步了解人工智能的開發和應用。

Python是人工智能與機器學習的首創語言，也是功能最強大的編程語言之一。目前生活中常用的語音識別、文本分類，以及機器翻譯等程序，都是以Python為基礎進行開發的。因此，可以說，Python在人工智能領域發揮出了重要作用。在學習編程知識的過程中，學生會對人工智能形成系統化的認知，并進一步明確學習人工智能技術的重要作用。這有助于促使學生扎實掌握人工智能技術的基礎。

（二）挖掘網絡平臺資源，深入了解人工智能

目前，初中信息技術課程內容中與人工智能相關的知識較少，即便有，也主要圍繞基礎理論展開，未能體現人工智能技術的優勢。為了獲取更多人工智能教育資源，增加相關案例和具體應用方面的內容，教師應立足網絡平臺，獲取更多與人工智能相關的教育資源，以滿足學生的學習需求，擴充學生了解人工智能技術的渠道，增強學生的學習興趣。教師可以引人人工智能發展案例，從網絡平臺中收集相關信息，與課堂教學主題充分融合。以初中信息技術“動畫制作”單元課程教學為例，該單元主要圍繞動畫制作基礎與鏡頭表達等知識展開。教師應將人工智能和動畫制作進行有機結合，并從網絡平臺獲取教學資源，讓學生了解人工智能技術在動畫制作方面的運用。

首先，教師引入與人工智能主題相關的動畫作品，如《機器人總動員》《超能陸戰隊》等，并在其中選取具有代表性的片段作為教學資源，以激發學生的學習興趣。

其次，教師可以帶領學生觀看人工智能技術制作的動畫作品。隨著人工智能技術的應用開發，目前，其已經成為影視制作中的關鍵技術，人們甚至可以借助人工智能創作動畫，如CorridorDigital團隊便采用StableDiffusion，創作出動畫《蜘蛛俠》與《石頭剪刀布》。這是動畫制作領域的重大突破。通過對人工智能在動畫創作領域的應用進行詳解，并展示相應的成果，有利于激發學生的學習興趣，讓學生感受人工智能的技術優勢。

（三）分析實踐應用場景，激發學生探究興趣

為了帶領學生深入探索人工智能技術的應用，教師要立足初中信息技術課堂教學，引導學生分析人工智能技術的應用場景，并結合真實的案例，提升學生的探究熱情。例如，在開展“物聯網傳感技術”課程教學時，教師即可從物聯網傳感器入手，對人工智能進行拓展延伸，帶領學生積極探索兩者之間的關聯性。目前，人工智能與物聯網傳感技術成為最流行的組合，不僅賦予各個行業領域更多可能性，同時也為生活與工作帶來更多創新。兩者具有較強的共生關系，二者的有機結合可以實現 1+1gt;2 的應用效果。

以智能家居的發展為例，人工智能主要將各類家居設備建立連接。其能主動學習用戶的行為模式，實現對室內溫度與濕度的自動化調節，以營造舒適的生活環境。自動洗衣機、智能衣柜、智能音箱、自動晾曬機等，都可以借助人工智能與物聯網傳感技術，實現自動化運行，從而為用戶提供個性化的生活體驗。再如，在開展“數據與數據處理”課程教學時，教師可以帶領學生討論分析：“在日常生活中，當需要處理大量數據信息時，如處理全年級學生的學習成績、商場的日營收數據等，如何更有效率、便捷地完成數據處理分析工作？”提出問題后，教師可以引導學生聯想人工智能的使用，并為學生介紹相關的數據處理工具，如Google的BigQuery，并帶領學生利用該工具完成對數據信息的自動化清洗、整理、分析和預測。教師可以演示基本的操作方法，讓學生直觀感受人工智能的應用優勢，以及其在數據處理領域的發展前景，從而為學生后續的學習奠定良好的基礎。

（四）優化課堂教學方法，契合人工智能教育

在初中信息技術教學中，教師應對教學方法進行優化創新，以便充分融人人工智能技術，實現強化學生信息素養的目標。首先，教師可以靈活運用案例教學法，收集與人工智能相關的實際案例或富有趣味性的案例，幫助學生加深理解，激發學生的學習興趣，讓學生在案例中學會驗證所學知識，幫助其形成良好的創造性思維。

以“認識人工智能”課程教學為例，教師要改變傳統機械化的講解教學，利用案例引導學生進行探索。教師應優先選擇學生能夠接觸到的案例，如學校內的人臉識別系統、智能門禁系統，都是以人工智能技術為基礎進行設計。教師對該類系統的運行原理與過程展開分析：人臉識別系統主要通過輸入海量人臉數據，經過計算與參數調試，建立完整的計算模型。其次，教師可以為學生推薦一款AI軟件，如百度AI、騰訊AI等，讓學生在課堂中進行體驗。教師可以鼓勵學生嘗試利用AI創作文章、圖片等，以此讓學生了解人工智能的基本運行原理，并讓其在操作過程中獲得深刻理解，為后續學習自主編程等高難度知識創造有利條件[5]。

（五）打造實踐操作平臺，培養學生的創造能力

在人工智能環境下，教師必須改變傳統的教育觀念，平衡理論與實踐操作之間的關系，注重培養學生的實踐能力。

在信息技術教學過程中，教師要為學生搭建良好的操作平臺，確保學生能夠在實踐操作中完成鍛煉，達到深度學習的目標，切實提高信息技術的教學質量。例如，在信息技術課堂開展以“人工智能”為主題的教學活動，以人工智能基礎“讓機器能聽會說”課程教學為例，教師可以帶領學生開展“聲紋識別”實驗，重點探索智能語音的聲紋識別，讓學生初步了解聲紋與聲紋識別技術。教師可帶領學生借助實驗探索基本原理與過程，同時，與學生共同討論聲紋鎖在不同場景下的應用。另外，教師還可在課堂開展項目化教學活動，由教師為學生設計項目任務，要求學生通過合作探究解決問題，督促學生完成項目任務。

這種方式有助于學生在加深知識理解的條件下，強化對技能的綜合運用。例如，在開展智能機器人“無人機編隊表演”課程教學時，在學生充分掌握LONGING圖形化編輯軟件后，教師可要求學生以小組為單位設計無人機編隊表演程序。學生可以從教材或互聯網平臺收集資料，通過相互配合進行實踐操作。這種教學方式有助于深化學生對相關知識的理解，鍛煉學生的創造力。

（六）定期開展競賽活動，實現高效發展目標

在初中信息技術教學中，教師應定期組織開展人工智能競賽活動。例如，教師可以組織開展編程設計比賽，強化學生的實踐能力，并為其后續的高階知識學習奠定扎實基礎。例如，在完成“python語言程序設計”課程教學后，教師可以讓學生運用已掌握的知識進行人工智能編程，并在競賽活動中熟練掌握基本的編程技能，同時加深對各類程式碼的認知，能夠按照自身的想法進行編程，重點培養學生的探究意識。我國部分地區便以提高學生的信息化素養為自標，大力開展了科技創新活動，主要涉及人工智能領域。將人工智能技術與創新思維充分融合，學生需要將自己的創意努力變為現實，利用編程設計創造具有實用價值的人工智能作品。此外，教師還可以組織開展機器人實體編程競賽。除了編程設計以外，學生還會對裝有紅外感應設備的機器人進行操控，按照競賽標準巡線運動或運輸物品到達指定區域。在指導教師的幫助下，學生全神貫注、耐心調試，相比于競賽結果，學生更樂于與其他同伴進行合作探究。這種方式在提升學生專業技能的同時，有助于提升學生的團隊協作能力。

四、結束語

近年來，人工智能技術迎來全面發展，我國也提出將人工智能融入教育事業的政策制度，以此培養適應時代發展的優秀人才。目前，人工智能與初中信息技術教學之間存在密切聯系，一方面，初中信息技術課程體系涵蓋人工智能的相關知識，另一方面，人工智能是信息技術領域的重要分支，主要通過計算機科學、數據分析等技術，對人類智能展開模擬。因此，教師要立足人工智能，對初中信息技術教學進行優化，改善以往理論指導不足、實踐經驗有限的問題，將人工智能與信息技術教學充分融合，營造良好的人工智能學習環境，加深學生對人工智能技術的理解和運用。

參考文獻

[1]鄭華珍.人工智能在初中信息技術課堂教學中的運用[J].家長，2022， （35）： 91-93.

[2]沈云.初中信息技術課程開展人工智能項目式教學的實踐[J].中小學電教（教學），2022，（11）：13-15.

[3]趙欣.基于人工智能的初中信息技術項目化教學探究[J].教師，2022， （31）： 48-50.

[4]蘇婷.人工智能支持下的初中信息技術教學改革探究[J].當代家庭教育，2021，（36）：105-106.

[5]王潔.核心素養下的初中信息技術人工智能教學[J].中小學電教（教學），2021，（11）： 23-24.