人工智能在初中信息技术课堂教学中的运用

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葛小玲

奎屯市第二中学

摘要

随着社会的发展,信息技术学习的重要性日益凸显。实践证明人工智能在初中信息技术教学中的运用具备提高学生学习兴趣、改革创新教育机制、培养学生核心素养的意义。为推动教育高质量发展,笔者从智能编程助力教学、虚拟现实技术应用、自然语言处理运用与智能推荐系统运用四方面详细论述实践策略,力求为后期教育提供新思路。


关键词

人工智能;初中教学;信息技术

正文


引言:

人工智能是指通过计算机程序或机器来模拟、实现人类智能的技术和方法。它让计算机具有感知、理解、判断、推理、学习、识别、生成、交互等类人工智能的能力,对信息技术教学具有得天独厚的优势。科技发展视域下,技术人才紧缺,初中处于教育关键阶段,信息技术教师(以下简称教师)应肩负起岗位职责,加强对人工智能的研究力度,将其与信息技术充分结合,实现高效课堂的构建。

一、人工智能在初中信息技术课堂中的运用意义

(一)提高学生学习兴趣

兴趣是最好的老师,将人工智能运用于信息技术教学中可助力学生学习兴趣有效提升。一般来讲,人工智能包括机器学习、自然语言处理、机器人技术、智能控制系统、数据挖掘和模式识别、智能推荐系统、虚拟现实技术等,极大改变了传统教育单一化特点,为学生体验学习过程夺取了优势。以虚拟现实技术为例,可为学生营造3D环境,实现沉浸式体验[1]。在直观生动的场景中渗透信息技术相关知识,既能引起学生的好奇,又能使其进一步理解,对提高学习兴趣与优化育人成果颇有助益。

(二)改革创新教育机制

改革创新是教育进步的根本力量,人工智能运用于信息技术课堂教学正是深化教育改革的必经之路。具体来讲,人工智能技术向教育产业的渗透丰富了教学资源、教学模式,对教师的教学能力与学生的学习能力提出了新的要求,双方需要做出回应与变革,适应新的方法与理念、开发与利用人工智能资源,打开信息技术学习之门。在教师与学生不断适应新环境的同时,信息技术教学或逐步走上改革之路,为未来教育的发展提供了实践经验。

(三)培养学生核心素养

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》将课程核心素养归纳为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四部分,要求教师在教学实践中落实这一目标[2]。人工智能运用于信息技术课堂有利于开发学生思维潜能、培养其创新意识。人工智能技术的核心在于算法,算法的有效运用正是培养学生计算思维的根本条件,亦是助力学生创新实践的重要因素。例如将掌握的信息技术运用于实践生活中,或者围绕生活中的智能设备自主学习与探究,都有助于学生信息核心素养发展提升。

二、人工智能在初中信息技术课堂中的运用策略

人工智能与教育的结合或成为现阶段重点研究的课题,信息技术是学生适应现代社会的必备课程,运用人工智能的重要性可见一斑。为改变传统教育弊端,体现人工智能的育人价值,接下来笔者以人教版初中信息科技教材为例深入分析如何有效将人工智能运用于信息技术课堂,希望对相关工作者有参考意义。

(一)智能编程助力教学

编程是信息技术教学中较为重要的部分,仅凭理论灌输或难以帮助学生完成这一模块知识的学习。智能编程助手是人工智能的一部分,为编程知识教育提供了有利条件。例如在教学人教版九年级《编一个简单的程序》时,教师可借助智能编程助手助力学生完成程序设计。智能编程助手能够智能分析学生的编程代码,及时指出学生的误区并给予改正建议。初中学生初次接触编程知识,实践能力处于提升阶段,教师难以做到一对一教学。智能编程助手可解决这一问题,学生在编写程序时可随时向助手请教,克服学习中的困难。相较于传统教学,人工智能的运用更符合学生学习需求,不仅能使其在实践中掌握编程技能,还能培养其创新能力与问题解决能力。对于初中学生而言,既需要做好这一阶段的沉淀,又需要为高中阶段积累学习经验。人工智能为学生的学习带来了机遇,值得教师在实践教学中不断研究,优化育人之路。

(二)虚拟现实技术应用

虚拟现实技术(VR)是一种通过计算机模拟生成的三维环境,使用户能够沉浸在一个完全虚拟的世界中,与之互动[3]。具备沉浸式体验、互动性、多感官融合的特点,如商场的电玩设备,就是虚拟现实技术应用的一种形式。在实践教学中,可通过佩戴虚拟现实设备,为学生营造身临其境之感,或体验自动驾驶、或模拟荒野求生等场景,让学生在沉浸式体验中感受人工智能技术的原理与应用,进而激发其课程学习兴趣。如在教学人教版八上《制作小鱼跳跃动画》时,教师可借助虚拟现实技术模拟一个海底世界,让学生尽情观看海洋生物,并将不同鱼类跳跃的场面以动画的形式展示出来。虚拟现实技术能够让学生看到生活中很难看到的场景,对学生想象力、创造力与实践力的培养有深远意义。基于这一技术在现阶段运用的广泛性,教师应将其与信息技术教学有效结合,开发这一技术育人价值,实现核心素养培养目标。

(三)自然语言处理运用

陶行知“生活即教育”思想指出了生活与教育之间的关系,为培养学生自主探究习惯,教师应开发生活中的人工智能技术,实现深入浅出教学。以语音识别为例,是指将人的声音转化为文字或指令,实现智能助手、语言搜索等功能。智能手机的语言转文字功能、语音唤醒功能、语言转译等,都是语言识别的具体体现。例如在教学人教版七上《搜索与处理文字》时,教师可借助这一功能引导学生科学运用不同的语言,丰富课堂教学资源,拓展实践空间。生活中包含海量的教学资源,教师可将这些资源引入开源硬件的知识,使课程教学更具趣味性。现阶段,一些居家电器也广泛运用了开源硬件,如扫地机器人、智能电视等,都可帮助学生理解理论知识。在课前预习或课后作业设计中,教师应鼓励学生善于将生活中的资源与信息技术知识结合起来,探究生活中的智能设备,将其作为学习课程知识的突破口。

(四)智能推荐系统运用

智能推荐系统可根据用户行为和数据预测用户偏好,提供个性化推荐。新时代教育背景下,国家教育部门更加注重以生为本理念,要求教师在教学中根据学生的实际需求实施教学,做到因人制宜,因材施教。智能推荐系统运用于信息技术教学中,可帮助教师掌握不同学生的学习情况,评估教学中的重难点,亦或是学生感兴趣的知识点。学生的学习现状与基础能力在数据整合中一览了然,教师可结合数据为学生“量体裁衣”,实现人文教育[4]。宏观来讲,初中信息技术主要学习信息技术基础知识、硬件和软件知识、网络基础知识、数据处理与管理、信息安全与网络道德等。教师可借助智能推荐系统为学生提供个性化服务需求,充分体现人工智能运用优势。此外,教师还应将人工智能与评价结合起来,对学生各个阶段的表现做出评价,构建线上成长档案袋,记录学生的学习经历,观察是否存在退步学生。

三、结语

综上所述,人工智能在初中信息技术课堂中的运用为教育事业的发展奠定了理论与实践基础,开发利用智能资源与现代设备是全体教师亟需研究的内容。从上述提出的四种教学策略可以看出,人工智能将教育带入了全新的空间,不仅为现阶段教育工作的开展与实施做出了巨大贡献,又为未来教育事业的发展与建设提供了宝贵资源。

参考文献

[1]胡艺龄,李卓威,朱成丹.智能技术赋能中小学信息科技课程建设——第14届中小学信息技术教育研讨会综述[J].中国教育信息化,2024,30(07):95-104.

[2]吕晴美.人工智能教学实践的四个策略[J].中小学信息技术教育,2024,(07):60-61.

[3]张莉.新课标下初中人工智能教育实践:共识与问题——基于10个全国初中信息技术优质课例的分析[J].中国教育信息化,2024,30(06):120-128.

[4]张斌.中学人工智能教育与学生信息素养提升实践[J].亚太教育,2024,(06):13-16.

 

 

 


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