人工智能在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中的運(yùn)用

□福建省福州外國(guó)語學(xué)校 鄭華珍

就當(dāng)前階段世界各國(guó)的發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，一些科技水平較為先進(jìn)的國(guó)家早已將人工智能技術(shù)融入教育事業(yè)的發(fā)展中，并且已經(jīng)圍繞著人工智能技術(shù)構(gòu)建了全新的教育課程體系?；诖?，我國(guó)也應(yīng)當(dāng)重視人工智能等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，并且為了教育事業(yè)未來的良好發(fā)展，要著手開展人工智能教育的建設(shè)工作。經(jīng)過商討和研究，在初中信息技術(shù)課程中應(yīng)用人工智能，不僅讓課程的教學(xué)內(nèi)容與人工智能技術(shù)有著異曲同工之妙，還能推動(dòng)課程教學(xué)的不斷創(chuàng)新，使信息技術(shù)課程的教學(xué)工作更加完善。

一、人工智能在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中的運(yùn)用現(xiàn)狀

教師通過對(duì)初中信息技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容體系展開分析發(fā)現(xiàn)，這門科目中對(duì)程序編程以及人工智能技術(shù)等方面的知識(shí)內(nèi)容有一定的相關(guān)和收集，因此具有良好的知識(shí)體系基礎(chǔ)，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于初中信息技術(shù)課程教學(xué)也在情理中，兩者之間的融合發(fā)展相對(duì)來說會(huì)更加順利一些。但是，一些初中教師卻持反對(duì)意見，這些教師普遍認(rèn)為人工智能技術(shù)的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容過于尖端，初中學(xué)生學(xué)習(xí)起來具有較高的難度，因此這些內(nèi)容與初中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)需求并不相符，即使將人工智能技術(shù)運(yùn)用在初中信息技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)中，也不會(huì)獲得良好的教學(xué)效果，反而還會(huì)使教學(xué)難度加大，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)難度隨之增加，久而久之，會(huì)使學(xué)生對(duì)初中信息技術(shù)課程失去學(xué)習(xí)興趣，影響教學(xué)工作的正常開展。在這種教育思想的影響下，許多教師在實(shí)際授課的過程中往往不會(huì)重點(diǎn)講解人工智能技術(shù)部分的內(nèi)容，大多數(shù)情況下會(huì)一筆帶過或者草草介紹幾句。因此，在這種教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生無法對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)識(shí)，也無法對(duì)該方面的知識(shí)內(nèi)容產(chǎn)生探究欲望和學(xué)習(xí)興趣，影響了人工智能技術(shù)在初中信息技術(shù)課程中的運(yùn)用效果。

基于這種情況，在未來的人工智能技術(shù)與初中信息技術(shù)課程融合發(fā)展的過程中，為了避免部分教師的教學(xué)思想落后使學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能知識(shí)遭受阻礙，學(xué)校應(yīng)對(duì)教師做好思想方面的引導(dǎo)工作，使教師能對(duì)現(xiàn)階段的教學(xué)情況進(jìn)行反思，并加以改善。教師應(yīng)當(dāng)正視人工智能技術(shù)在初中信息技術(shù)課程的運(yùn)用，分析其重要教學(xué)意義，并積極開展該方面的知識(shí)內(nèi)容教學(xué)工作，以求實(shí)現(xiàn)初中信息技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)效率的雙重提高。

二、人工智能在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中的運(yùn)用對(duì)策

（一）了解應(yīng)用場(chǎng)景，激活學(xué)習(xí)興趣

在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中運(yùn)用人工智能技術(shù)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)有計(jì)劃、逐步地讓學(xué)生去認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)，接受人工智能技術(shù)。因此，為了獲得人工智能技術(shù)在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中的良好運(yùn)用效果，教師首先應(yīng)讓學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行初步的了解，從而為后續(xù)的教學(xué)工作做好鋪墊。在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師可以將人工智能技術(shù)在實(shí)際生活中應(yīng)用的一些具體事例向?qū)W生進(jìn)行講述，以此拉近學(xué)生與人工智能技術(shù)之間的距離，讓學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)產(chǎn)生正確的認(rèn)知，去感知到其實(shí)人工智能技術(shù)就在我們的身邊，與我們的距離并不是很遠(yuǎn)。在這種教學(xué)環(huán)境的影響和帶動(dòng)下，學(xué)生便會(huì)降低對(duì)人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)恐懼，以平常的學(xué)習(xí)心態(tài)來進(jìn)行人工智能技術(shù)相關(guān)知識(shí)理論的學(xué)習(xí)。

例如，在福建教育出版社初中信息技術(shù)八年級(jí)的“初識(shí)開源硬件及其開發(fā)環(huán)境”教學(xué)中，由于這部分內(nèi)容對(duì)學(xué)生來說較為陌生，學(xué)生并未建立良好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，因此教師要先引用生活中實(shí)際事物或者案例，來幫助學(xué)生拉近與課程知識(shí)內(nèi)容之間的距離，以此幫助學(xué)生降低對(duì)初中信息技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的恐懼感。教師可以為學(xué)生舉例，如日常生活中經(jīng)常會(huì)使用到的智能手機(jī)。在智能手機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，就涉及多種人工智能技術(shù)的應(yīng)用。而我們?cè)谌粘５氖褂弥校恢匾曋悄苁謾C(jī)的功能性，并未真正去了解和探究智能手機(jī)的眾多功能背后，究竟是依靠什么技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的。而伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，近十年間，智能手機(jī)的發(fā)展和更新?lián)Q代速度可以說非常迅速，每一次新一代智能手機(jī)步入人們的視野，都會(huì)憑借全新的智能處理功能而收獲眾多人的喜愛和追捧。這說明了人工智能技術(shù)無處不在，而本節(jié)課程的知識(shí)內(nèi)容也正好與智能手機(jī)這種電子產(chǎn)品有關(guān)。

以智能手機(jī)為例，教師要將開源硬件與學(xué)生之前的距離拉近，降低講解難度。同時(shí)，教師也可以在網(wǎng)絡(luò)上收集一些智能產(chǎn)品的視頻，如“避障小車”“巡邏機(jī)器人”等。通過對(duì)視頻內(nèi)容的觀看，教師要為學(xué)生講解開源硬件的本質(zhì)概念，它作為一些電子硬件產(chǎn)品的研發(fā)制作基礎(chǔ)，在我們的日常生活中也經(jīng)常出現(xiàn)，在如今的一些智能家電設(shè)備上，開源硬件也獲得了廣泛的應(yīng)用空間。教師要引導(dǎo)學(xué)生舉出日常生活中智能家用電器的例子，讓學(xué)生通過智能掃地機(jī)、智能冰箱以及智能電視等例子，并結(jié)合教材上對(duì)開源硬件的概念描述，對(duì)開源硬件產(chǎn)生初步的理解。教師要趁熱打鐵，繼續(xù)為學(xué)生講解在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展中開源硬件的其他發(fā)展領(lǐng)域，并向?qū)W生講述開源硬件的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和具體功能。通過生活實(shí)例的引用，原本高深莫測(cè)的課程教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榱似揭捉说纳钚〕ＷR(shí)，這對(duì)提高初中生信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)能力具有良好的作用，也有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）推動(dòng)思維過渡，深化學(xué)習(xí)感知

在將人工智能技術(shù)應(yīng)用于初中信息技術(shù)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中，為了使人工智能技術(shù)的運(yùn)用更加合理、科學(xué)，教師為學(xué)生營(yíng)造別具一格的學(xué)習(xí)氛圍，創(chuàng)造令人耳目一新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，教師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生思維模式方面的轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維過渡，讓學(xué)生轉(zhuǎn)變?cè)械膶W(xué)習(xí)習(xí)慣以及學(xué)習(xí)思維，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)更高水平的人工智能技術(shù)課程融入效果。在傳統(tǒng)的初中信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師往往會(huì)將教學(xué)重點(diǎn)放在一些知識(shí)理論的講解中，并不會(huì)關(guān)心學(xué)生是否聽得懂，也不會(huì)在意學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)是否良好，學(xué)生出于課堂地位較弱的原因，即使有相關(guān)學(xué)習(xí)方面的問題，也不敢向教師進(jìn)行反饋。在這種模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)一旦出現(xiàn)問題，就很難依靠自身的能力進(jìn)行改變。因此，在未來的初中信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生思維方面的鍛煉，并積極開展實(shí)踐探究活動(dòng)，促使學(xué)生與人工智能技術(shù)相關(guān)知識(shí)之間能直接對(duì)接。

例如，在福建教育出版社七年級(jí)的“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”教學(xué)中，教師在本節(jié)課程中的重點(diǎn)教學(xué)任務(wù)是幫助學(xué)生對(duì)基本的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握，要求學(xué)生能對(duì)基本程序設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)元素和步驟進(jìn)行了解，從而熟悉程序設(shè)計(jì)的基本概念，對(duì)使用應(yīng)用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的方式進(jìn)行領(lǐng)悟。而為了讓學(xué)生掌握如何進(jìn)行程序的編寫，首先應(yīng)當(dāng)將程序中的重要組成部分，如自然語言以及符號(hào)語言等向?qū)W生進(jìn)行介紹、講述。

通過對(duì)實(shí)際案例的引用，學(xué)生能了解到程序設(shè)計(jì)的本質(zhì)即是一些帶有邏輯性，并且按照特定順序進(jìn)行組合的算法，在這些算法指令中，通過輸入特定的運(yùn)算對(duì)象，從而來得出相應(yīng)的結(jié)果，這個(gè)完整的過程以及各種算法指令的集合便被稱為程序。乍一聽，學(xué)生一定會(huì)認(rèn)為程序設(shè)計(jì)是一種十分復(fù)雜且深?yuàn)W的內(nèi)容體系，面對(duì)這種初次接觸并且給予學(xué)生學(xué)習(xí)難度較高體驗(yàn)的知識(shí)內(nèi)容，學(xué)生往往會(huì)對(duì)其產(chǎn)生懼怕學(xué)習(xí)的心理。因此，教師為了轉(zhuǎn)變學(xué)生的固定思維，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維模式方面的轉(zhuǎn)變和過渡，通過對(duì)人工智能技術(shù)的合理運(yùn)用，來改變學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的慣性思維印象。教師可以向?qū)W生展示一些應(yīng)用人工智能技術(shù)進(jìn)行程序編寫或者運(yùn)算的具體事例，通過觀看在人工智能技術(shù)的作用下，編程內(nèi)容設(shè)計(jì)中有關(guān)于信息收集以及數(shù)據(jù)處理方面的操作是如何高效、簡(jiǎn)潔地完成的，學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的印象就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，對(duì)人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)也刷新了認(rèn)知，同時(shí)對(duì)程序設(shè)計(jì)方面的知識(shí)內(nèi)容，也不會(huì)產(chǎn)生過于擔(dān)憂和懼怕的心理負(fù)擔(dān)。教師通過這種方式，在課堂中抓住學(xué)生思維方面的特點(diǎn)，通過引用人工智能技術(shù)為學(xué)生的思維引領(lǐng)新的方向，這不但能讓學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，而且對(duì)初中信息技術(shù)課程的知識(shí)內(nèi)容也會(huì)產(chǎn)生良好的學(xué)習(xí)自信心。

（三）利用網(wǎng)絡(luò)資源，加強(qiáng)輔助教學(xué)

人工智能的高速發(fā)展，為初中信息技術(shù)課程的教學(xué)工作開展也提供了一定的技術(shù)支撐。在人工智能技術(shù)的加持下，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得更為高效，這促進(jìn)了初中信息技術(shù)課程教學(xué)效率的不斷提高。因此，為了幫助學(xué)生不斷地提升自身的學(xué)科素養(yǎng)，教師應(yīng)當(dāng)立足于教材內(nèi)容，并利用好網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，在原有的知識(shí)內(nèi)容基礎(chǔ)上為學(xué)生呈現(xiàn)出蘊(yùn)涵教學(xué)意義的教學(xué)內(nèi)容，并在其中不斷加強(qiáng)人工智能技術(shù)的融合與滲透，使學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)擁有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，并借此機(jī)會(huì)對(duì)人工智能技術(shù)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行掌握和了解。學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量不斷豐富，這對(duì)學(xué)習(xí)能力以及信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)效率的提高都具有十分重要的作用。教師也要積極地在網(wǎng)絡(luò)上收集與人工智能有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容和資源，通過將其與教材教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合，創(chuàng)新原有的教學(xué)方式，打造豐富多彩的初中信息技術(shù)高效課堂教學(xué)模式。

例如，在福建教育出版社八年級(jí)的“體驗(yàn)開源硬件與編程工具應(yīng)用”教學(xué)中，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)對(duì)開元硬件的概念以及相關(guān)知識(shí)內(nèi)容有了初步的了解和掌握，因此在本節(jié)課程的教學(xué)中教師就要將教學(xué)的重點(diǎn)放在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行編程工具常用方法的學(xué)習(xí)上，以此強(qiáng)化學(xué)生對(duì)開源硬件的理解，并對(duì)編程工具的功能以及模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行掌握，提升自己的編程設(shè)計(jì)能力。為了獲得良好的教學(xué)效果，教師要為學(xué)生創(chuàng)造必要的學(xué)習(xí)條件，并應(yīng)用多種類型的教學(xué)方式，以此鞏固學(xué)生對(duì)編程工具的掌握理解程度。為了幫助學(xué)生引起對(duì)編程工具的學(xué)習(xí)興趣，教師要為學(xué)生舉出一些有趣的人工智能應(yīng)用案例。

例如，為學(xué)生播放通過編程控制機(jī)器人做出各種各樣的動(dòng)作的科研視頻，讓學(xué)生通過觀看視頻認(rèn)識(shí)編程在人工智能技術(shù)發(fā)展過程中的重要性，并對(duì)編程技術(shù)的知識(shí)內(nèi)容給予重視，以此為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程奠定下良好的情感基調(diào)。同時(shí)，教師還可以為學(xué)生講解一些生動(dòng)的科研案例，如世界頂尖的科研人員通過將圍棋步法輸入人工智能設(shè)備中，研發(fā)出了圍棋機(jī)器人阿爾法圍棋，并舉辦與世界圍棋頂尖高手的比賽，最終戰(zhàn)勝人類的故事。這些教學(xué)輔助案例教師都可以在網(wǎng)絡(luò)中收集，學(xué)生在聆聽這些真實(shí)故事后，原本枯燥無味的信息技術(shù)課程知識(shí)將被賦予新鮮感，學(xué)生在了解到編程知識(shí)的重要性后，也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的學(xué)習(xí)興趣，有助于教師開展相關(guān)的教學(xué)工作。

（四）融合課程資源，開闊知識(shí)視野

在初中信息技術(shù)學(xué)科與人工智能技術(shù)的不斷結(jié)合發(fā)展過程中，教師也要將眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)，不必拘泥于教材內(nèi)容這單一的范疇內(nèi)，積極地將目光轉(zhuǎn)向于其他方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)教材知識(shí)內(nèi)容的拓展，從而優(yōu)化原有的初中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容體系，促進(jìn)人工智能技術(shù)在該學(xué)科教學(xué)中的運(yùn)用效果得到提升。因此，教師應(yīng)當(dāng)優(yōu)化整合原有的課程資源，以此幫助學(xué)生不斷地開闊學(xué)習(xí)視野，拓寬知識(shí)接收的方式和來源。

例如，在福建教育出版社八年級(jí)的“應(yīng)用廣泛的物聯(lián)網(wǎng)”教學(xué)中，學(xué)生可能會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念感到陌生，因?yàn)樵趯W(xué)生的印象中只聽說過互聯(lián)網(wǎng)，而物聯(lián)網(wǎng)是近幾年才被提出的新型技術(shù)概念，同人工智能技術(shù)之間也有著一定的關(guān)聯(lián)。因此，為了幫助學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深入的了解，教師可以借助當(dāng)前社會(huì)生活中人工智能技術(shù)應(yīng)用的具體形式開闊學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，讓他們接觸教材內(nèi)容外的新鮮事物，開拓學(xué)生的眼界，幫助學(xué)生不斷加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的理解深度。例如現(xiàn)代智能家電系統(tǒng)，人們只要通過智能收集安裝控制終端，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家中家電設(shè)備的控制；利用先進(jìn)技術(shù)搭建對(duì)蔬菜大棚的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，也使農(nóng)民可以遠(yuǎn)程對(duì)蔬菜大棚的溫度進(jìn)行管理和調(diào)節(jié)。這些先進(jìn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都要依托于物聯(lián)網(wǎng)模塊，以此實(shí)現(xiàn)各類信息指令在設(shè)備之間的傳遞和接收。通過教師的拓展式教學(xué)方法，學(xué)生能了解到多種多樣的新型知識(shí)內(nèi)容。與教材內(nèi)容不同的是，這些拓展性的內(nèi)容都是當(dāng)下最先進(jìn)的技術(shù)知識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)習(xí)意識(shí)，也有助于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)涉獵先進(jìn)技術(shù)理論的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)了人工智能技術(shù)在初中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中運(yùn)用效果的提升。

三、結(jié)語

綜上所述，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于初中信息技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)中，對(duì)于教育工作的創(chuàng)新以及發(fā)展都具有重要的意義，同時(shí)對(duì)人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域相融合也產(chǎn)生了積極的影響，并且作為該項(xiàng)工作的開端先例，能為未來其他教育與先進(jìn)技術(shù)的融合工作提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。人工智能技術(shù)的合理運(yùn)用，使傳統(tǒng)的初中信息技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容煥然一新，學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)得到了前所未有的提升，他們不但學(xué)到了更多專業(yè)知識(shí)，而且對(duì)高端先進(jìn)技術(shù)也進(jìn)行了初步的了解。教師在教學(xué)工作中應(yīng)當(dāng)重視多種教學(xué)方式的合理運(yùn)用，以此開拓全新的初中信息技術(shù)教學(xué)方式，促使人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)中有效地落實(shí)和運(yùn)用。