初中信息技術(shù)課程與人工智能教育的整合策略探索

【摘" 要】 隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在初中信息技術(shù)課程中整合人工智能教育，已成為順應(yīng)時代發(fā)展、提升學(xué)生素養(yǎng)的必然要求。文章基于初中信息技術(shù)課程的特點，在人工智能教育的意義、內(nèi)容設(shè)計以及實施路徑三個維度，深入探討了人工智能教育與初中信息技術(shù)課程的整合策略。在意義層面，開設(shè)人工智能教育不僅順應(yīng)了時代發(fā)展要求，還能有效提升學(xué)生的人工智能素養(yǎng)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新實踐能力。在內(nèi)容設(shè)計上，教師可以從人工智能基礎(chǔ)知識、編程實踐以及倫理安全三個方面進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，以確保學(xué)生全面掌握人工智能的相關(guān)知識和技能。在實施路徑上，通過創(chuàng)設(shè)情境、項目驅(qū)動、合作探究等多種教學(xué)方式，可以促進(jìn)人工智能教育與信息技術(shù)課程的有機(jī)融合，從而全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 初中信息技術(shù)課程；人工智能教育；信息技術(shù)素養(yǎng)

當(dāng)前，以人工智能、大數(shù)據(jù)為核心的新一輪科技革命正蓬勃發(fā)展，新技術(shù)正逐步重塑人們的生產(chǎn)生活方式，并深刻改變著教育的生態(tài)格局。面對智能時代的洶涌浪潮，培養(yǎng)具備人工智能素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的人才，已成為教育領(lǐng)域的重大使命。在此背景下，將人工智能教育融入初中信息技術(shù)課程，對培養(yǎng)適應(yīng)未來社會發(fā)展需求的創(chuàng)新型人才具有深遠(yuǎn)意義。

一、初中信息技術(shù)課程融入人工智能教育的意義

（一）緊跟人工智能時代的發(fā)展步伐

現(xiàn)今，人工智能已無處不在，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、醫(yī)療、教育等多個領(lǐng)域，引領(lǐng)著科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，深刻重塑著人類的生產(chǎn)生活方式，同時影響著人們的思維方式?？梢灶A(yù)見，隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來將有更多崗位對從業(yè)者提出掌握人工智能知識與技能的要求。因此，在中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中開設(shè)人工智能教育，讓學(xué)生盡早接觸并了解人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，掌握其基本原理和核心技術(shù)，熟悉應(yīng)用場景，已成為培養(yǎng)未來創(chuàng)新型人才的必由之路。

（二）全面提升學(xué)生的人工智能素養(yǎng)

人工智能素養(yǎng)是指個體在智能時代中，運用人工智能相關(guān)知識、工具和方法，理解并解決現(xiàn)實問題，適應(yīng)智能社會發(fā)展的綜合性品質(zhì)。它融合了知識、能力、意識、思維等多重要素，強(qiáng)調(diào)理論與實踐的統(tǒng)一，并注重創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。在人工智能無處不在的時代背景下，人工智能素養(yǎng)已成為學(xué)生適應(yīng)未來發(fā)展的核心競爭力。通過在初中信息技術(shù)課程中開設(shè)人工智能教育，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)理論知識，掌握編程方法，運用智能工具和平臺進(jìn)行問題求解，可極大提升學(xué)生的知識技能水平。同時，人工智能教育還注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的思維品質(zhì)，引導(dǎo)他們從人工智能的視角思考現(xiàn)實問題，以開放、批判的態(tài)度看待人工智能的發(fā)展，積極應(yīng)對其帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，這有助于學(xué)生樹立正確的技術(shù)價值觀，塑造面向未來的智能思維模式和行為方式。

（三）著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力

創(chuàng)新實踐能力是智能時代的關(guān)鍵能力，也是推動人工智能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的不竭動力。在初中信息技術(shù)課程中融入人工智能教育，應(yīng)堅持理論實踐一體化的教學(xué)模式，充分發(fā)揮其育人功能，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。一方面，通過學(xué)習(xí)人工智能的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)，了解其發(fā)展歷程、現(xiàn)狀與趨勢，掌握基本編程方法，可以充實學(xué)生的知識儲備，為創(chuàng)新打下堅實基礎(chǔ)。另一方面，通過引導(dǎo)學(xué)生參與項目學(xué)習(xí)、編程實踐等活動，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際，可以提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的實踐能力。

二、初中信息技術(shù)課程中的人工智能教育內(nèi)容

（一）人工智能基礎(chǔ)理論

在初中信息技術(shù)課程中融入人工智能教育時，首要任務(wù)是讓學(xué)生奠定堅實的人工智能基礎(chǔ)知識。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)全面覆蓋人工智能的概念內(nèi)涵、發(fā)展歷程、關(guān)鍵技術(shù)以及典型應(yīng)用。具體而言，首先需明確介紹人工智能的定義與特征，幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握其內(nèi)涵與外延，消除對人工智能的誤解與模糊認(rèn)識。其次，通過回顧人工智能的發(fā)展歷程，梳理其技術(shù)脈絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生深入理解人工智能從萌芽到繁榮的演進(jìn)過程。最后，詳細(xì)講解人工智能的關(guān)鍵技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機(jī)視覺、語音識別等，使學(xué)生充分認(rèn)識這些推動人工智能發(fā)展的核心技術(shù)。

（二）人工智能編程實踐

編程作為人工智能的核心，是能夠?qū)⒗碚撝R轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的核心工具。因此，教師應(yīng)精心設(shè)計編程教學(xué)內(nèi)容，通過實踐加深學(xué)生對人工智能理論知識的理解，并提升他們運用人工智能技術(shù)解決實際問題的能力。在選擇編程語言和平臺時，應(yīng)優(yōu)先考慮易學(xué)易用的選項，如Python、Scratch等，以降低學(xué)生的學(xué)習(xí)門檻。同時，教授基本的編程知識和技能，如順序、分支、循環(huán)等程序設(shè)計思想，以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等，為后續(xù)學(xué)生參與人工智能項目實踐打下堅實的理論基礎(chǔ)。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計層次遞進(jìn)的人工智能編程項目，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識開發(fā)簡單的人工智能應(yīng)用，如語音控制程序、人臉識別系統(tǒng)等。

（三）人工智能倫理與安全教育

人工智能在帶來技術(shù)革新的同時，也引發(fā)了一系列倫理道德問題，如隱私保護(hù)、算法歧視等。不恰當(dāng)?shù)娜斯ぶ悄苁褂眠€可能帶來信息安全隱患。因此，在初中信息技術(shù)課程中整合人工智能教育時，必須高度重視人工智能倫理與安全教育。例如，圍繞人工智能發(fā)展中的倫理問題設(shè)置討論主題，組織學(xué)生開展頭腦風(fēng)暴，交流人工智能對個人隱私、社會公平等方面的影響，明晰人工智能發(fā)展的倫理道德邊界。同時，剖析人工智能安全事故案例，揭示誤用、濫用人工智能技術(shù)的危害，提醒學(xué)生增強(qiáng)人工智能安全防范意識，確保他們能夠合理使用人工智能技術(shù)。

三、初中信息技術(shù)課程融入人工智能教育的實施路徑

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（一）創(chuàng)設(shè)情境，有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

1. 結(jié)合熱點案例，巧妙導(dǎo)入課題

在初中信息技術(shù)課程中融入人工智能教育，首要任務(wù)是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，教師應(yīng)精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，營造輕松愉悅的課堂氛圍，促使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動探究。一個高效的方法是利用社會熱點案例作為課題導(dǎo)入。當(dāng)前，人工智能在生活和生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，如智能音箱、無人駕駛、人臉識別等，這些案例貼近學(xué)生生活，易于引起共鳴。教師可以選取這些生動有趣的案例，通過講解和展示，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2. 開展體驗活動，感受人工智能魅力

教師應(yīng)開展形式多樣的人工智能應(yīng)用體驗活動，讓學(xué)生親身體驗人工智能的獨特魅力。包括組織學(xué)生參觀科技館、博物館等場所，與人工智能相關(guān)的互動展品進(jìn)行親密接觸，通過實際操作和觀察，深入理解人工智能的基本原理和應(yīng)用場景。同時，學(xué)?？梢匝埲斯ぶ悄苄袠I(yè)專家來校開設(shè)講座，分享人工智能的發(fā)展歷程和未來趨勢，解讀熱點產(chǎn)品背后的核心技術(shù)，幫助學(xué)生建立宏觀視野。在校內(nèi)，教師應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源，鼓勵學(xué)生使用學(xué)校的人工智能學(xué)習(xí)平臺動手實踐，開發(fā)簡單的人工智能應(yīng)用，在創(chuàng)造中體驗學(xué)習(xí)的樂趣。

（二）項目驅(qū)動，強(qiáng)化實踐導(dǎo)向

1. 設(shè)計跨學(xué)科項目，培養(yǎng)整合能力

在人工智能教育教學(xué)中，項目驅(qū)動是一種高效的教學(xué)策略，它強(qiáng)調(diào)在完成具體項目任務(wù)的過程中習(xí)得知識技能，突出“做中學(xué)”的實踐導(dǎo)向。為深化項目驅(qū)動教學(xué)的實效，教師應(yīng)精心設(shè)計跨學(xué)科人工智能項目，引導(dǎo)學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識，培養(yǎng)知識整合能力。一方面，教師要立足教材內(nèi)容，廣泛整合數(shù)學(xué)、物理、生物等學(xué)科的相關(guān)知識，開發(fā)內(nèi)容新穎、形式多樣的跨學(xué)科項目；另一方面，教師要注重項目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性，圍繞學(xué)生生活實際，設(shè)計貼近生活的人工智能項目，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。在跨學(xué)科項目中，學(xué)生通過主動探究、動手實踐，將不同學(xué)科知識融會貫通，實現(xiàn)了由“學(xué)科知識”到“行動智慧”的蛻變。

2. 開展編程實踐，提升編程能力

在信息技術(shù)課程中開設(shè)人工智能教育，編程實踐是必不可少的教學(xué)內(nèi)容。為提升學(xué)生的人工智能編程能力，教師應(yīng)開展形式多樣的編程實踐活動。一方面，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點和知識基礎(chǔ)，選擇適宜的人工智能編程語言和平臺，如Scratch、Python等，由淺入深、循序漸進(jìn)地開展編程教學(xué)；另一方面，教師要豐富編程實踐形式，通過組織編程游戲、編程比賽等活動，為學(xué)生提供展示編程作品的舞臺，以賽促學(xué)，在競爭中提升他們的編程實踐能力。

（三）合作探究，促進(jìn)綜合素養(yǎng)提升

1. 實施小組合作學(xué)習(xí)

在人工智能教育教學(xué)中，小組合作學(xué)習(xí)展現(xiàn)出了顯著成效。這一學(xué)習(xí)模式不僅凸顯了學(xué)生的主體地位，還極大地激發(fā)了學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。為了有效培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識，并促進(jìn)學(xué)生在互助合作中共同進(jìn)步，教師需要精心策劃分組策略，科學(xué)地將不同層次的學(xué)生進(jìn)行搭配，確保每位學(xué)生都能在團(tuán)隊中找到適合自己的角色。同時，明確小組的目標(biāo)任務(wù)和具體分工，細(xì)化每個成員的職責(zé)，使小組成員能夠各司其職，在此過程中，教師還應(yīng)加強(qiáng)過程性指導(dǎo)，及時為小組成員解答疑惑。

2. 組織主題研討與成果分享活動

人工智能作為高速發(fā)展的前沿領(lǐng)域，在帶來巨大便利的同時，也引發(fā)了一系列亟待深思的問題，如就業(yè)替代、隱私泄露等。為了培養(yǎng)學(xué)生具備發(fā)展眼光和全局視野，能全面審視人工智能的發(fā)展，教師應(yīng)組織一系列主題研討活動。一方面，教師需要精心設(shè)計討論主題，緊密圍繞人工智能發(fā)展的熱點問題，如“人工智能是否會取代人類”“如何保障人工智能的隱私安全”等，提出具有探究價值的問題，以激發(fā)學(xué)生的討論熱情。另一方面，研討活動應(yīng)采取靈活多樣的形式，如辯論賽、主題演講等，為學(xué)生提供充分表達(dá)觀點的平臺。同時，鼓勵學(xué)生廣泛搜集與主題相關(guān)的資料，用數(shù)據(jù)和實例來支撐自己的觀點，從而提升他們的語言表達(dá)能力和邏輯思辨能力。

（四）強(qiáng)化核心素養(yǎng)導(dǎo)向的評價體系

在人工智能教育評價中，教師應(yīng)注重設(shè)計能夠反映學(xué)科本質(zhì)、凸顯信息技術(shù)應(yīng)用的評價情境。評價內(nèi)容應(yīng)關(guān)注學(xué)生在問題解決過程中如何運用人工智能知識與技能，以及他們分析問題、解決問題的思維過程和責(zé)任意識的體現(xiàn)。秉持多元化、過程化、注重深度學(xué)習(xí)內(nèi)在意義的評價理念，將評價融入日常教與學(xué)的各個環(huán)節(jié)。具體而言，可采取以下幾種評價方式：

首先，課堂表現(xiàn)性評價，即通過設(shè)計綜合性的表現(xiàn)性任務(wù)，來評價學(xué)生的人工智能核心素養(yǎng)。任務(wù)情境應(yīng)貼近學(xué)生生活，以激發(fā)他們的興趣；任務(wù)目標(biāo)要明確具體，并規(guī)定成果指標(biāo)；同時提供必要的支持條件和限制條件。在評價時，可使用評價量規(guī)，從多維度（如創(chuàng)新性、技術(shù)性、團(tuán)隊協(xié)作等）描述不同水平的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)評價的客觀性和可操作性。

其次，項目式評價，即在項目式學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)針對具體項目設(shè)計過程性評價和總結(jié)性評價。過程性評價應(yīng)貫穿項目始終，關(guān)注學(xué)生在調(diào)研、方案設(shè)計、開發(fā)實現(xiàn)、測試優(yōu)化等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)；總結(jié)性評價則在項目結(jié)束時進(jìn)行，全面評估項目成果的完成度、創(chuàng)新度等。評價主體包括教師評價、學(xué)生自評、小組互評等，以確保評價的全面性和客觀性。

再次，檔案袋評價，即集中收集學(xué)生在人工智能學(xué)習(xí)中的各類成果和反思，全面記錄其成長軌跡。檔案袋可涵蓋電子作品、學(xué)習(xí)筆記、項目報告、活動照片等，多角度展現(xiàn)學(xué)生知識技能的掌握和運用以及學(xué)習(xí)態(tài)度的變化。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生定期整理和補(bǔ)充檔案袋內(nèi)容，開展自我評價，并給予具體指導(dǎo)。

最后，開放性評價，即面對人工智能發(fā)展中的開放性問題，評價學(xué)生分析問題的廣度和深度?？刹扇☆^腦風(fēng)暴、小組討論、辯論賽等互動形式，鼓勵學(xué)生從不同視角提出見解，并用事實數(shù)據(jù)論證觀點。在此過程中，教師和學(xué)生都應(yīng)樹立包容的評價態(tài)度，鼓勵不同的聲音，關(guān)注問題的多面性和復(fù)雜性。

四、結(jié)語

人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為中學(xué)信息技術(shù)教育的變革帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。初中信息技術(shù)課程應(yīng)積極順應(yīng)時代發(fā)展的要求，將人工智能教育有機(jī)地融入課程教學(xué)之中，以此推動課程內(nèi)容、教學(xué)模式以及評價方式的創(chuàng)新，實現(xiàn)信息技術(shù)與人工智能的深度融合，進(jìn)而強(qiáng)化信息技術(shù)課程的育人功能。在人工智能教育的實施過程中，教師應(yīng)基于學(xué)生的認(rèn)知特點，遵循教育教學(xué)的規(guī)律，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)組織形式，將啟發(fā)式、探究式、合作式等多樣化的教學(xué)方式融入課堂教學(xué)，從多維度促進(jìn)學(xué)生的人工智能素養(yǎng)提升。

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