人工智能背景下初中信息科技課程教學(xué)研究

摘要：人工智能背景下，初中信息科技課程的課程內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)評測發(fā)生了顯著變化。因此，教師要以人工智能背景下的學(xué)科教學(xué)意義和教學(xué)現(xiàn)狀為依據(jù)，緊密結(jié)合人工智能技術(shù)，應(yīng)用適宜的策略改進課程內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)評測，最大限度地實現(xiàn)人工智能的實踐價值，推動初中信息科技課程朝著更好的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能；信息科技；課程實踐

一、引言

近些年，人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，并對政治、經(jīng)濟、社會生活等方面產(chǎn)生了深遠的影響。我國高度重視人工智能技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，針對不同領(lǐng)域頒布了相關(guān)的政策文件，指引各領(lǐng)域搶抓人工智能發(fā)展機遇，進一步加深發(fā)展速度。以教育領(lǐng)域為例，國家先后出臺了《教育信息化2.0行動計劃》《教育部關(guān)于加強新時代教育管理信息化工作的通知》等，倡導(dǎo)利用新一代信息技術(shù)提升教育管理數(shù)字化、智能化水平。在相關(guān)文件的引領(lǐng)下，越來越多的教師將人工智能作為信息科技課程改革的技術(shù)支撐，從不同方面進行課程改革，最大限度地實現(xiàn)人工智能的價值。

二、人工智能概述

（一）人工智能的概念

人工智能的英文縮寫為AI，是涉及科學(xué)領(lǐng)域的，研發(fā)應(yīng)用于模擬、擴展人工智能的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)[1]。

（二）人工智能背景下初中信息科技課程的教學(xué)意義

1.有助于教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念

傳統(tǒng)的初中信息科技教學(xué)理念以教師的教學(xué)為中心[2]。在此教學(xué)理念的指引下，大部分教師先講解信息科技教材中設(shè)置的知識點。而學(xué)生則作為信息科技課堂的“附庸”，被動接受知識。長此以往，容易使學(xué)生失去對學(xué)習(xí)信息科技的興趣，甚至無法理解、運用信息科技內(nèi)容，導(dǎo)致他們的信息科技學(xué)習(xí)效果差強人意。與其相反，人工智能背景下的信息科技教學(xué)強調(diào)以學(xué)生為本。在教學(xué)過程中，教師可以在尊重學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，依據(jù)信息科技教學(xué)內(nèi)容，靈活運用人工智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)多樣的學(xué)習(xí)活動，并引導(dǎo)學(xué)生積極體驗。在學(xué)生體驗活動過程中，教師可以發(fā)揮人工智能的作用，精準了解學(xué)生的學(xué)情，給予學(xué)生指導(dǎo)。如此一來，學(xué)生可以將信息科技的學(xué)習(xí)權(quán)利掌握在自己手中。同時，教師也可以建立生本教育理念，善于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.有助于優(yōu)化教學(xué)流程

傳統(tǒng)的信息科技教學(xué)流程是教師講—學(xué)生聽—學(xué)生練習(xí)[3]。此流程中，教師掌握著教學(xué)權(quán)力，學(xué)生被動接受，導(dǎo)致教學(xué)關(guān)系不平衡，影響教學(xué)質(zhì)量。然而，運用人工智能技術(shù)實施信息科技教學(xué)任務(wù)，可以優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)流程。具體而言，教師可以運用人工智能技術(shù)改進傳統(tǒng)教學(xué)流程，將學(xué)生的學(xué)置于教師的教之前，并依據(jù)學(xué)生的情況組織教學(xué)活動。例如，教師可以在課前階段借助人工智能技術(shù)布置作業(yè)，驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在課堂上，教師可以借助人工智能技術(shù)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，驅(qū)動學(xué)生自主、合作探究。同時，教師還可以借助人工智能中的可視化數(shù)據(jù)精準了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對性地調(diào)整教學(xué)計劃、教學(xué)方式，確保課堂教學(xué)任務(wù)契合學(xué)生實際，真正地做到“先學(xué)后教、以學(xué)定教”。

3.有助于豐富學(xué)習(xí)資源

傳統(tǒng)的初中信息科技學(xué)習(xí)資源集中在教材上，再配合教師提供的試卷、作業(yè)。人工智能背景下，信息科技學(xué)科的學(xué)習(xí)資源變得豐富多樣，包括微課、案例、ppt課件。同時，豐富的學(xué)習(xí)資源有助于學(xué)生獲得多樣的學(xué)習(xí)機會，不斷地學(xué)習(xí)，提高他們的學(xué)習(xí)效果。

4.有助于活化教學(xué)評價

傳統(tǒng)的初中信息科技教學(xué)評價以終結(jié)性評價為主[4]。大部分教師往往把握期中或期末時機組織測試，借此進行學(xué)習(xí)評價。而人工智能背景下的初中信息科技課程更加注重多元化評價，緊密地結(jié)合診斷性評價、形成性評價和終結(jié)性評價。該情況下，教學(xué)評價可以貫穿初中信息科技教學(xué)全過程，尤其是教師可以借助不同的評價方式精準了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、認知水平、實操水平，進而有針對性地實施后續(xù)教學(xué)任務(wù)，實現(xiàn)“以評促教、以評促學(xué)”。

三、人工智能背景下初中信息科技教學(xué)現(xiàn)狀

越來越多的教師認識到人工智能背景下信息科技教學(xué)的意義，嘗試應(yīng)用人工智能技術(shù)實施信息科技教學(xué)任務(wù)。然而，他們受教學(xué)能力、信息素養(yǎng)的影響，在教學(xué)過程中遇到了許多問題，出現(xiàn)了“穿新鞋走老路”的現(xiàn)象。例如，他們將人工智能技術(shù)作為信息科技教學(xué)的“工具”，呈現(xiàn)教材中的知識點，單向地講述知識點。如此做法僅僅改變了知識呈現(xiàn)方式，但并未改變傳統(tǒng)的教與學(xué)方式。又如，他們忽視人工智能技術(shù)的教學(xué)評價輔助作用，仍在應(yīng)用終結(jié)性評價實施教學(xué)，難以精準了解學(xué)生的學(xué)情，最終導(dǎo)致教與學(xué)之間存在一定的差距，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

四、人工智能背景下初中信息科技教學(xué)策略

（一）更新教學(xué)理念

教學(xué)理念是教師信息科技教學(xué)的導(dǎo)向。簡言之，有什么樣的教學(xué)理念，教師就會踐行什么樣的教學(xué)行為。人工智能背景下，教師要更新傳統(tǒng)教學(xué)理念，用生本教育理念指引教學(xué)。形成生本教育理念離不開教師的終身學(xué)習(xí)，人工智能技術(shù)恰好為教師提供了終身學(xué)習(xí)的機會。因此，教師要把握時代契機，善用人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)與生本教育相關(guān)的內(nèi)容，形成生本教育理念。

例如，教師可以利用人工智能技術(shù)搜集以生本教育為主題的專著、論文，認真閱讀，并思考“什么是生本教育”“生本教育源于何處”“生本教育有什么實踐價值”，建構(gòu)正確的生本教育認知。又如，教師可以利用人工智能技術(shù)搜集信息科技課堂落實生本教育的案例，分析、總結(jié)實踐原則、實踐方法。再如，教師可以借助人工智能技術(shù)與其他學(xué)校志同道合的教師或優(yōu)秀的信息科技教師建立聯(lián)系，交流、討論生本教育的內(nèi)涵、實踐原則、實踐方式，不斷碰撞出思維火花，進一步地豐富生本教育認知。在此過程中，教師還可以分享彼此的生本教育實踐經(jīng)驗，互相汲取學(xué)習(xí)。

通過不斷學(xué)習(xí)，教師不僅可以由淺入深地認知生本教育，形成生本教育理念，還可以鍛煉他們的人工智能技術(shù)使用水平，提升他們的信息素養(yǎng)，有利于他們靈活地運用人工智能技術(shù)實施信息科技教學(xué)。

（二）豐富課程內(nèi)容

信息科技是一門具有綜合性特征的課程，涉及工程、藝術(shù)等學(xué)科。且信息科技課程內(nèi)容貼近社會生活，重在引導(dǎo)學(xué)生從“生活中來，到“生活中去”，用信息科技服務(wù)生活[5]。盡管信息科技教材中設(shè)置了豐富的課程內(nèi)容，但部分課程內(nèi)容脫離社會生活、遠離學(xué)生的實際生活。新一輪課程改革提出“用教材教”這一教材理念，意味著教師要在“用教材教”理念的指引下，以教材知識為依據(jù)，發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，了解學(xué)生的生活經(jīng)歷，挖掘與其相關(guān)的課程內(nèi)容，借此豐富課程內(nèi)容，夯實信息科技教學(xué)基礎(chǔ)。

例如，教授“無處不在的人工智能”一課前，教師可以發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，與學(xué)生搭建在線溝通的平臺，調(diào)查、了解學(xué)生接觸的人工智能技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，教師可以繼續(xù)發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，搜集生活中隨處可見的人工智能現(xiàn)象，認真整理，準備用其替代教材內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生探究人工智能的含義、用途，使其在體驗真實生活過程中建構(gòu)認知。

（三）顛覆課程流程

傳統(tǒng)課程流程以教師的教為先，學(xué)生的學(xué)為后[6]。人工智能背景下實施信息科技教學(xué)時，教師要發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，顛覆傳統(tǒng)課程流程，將學(xué)生的學(xué)置于教師的教之前。尤其教師要借助人工智能技術(shù)精準了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對照既定的教學(xué)目標確定教學(xué)要點，進而發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，有針對性地組織教學(xué)活動，輔助學(xué)生積極體驗，切實提高信息科技教學(xué)效果。

例如，教授“大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程”一課時，教師可以將大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程為重點，設(shè)計自主探究任務(wù)——觀看教師發(fā)送的微課、自讀教材，嘗試梳理大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程。同時，教師可以借助人工智能技術(shù)搭建在線學(xué)習(xí)平臺，發(fā)送錄制的微課和自主探究任務(wù)，讓學(xué)生獲得有價值的學(xué)習(xí)資源。學(xué)生會在學(xué)習(xí)資源的助力下投身自主學(xué)習(xí)活動中，有目的地進行觀察、閱讀、思考，建立初步認知。之后，教師可以將在線課堂作為載體，積極與學(xué)生進行交流，了解他們的自主學(xué)習(xí)成果。為了精準了解學(xué)生的自學(xué)情況，教師可以將難度適宜的練習(xí)題發(fā)送至在線課堂，鼓勵學(xué)生完成練習(xí)題后將其上傳于在線課堂。在人工智能技術(shù)的輔助下，教師可以獲取數(shù)據(jù)，認真分析，確定學(xué)生的自學(xué)情況，并對照課堂教學(xué)目標，明晰課堂教學(xué)要點：再次引導(dǎo)學(xué)生體驗探究活動，促使其準確地梳理大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程。在信息科技課堂教學(xué)過程中，教師將緊緊圍繞教學(xué)要點組織教學(xué)活動，驅(qū)動學(xué)生遷移已有認知進行探究。在學(xué)生探究過程中，教師可以發(fā)揮人工智能技術(shù)作用，呈現(xiàn)相關(guān)案例，引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)。同樣，教師也可以發(fā)揮人工智能技術(shù)，借助數(shù)據(jù)了解學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況，并有針對性地給予學(xué)生指導(dǎo)。該教學(xué)過程中，人工智能技術(shù)始終發(fā)揮作用，切實地顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)流程，促使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，同時提高了學(xué)生的探究能力、總結(jié)能力，有利于提升他們的學(xué)習(xí)效果。

（四）善用教學(xué)評價

1.智能化批改作業(yè)

人工智能背景下，智能程序成為教師批改作業(yè)的輔助，便于教師借助作業(yè)結(jié)果精準了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、認知水平、應(yīng)用能力，繼而有針對性地組織信息科技教學(xué)活動，促使學(xué)生積極體驗活動，查漏補缺。

具體而言，實施信息科技課堂教學(xué)時，教師可以在關(guān)注學(xué)生的學(xué)情基礎(chǔ)上，借助人工智能技術(shù)有針對性地選取相關(guān)練習(xí)題，生成隨堂作業(yè)將其發(fā)送給學(xué)生，鼓勵學(xué)生遷移、應(yīng)用已有認知解決問題。在學(xué)生完成隨堂作業(yè)后，教師可以鼓勵他們將作業(yè)成果上傳至智能程序中，自主檢測作業(yè)完成情況。同時，教師也可以借助智能程序了解每位學(xué)生的作業(yè)情況，對照既定的教學(xué)目標判斷目標是否實現(xiàn)。在教學(xué)目標達成情況下，教師可以沿著既定的計劃實施教學(xué)活動；在教學(xué)目標未能達成的情況下，教師可以調(diào)整既定的教學(xué)計劃，有依據(jù)地應(yīng)用不同的教學(xué)方式方法引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)體驗探究活動。同樣，在學(xué)生體驗探究活動過程中，教師可以設(shè)計相關(guān)的隨堂作業(yè)，并和學(xué)生一起借助智能程序進行檢測。如此一來，可以實現(xiàn)“以評促教、以評促學(xué)”，推動信息科技課堂教學(xué)發(fā)展，增強教學(xué)效果。

2.促進學(xué)生發(fā)展

智能化批改作業(yè)詮釋出了教學(xué)評價的診斷作用。除此之外，教學(xué)評價還具有一定的促進作用，即教師要在借助人工智能技術(shù)診斷學(xué)生的學(xué)情基礎(chǔ)上，利用適宜的方式詮釋教學(xué)評價的促進作用，使學(xué)生不斷地查漏補缺、揚長補短，進一步地提高他們的學(xué)習(xí)水平。

例如，借助智能程序批改學(xué)生作業(yè)時，教師可以發(fā)揮賞識教育作用，認真閱讀作業(yè)報告，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的表現(xiàn)，有針對性地進行贊賞。在教師的賞識下，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點，建立自信心。同時，教師也可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足，利用委婉的方式指出學(xué)生的不足，并利用課堂提問、任務(wù)驅(qū)動等方式引導(dǎo)學(xué)生深入探究，借此彌補不足。在彌補不足的情況下，學(xué)生可以進一步地增強學(xué)習(xí)欲望。

在學(xué)生獲得逐步發(fā)展的過程中，教師可以發(fā)揮人工智能技術(shù)記錄他們的發(fā)展過程，生成學(xué)生的成長檔案記錄袋，獲取第一手資料，有依據(jù)地設(shè)計教學(xué)目標、確定教學(xué)內(nèi)容、明確教學(xué)方式方法等，確保課堂教學(xué)契合學(xué)生的學(xué)情。此外，教師還可以借助人工智能技術(shù)向?qū)W生以及家長展示學(xué)生的成長檔案記錄袋，助力學(xué)生了解自身的信息科技情況，主動地查漏補缺；輔助家長了解信息科技教學(xué)情況，得到家長對信息科技課程的支撐，甚至促使家長主動參與信息科技課程教學(xué)，實現(xiàn)家校之間的有機合作，攜手推動信息科技教學(xué)提質(zhì)增效。

五、結(jié)束語

綜上所述，人工智能技術(shù)是初中信息科技教學(xué)不可缺少的一部分，可以助力教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念，豐富傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)方式，活化傳統(tǒng)教學(xué)評價，借此推動信息科技教學(xué)改革，促使信息科技教學(xué)提質(zhì)增效。鑒于此，教師要正確認識人工智能背景下的信息科技教學(xué)意義，形成生本教育理念，并在其引導(dǎo)下，將人工智能技術(shù)作為教學(xué)工具，依據(jù)教學(xué)需要，靈活應(yīng)用，創(chuàng)設(shè)多樣的教學(xué)活動，輔助學(xué)生積極體驗，尤其精準了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對性地給予指導(dǎo)，推動信息科技課堂教學(xué)有序發(fā)展，確保學(xué)生在不同方面獲得提升。運用人工智能技術(shù)實施信息科技教學(xué)的過程中，教師要善于借助人工智能技術(shù)進行教學(xué)反思，發(fā)現(xiàn)教學(xué)實踐存在的問題，并且分析原因、對癥下藥，推動人工智能技術(shù)成為信息科技教學(xué)中的“一份子”，最大限度實現(xiàn)人工智能技術(shù)的實踐價值。

作者單位：逄坤勇 青島西海岸新區(qū)教育和體育科學(xué)研究院

參考文獻

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