林錦鈴

信息技術(shù)是初中教學體系的重要組成部分，該學科具有很強的實踐性和創(chuàng)造性，對于學生學習能力、實踐操作能力、思維能力等都有一定要求。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和應用，信息技術(shù)學科的教學內(nèi)容及教學方式都需要隨之調(diào)整創(chuàng)新[1]。在此背景下，教師必須緊跟教學改革的步伐，結(jié)合人工智能技術(shù)的發(fā)展要求，充分運用智能教師助手、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的教學模式，緊抓教學重難點，實現(xiàn)突破性教育，促使教學過程向精準化、智慧化、個性化、多元化方向發(fā)展，以切實提升信息技術(shù)學科的教學有效性，促進學生信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)發(fā)展。

一、人工智能及其與信息技術(shù)之間的關(guān)系

人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）主要是指以現(xiàn)代科學技術(shù)為基礎(chǔ)，研發(fā)而來的一種模擬、衍生人的智能的一種新興科技。人工智能技術(shù)是計算機科學領(lǐng)域的一個分支，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能技術(shù)可以使機器根據(jù)指令給出相應的反應。近年來，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，人工智能的理論及技術(shù)都在不斷成熟完善，未來人工智能的應用范圍也必然會不斷擴大，進而給人們的生產(chǎn)生活帶來極大影響[2]。在此背景下，人工智能發(fā)展逐漸成為國際社會關(guān)注的重點，我國也必須加強對人工智能研究與發(fā)展的關(guān)注，并將其和教學活動進行有效融合，以智能教育來推動教育改革發(fā)展。因此，在初中信息技術(shù)學科教學中，教師也必須充分考慮人工智能的發(fā)展狀況，積極進行教學方法的優(yōu)化改進，以激發(fā)學生的學習興趣與探索欲望，讓學生在主動參與學習的過程中實現(xiàn)思維能力的發(fā)展、信息意識的樹立[3]。

從本質(zhì)上看，信息技術(shù)和人工智能都是以大量資源與數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，再通過人工智能算法來獲取相應結(jié)果的。各項智能化操作的實現(xiàn)，需要以計算機的計算和分析為前提，然后傳達指令，最終才能得以落實。信息技術(shù)是指對信息進行采集、傳輸、存儲、加工、表達的各種技術(shù)之和。人工智能的發(fā)展需要以信息技術(shù)為依托，其發(fā)展離不開信息技術(shù)。而人工智能技術(shù)的發(fā)展，同時也為信息技術(shù)的發(fā)展指明了方向，并為其發(fā)展提供了極大的助推力量[4]。

在初中信息技術(shù)教學中加強應對人工智能教育內(nèi)容滲透的重視，增進學生對人工智能的了解，從而為其深入學習研究人工智能技術(shù)奠定良好基礎(chǔ)非常有必要。初中信息技術(shù)課程中融入人工智能的內(nèi)容，是教育發(fā)展的必然結(jié)果，這也為初中信息技術(shù)教學改革指明了方向，同時也推動了初中信息技術(shù)課程中人工智能教育的架構(gòu)建設(shè)，是今后教學中教師必須充分關(guān)注的重點課題。

二、基于人工智能的初中信息技術(shù)教學策略

（一）引入人工智能元素，激發(fā)學生學習興趣

初中信息技術(shù)課程所涉及的內(nèi)容較多，電子產(chǎn)品、通信技術(shù)、智能科技等均為信息技術(shù)學科的教學內(nèi)容。面對復雜多樣、具有較強抽象性的教學內(nèi)容，部分學生會不自覺地生出畏難感，影響學習熱情。因此，為了激發(fā)學生對信息技術(shù)的學習興趣，讓學生認識到信息技術(shù)的魅力，在教學時教師可以適當引入人工智能元素，以此來增添信息技術(shù)課堂的趣味性，激發(fā)學生的學習興趣。但人工智能元素的引入必須是為課堂教學服務的，教師應通過特定的問題驅(qū)動來幫助學生明確學習目標和方向，讓每節(jié)課都有具體的教學主題和準則，以提升課堂教學的有效性[5]。

例如，在教學閩教版八年級信息技術(shù)“平面設(shè)計”一課時，教師需要在備課時明確該課的教學重難點，將“認識圖層概念”“掌握并能應用Adobe Photoshop 各個選區(qū)工具及圖層操作”“能夠熟練應用選區(qū)工具的各種相關(guān)命令設(shè)計標識作品”作為教學主題及教學重難點。由于初中生對平面設(shè)計的了解較少，在學習時不免會覺得有一些吃力，學習興趣不高。為此，在教學時教師可以先利用多媒體技術(shù)為學生呈現(xiàn)一些人工智能相關(guān)圖片，以此來吸引學生的注意力，并讓學生在欣賞人工智能圖片的過程中對圖像處理、平面設(shè)計形成初步感知。同時教師可以適時提出問題：“大家知道這些圖片是怎么制作處理的嗎？”“我們平時拍照時用的美顏相機是否屬于圖像處理軟件呢？”“你還知道哪些圖像處理軟件？”以問題來激活學生思維，激發(fā)學生的求知欲和探究欲，以此來切入本節(jié)課的教學內(nèi)容。以這樣的方式進行教學，能夠通過人工智能圖片帶給學生視覺上的刺激，在學生心中埋下人工智能的種子，同時還可以通過“接地氣”的問題來實現(xiàn)信息技術(shù)教學和學生生活實際的聯(lián)系，以激發(fā)學生的求知欲，促使學生更專注地投入到學習活動中來，成為學習的主動探索者[6]。

（二）合理創(chuàng)設(shè)問題情境，激活學生探究動力

“學起于思，思源于疑?！睂W生只有主動思考，才能達到深度學習的效果，促進進步和提升。而初中信息技術(shù)學科本身就具有探究性特點，在實際教學過程中教師可以充分結(jié)合信息技術(shù)學科的特點，圍繞學生的認知能力、實際生活經(jīng)驗、認知經(jīng)驗等合理創(chuàng)設(shè)問題情境，通過真實的問題情境來吸引學生的注意力、激活學生思維，促使學生產(chǎn)生主動探究的興趣和動力。同時通過為學生創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，幫助學生實現(xiàn)知識在生活中的遷移與應用，這是實現(xiàn)理論教學與生活實踐融合的有效手段，也是讓學生感知信息技術(shù)知識、人工智能技術(shù)的應用價值的有效路徑，是傳統(tǒng)的知識灌輸與講解所遠不能及的。但是需要注意的是，真實問題情境的創(chuàng)設(shè)要使學生能在問題情境中聯(lián)想到真實的生活場景，保證和真實生活之間的聯(lián)系即可。鑒于此，教師可以根據(jù)實際生活中存在的問題來創(chuàng)設(shè)問題情境，實現(xiàn)基于人工智能的初中信息技術(shù)教學，引導學生主動探究[7]。

例如，機器人屬于人工智能的范疇，在教學閩教版八年級信息技術(shù)“搭建救援機器人”的相關(guān)知識時，教師可以圍繞機器人來為學生創(chuàng)建真實的問題情境。首先，教師可以在網(wǎng)絡上搜集相關(guān)的災害圖片、視頻，利用多媒體設(shè)備展示給學生，通過真實的事件來引起學生的情感共鳴，讓學生明白在地震、房屋坍塌等災害面前，及時搜索救援是第一要務，是搶救成功的關(guān)鍵。其次，教師可以通過多媒體設(shè)備為學生播放滅火器、麥昆機器人的相關(guān)視頻，讓學生在觀看視頻的過程中對“機器人救援”產(chǎn)生初步了解，同時加深學生對“開源硬件在幫助人們處理繁雜、危險事物中的作用”的認識。最后，教師可以結(jié)合教學內(nèi)容提出問題：“是否可以通過救援機器人來實現(xiàn)快速搜索救援？”以此來引發(fā)學生思考，并引出本節(jié)課的教學重點，促使學生在問題的驅(qū)使下產(chǎn)生濃厚的探究欲望，積極投入相關(guān)知識的學習，并利用所學知識來解決這一問題，同時引導學生在學習知識、解決問題的過程中培養(yǎng)發(fā)散思維。

（三）搭建實踐操作平臺，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維

初中信息技術(shù)學科有很強的探究性和實踐操作性，但是就傳統(tǒng)教學方式來看，部分教師為了盡快完成教學任務，同時保障學生的安全，在教學時以理論知識講解為主，對于相關(guān)實踐操作多是由自己示范進行或者通過多媒體設(shè)備來播放操作視頻，學生真正參與實踐操作的機會較少，這并不利于學生實踐能力、綜合能力的發(fā)展。同時，被動地接受知識，也容易讓學生思維固化，不利于學生思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。然而，人工智能技術(shù)的發(fā)展對于培養(yǎng)實踐性人才、創(chuàng)新型人才提出了更高的要求。因此，在人工智能背景下，教師更需要轉(zhuǎn)變教學理念，重視對學生綜合實踐能力、創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，積極為其搭建實踐操作平臺，讓學生在實踐操作的過程中思考，在思考中展開實踐分析，以達到深度學習、促進學生創(chuàng)造性思維發(fā)展的效果，促使信息技術(shù)學科教學質(zhì)量得到有效提升[8]。

仍然以“搭建救援機器人”這一章節(jié)為例，在創(chuàng)設(shè)了真實的問題情境，引出該章節(jié)的教學重點之后，教師先引導學生思考自己在生活中見到過哪些機器人，這些機器人可以幫助人們解決生活中的什么問題，讓學生在交流討論的過程中對機器人產(chǎn)生更多的了解，由學生自己的所見所聞向教材內(nèi)容過渡，這樣更易于激發(fā)學生的學習熱情。之后，教師可以通過多媒體設(shè)備為學生播放超聲波避障機器人的相關(guān)視頻，讓學生通過觀看視頻了解機器人自動避開障礙的方法，從而引出超聲波傳感器這一內(nèi)容，并結(jié)合教材展開講解，幫助學生充分了解超聲波傳感器的相關(guān)知識。在完成知識講解后，教師可以將學生劃分為不同的學習小組，每個小組2—3 人，引導學生以小組為單位進行問題探究，分析“不同超聲波傳感器的異同點”。之后，可以為各小組分發(fā)機器人套件，組織學生以小組為單位按照教材上的步驟進行機器人套件安裝，并在完成安裝、確保各部位連接牢固后，利用數(shù)據(jù)線與計算機進行連接。在完成上述操作后，教師可以為學生播放《Mind+操作》視頻，并由自己進行相關(guān)操作演示，學生則在觀看了視頻及教師的演示后，嘗試進行測試程序編寫，以測試超聲波傳感器讀取的數(shù)據(jù)是否和實際情況相符，并通過“上傳模式”與“實時模式”在結(jié)果呈現(xiàn)方式上的對比來加深學生的印象。通過這樣的方式來實現(xiàn)理論教學與實踐教學的有效融合，以實踐操作來加深學生對相關(guān)知識的印象和理解，同時鍛煉其實踐操作能力。

此外，在完成教材內(nèi)容的教學后，教師還可以組織學生以小組為單位，發(fā)散思維、發(fā)揮創(chuàng)造力，利用超聲波傳感器及其他輔助器材來制作簡易的手持超聲波測距儀。這樣通過小組間的合作交流、思考探究及動手實踐來對已學知識進行靈活應用，從而培養(yǎng)學生的知識遷移能力，鍛煉學生的創(chuàng)造性思維能力。

（四）實現(xiàn)家校聯(lián)動，提升信息技術(shù)教學的有效性

初中信息技術(shù)課程中部分內(nèi)容較為抽象，若缺乏合適的情境創(chuàng)設(shè)，脫離學生的實際生活，則容易增加學生的理解難度，不利于教學重難點的突破。例如，在教學閩教版八年級信息技術(shù)“搭建巡邏機器人”一課時，部分學生對巡線機器人的了解不夠充分，同時對單巡線傳感器及雙巡線傳感器工作原理的了解不夠徹底。因此，在教學過程中，教師需要轉(zhuǎn)變單純的以講授法為主的教學模式，在為學生講述巡線傳感器巡線工作原理的同時，還應配合視頻播放、任務驅(qū)動、交流評價、課堂比賽等內(nèi)容，構(gòu)建多元化的教學模式，以提高學生的學習動力，并通過多樣化的方式來加深學生對知識的理解和掌握。此外，學校還可以積極與學生家長進行溝通交流，實現(xiàn)家校合作，組織開展“校園機器人大賽”，讓學生運用所學知識，如超聲波傳感器、巡線傳感器巡線工作原理，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力進行機器人創(chuàng)造，并設(shè)置相應的獎項和獎勵，以促進學生廣泛參與其中。同時在設(shè)計機器人的時候，學生可以尋求家長的幫助，通過家長與學生的互動配合，實現(xiàn)家?；?，以達到更好的學習效果。這樣通過組織開展學科相關(guān)的設(shè)計比賽，既激發(fā)了學生的學習興趣及內(nèi)在學習動力，又可以讓學生在實踐操作、參與比賽的過程中積極開動思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。

總而言之，信息時代的不斷變化發(fā)展，促使傳統(tǒng)的初中信息技術(shù)教學方式必須進行改革與調(diào)整。人工智能技術(shù)的發(fā)展更是給信息技術(shù)學科的教學提出了更高的挑戰(zhàn)和要求。初中信息技術(shù)教師在今后的教學中應充分順應時代發(fā)展的要求，合理地在課堂教學中融入人工智能技術(shù)，并重視對教學方式的調(diào)整，關(guān)注對學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以有效推動信息技術(shù)教學改革，提升信息技術(shù)學科的教學質(zhì)量。