常紅選

豐蔭明德小學(xué) 陜西渭南 714000

人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用程度不斷加深，在這一過程教學(xué)方法以及策略同樣需要進(jìn)行變革，積極探索小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中有效運(yùn)用人工智能的策略，不僅是為了培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)還有利于加深學(xué)生對現(xiàn)代化人工智能技術(shù)的認(rèn)識，為其創(chuàng)新創(chuàng)造能力的持續(xù)提升發(fā)揮作用。人工智能教育在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的融入，有利于學(xué)生盡早接觸人工智能，提高其對于今后學(xué)習(xí)階段人工智能活動(dòng)開展的適應(yīng)性[1]。現(xiàn)階段，大部分學(xué)校都可以依托多媒體教室進(jìn)行人工智能相關(guān)知識教學(xué)，因此將人工智能運(yùn)用到小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中具有較高的可行性。但是，小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中有關(guān)人工智能的教學(xué)內(nèi)容相對較少，所以有效運(yùn)用人工智能技術(shù)可以進(jìn)一步豐富小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生課堂實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及方法。

1 人工智能的內(nèi)涵

人工智能(Artificial Intelligence)屬于現(xiàn)代化信息技術(shù)的前沿，其在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)以及教育等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。可以將人工智能簡稱為AI，其屬于互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的融合發(fā)展產(chǎn)物，主要是對擴(kuò)展、延伸和模擬人的智能技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研究[2]。發(fā)展人工智能主要目標(biāo)為利用機(jī)器人更加高效優(yōu)質(zhì)地完成比較復(fù)雜的人工工作，近期目標(biāo)為對重復(fù)以及簡單的人類勞動(dòng)進(jìn)行代替。人工智能的不斷發(fā)展可以為社會(huì)發(fā)展提供重要的推動(dòng)作用，其主要的應(yīng)用成果主要包括知識工程、自動(dòng)工程、模擬識別以及人機(jī)對弈等項(xiàng)目。以知識工程為例，主要是將知識作為處理和研究對象，全面研究軟件技術(shù)以及人工智能的應(yīng)用、構(gòu)建和維護(hù)等，可以歸納為智能搜索引擎、機(jī)器翻譯以及數(shù)據(jù)挖掘等[3]。現(xiàn)階段屬于人工智能的初期發(fā)展階段，但是其已經(jīng)對人們的生活和工作產(chǎn)生不容忽視的影響，將人工智能應(yīng)用到教學(xué)中同樣可以取得顯著的教育效果。

2 人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的優(yōu)勢

小學(xué)階段開展人工智能教育可以幫助小學(xué)生盡早了解人工智能時(shí)代的特征，提升其對人工智能技術(shù)應(yīng)用場景的熟悉感，體驗(yàn)各種人工智能產(chǎn)品，應(yīng)用人工智能技術(shù)、產(chǎn)品以及其中所蘊(yùn)含的思維切實(shí)解決實(shí)際生活以及學(xué)習(xí)中遇到的問題[4]。

(1)將人工智能應(yīng)用至教學(xué)中最突出的優(yōu)勢便是可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，尤其是小學(xué)生大多具有較強(qiáng)的好奇心，利用人工智能教育吸引小學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識，利用由易到難的方式使其不斷深入學(xué)習(xí)人工智能知識。

(2)大部分小學(xué)生實(shí)際生活中都會(huì)接觸到人工智能，比如校門口的人臉識別系統(tǒng)、二維碼支付以及高德地圖、語音識別等系統(tǒng)，因此小學(xué)生對于人工智能的應(yīng)用并不陌生。在學(xué)習(xí)中同樣會(huì)應(yīng)用到智能搜索功能等，教師引導(dǎo)小學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)的知識，可以使學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)以及生活經(jīng)歷更加深刻認(rèn)識信息技術(shù)的前沿發(fā)展，同時(shí)在今后的學(xué)習(xí)、生活以及教學(xué)工作中發(fā)揮人工智能的便利性[5]。

3 小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中人工智能的運(yùn)用措施

小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中部分教師并不重視人工智能的應(yīng)用，因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)是具有一定復(fù)雜性的教育技術(shù)，部分教師專業(yè)水平也存在一定的局限性，在多方面因素下，人工智能在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用受到明顯阻礙。結(jié)合我個(gè)人多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中人工智能的運(yùn)用措施總結(jié)出以下幾點(diǎn)：

3.1 注重小學(xué)信息技術(shù)人工智能教學(xué)體系的構(gòu)建

小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用人工智能時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)先構(gòu)建具有較高完整性的教學(xué)體系，比如可以將人工智能教學(xué)分為4個(gè)階段，首先，需要利用小學(xué)生比較感興趣的游戲以及故事等引導(dǎo)其進(jìn)入信息教學(xué)的世界，以認(rèn)識鼠標(biāo)、認(rèn)識圖片教學(xué)為例，可以緊密結(jié)合日常生活引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)理解和接受相關(guān)知識，有效避免灌輸式教學(xué)的弊端。其次，第二階段教學(xué)主要引導(dǎo)學(xué)生與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，使學(xué)生可以掌握基本的輸入方式等。再次，第三階段應(yīng)當(dāng)以計(jì)算機(jī)為主體提升學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的熟練程度，比如創(chuàng)建、命名和移動(dòng)文件夾，編寫課程表等，以上知識學(xué)習(xí)完，最后可以引導(dǎo)學(xué)生借助已有程序簡單控制計(jì)算機(jī)，自主實(shí)現(xiàn)編程。例如，在進(jìn)行“小小海龜聽指揮”教學(xué)實(shí)踐時(shí)，在已有程序的幫助下學(xué)生控制海龜完成圖形繪制等內(nèi)容，甚至還可以應(yīng)用重復(fù)指令使海龜寫出完整的語言，通過這種實(shí)踐讓學(xué)生進(jìn)一步感受信息技術(shù)和人工智能的魅力所在。

3.2 注重人工智能教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)

人工智能在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用可以為教育的信息化以及智能化發(fā)展提供有力支撐，在這一過程教育工作同樣需要面對更多的挑戰(zhàn)。為了使小學(xué)生更加容易接受人工智能教育，信息技術(shù)教師可以貼合學(xué)生實(shí)際生活向?qū)W生展示相關(guān)的人工智能運(yùn)用案例，確保班級內(nèi)的學(xué)生可以對人工智能有更加直觀和形象化的感觸以及認(rèn)知，為學(xué)生更加積極地探究信息技術(shù)奠定良好基礎(chǔ)[6]。譬如，教師可以在上課前講解實(shí)際生活中使用的人工智能，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分享自己的生活以及學(xué)習(xí)中接觸到的人工智能相關(guān)的知識，可以迅速拉近學(xué)生和人工智能的距離。教師可以從學(xué)生比較熟悉的智能手機(jī)開始講述目前應(yīng)用比較廣泛的指紋以及刷臉等密碼鎖形式，其實(shí)都與人工智能具有緊密聯(lián)系。為了更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，教師還應(yīng)當(dāng)提出相應(yīng)的問題，使學(xué)生思考人工智能是怎樣給我們的生活、工作以及學(xué)習(xí)帶來巨大的變化的？學(xué)生帶著問題在人工智能學(xué)習(xí)中探尋答案。

3.3 注重應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行人工智能實(shí)踐

小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)離不開硬件設(shè)備以及軟件的支撐作用，為了更好地達(dá)到人工智能的教學(xué)目標(biāo)，更應(yīng)當(dāng)重視人工智能教學(xué)系統(tǒng)、智能決策系統(tǒng)、仿真教學(xué)系統(tǒng)等技術(shù)手段的應(yīng)用，確保教師教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)都可以獲得完美的教學(xué)效果和充足的學(xué)習(xí)空間，充分發(fā)揮人工智能對于教學(xué)的輔助作用，使學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展可以獲得充足的共享教育資源，為教師的精準(zhǔn)教學(xué)以及分層教學(xué)等提供協(xié)助[7]。智能仿真技術(shù)系統(tǒng)有效整合了仿真與人工智能，對于人力以及物力投入的降低具有明顯的促進(jìn)作用，同時(shí)可以為信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度的順利推進(jìn)發(fā)揮重要的作用，利用仿真專家涉及的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)建模以及理解，可以明顯提升學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)程度，為學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升奠定良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中可以應(yīng)用多種軟件進(jìn)行人工智能學(xué)習(xí)，這些人工智能的內(nèi)容，在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的同時(shí)，還能夠?yàn)閷W(xué)生提供體驗(yàn)創(chuàng)作人工智能項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，增加學(xué)生的人工智能學(xué)習(xí)信心[8]。例如，教師可以利用scratch3.0軟件完成軟硬結(jié)合教學(xué)模式的創(chuàng)設(shè)，為學(xué)生學(xué)習(xí)和完成編程內(nèi)容提供指導(dǎo)，同時(shí)提高學(xué)生對實(shí)踐創(chuàng)編的重視。

3.4 注重應(yīng)用人工智能進(jìn)行信息技術(shù)知識整合

人工智能技術(shù)不僅可以應(yīng)用到線上教學(xué)，也可以被應(yīng)用到信息技術(shù)知識掌握程度的測評工作，其可以將不同環(huán)節(jié)的教學(xué)串聯(lián)起來[9]。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)已經(jīng)被應(yīng)用至各個(gè)學(xué)校的育人工作中，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行教學(xué)不僅具有更加便利的優(yōu)勢，還能夠達(dá)到節(jié)約資源的效果。教材屬于小學(xué)生信息技術(shù)教學(xué)的基礎(chǔ)，其主要展示了部分比較簡單的計(jì)算機(jī)操作技巧。但是，在時(shí)代不斷發(fā)展的過程中，單純依靠教材知識難以滿足人工智能時(shí)代教育需求，因此教師應(yīng)當(dāng)對教材重新進(jìn)行整合分析，同時(shí)梳理教材當(dāng)中的重點(diǎn)難點(diǎn)知識，結(jié)合實(shí)際的教材內(nèi)容合理融入人工智能技術(shù)，確保信息技術(shù)教學(xué)可以與時(shí)俱進(jìn)[10]。例如，教師在進(jìn)行“初識WPS演示”教學(xué)的過程中，可以利用幻燈片為學(xué)生放映WPS的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)和作用等內(nèi)容。同時(shí)，教師通過上網(wǎng)查詢相關(guān)資料搜索WPS演示和人工智能之間的聯(lián)系，并且將這些信息資訊以及內(nèi)容展示給學(xué)生。

3.5 注重應(yīng)用人工智能促進(jìn)創(chuàng)編

素質(zhì)教育理念已經(jīng)深入人心，小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)同樣需要順應(yīng)素質(zhì)教育發(fā)展趨勢及時(shí)調(diào)整教學(xué)課程目標(biāo)和方向，在這一過程需要充分發(fā)揮信息技術(shù)知識和人工智能的優(yōu)勢為學(xué)生創(chuàng)編提供鼓勵(lì)[11]。因此，在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)時(shí)教師可以結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)情況，將人工智能和課堂教學(xué)有機(jī)融合在一起，使學(xué)生可以了解相關(guān)算法內(nèi)容，為其自行編創(chuàng)提供幫助。為了使學(xué)生更好地掌握編創(chuàng)技術(shù)，可以運(yùn)用小游戲的方式開展相應(yīng)的自行編創(chuàng)以及人工智能算法活動(dòng)。比如，可以引導(dǎo)學(xué)生參與“剪刀、石頭、布”等人工智能游戲，主要先使學(xué)生了解如何應(yīng)用算法調(diào)整和控制游戲。之后，教師結(jié)合學(xué)生實(shí)際的信息素養(yǎng)水平完成學(xué)習(xí)小組的劃分，確保同一組內(nèi)包含水平能力各異的學(xué)生。使不同小組可以(針對)人工智能游戲的算法以及流程進(jìn)行積極探討，凝聚小組力量共同完成人工智能游戲的編創(chuàng)和游戲模型的構(gòu)建。值得注意的是，教師應(yīng)避免過度干預(yù)學(xué)生的字?jǐn)?shù)編創(chuàng)，可以適時(shí)為遇到困難的學(xué)生提供引導(dǎo)。最后，學(xué)生完成游戲編程任務(wù)后，還應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步交流和探討整體工作內(nèi)容，向其他學(xué)生和教師等分享編創(chuàng)經(jīng)驗(yàn)和感受，加深學(xué)生對人工智能程序價(jià)值的感受。

3.6 小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中人工智能教學(xué)案例

小學(xué)信息技術(shù)教師在運(yùn)用人工智能的過程中應(yīng)當(dāng)主動(dòng)總結(jié)人工智能相關(guān)的成功教學(xué)案例，同時(shí)對其進(jìn)行深入分析，總結(jié)成功的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，并且結(jié)合運(yùn)用問題在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)[12]。以“我們身邊的機(jī)器人”教學(xué)為例，其主要的教學(xué)內(nèi)容為引導(dǎo)學(xué)生基本了解機(jī)器人相關(guān)知識以及學(xué)習(xí)概念性知識等。首先，教師應(yīng)當(dāng)對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行明確，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)使學(xué)生可以掌握機(jī)器人的概念、種類以及應(yīng)用現(xiàn)狀等，并且可以對機(jī)器人進(jìn)行分辨，同時(shí)對機(jī)器人的組成部分有所了解。該課程的教學(xué)重點(diǎn)是機(jī)器人現(xiàn)狀、應(yīng)用及發(fā)展的學(xué)習(xí)，而難點(diǎn)是不同種類機(jī)器人的分辨等。在具體的教學(xué)過程，教師主要按照創(chuàng)設(shè)情境、提問互動(dòng)、羅列任務(wù)、協(xié)作探究以及成果展示的順序開展教學(xué)，其中情境創(chuàng)設(shè)主要是為了營造學(xué)習(xí)氛圍，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。協(xié)作探究屬于整個(gè)課程教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)任務(wù)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性，主要結(jié)合機(jī)器人概念、機(jī)器人組成部分、機(jī)器人種類、機(jī)器人應(yīng)用以及機(jī)器人未來發(fā)展等方面，通過網(wǎng)上搜索、教材、PPT課件等完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在協(xié)作探究環(huán)節(jié)學(xué)生可以進(jìn)行深度思考，同時(shí)也可以應(yīng)用信息技術(shù)對相關(guān)學(xué)習(xí)問題進(jìn)行解決。

在實(shí)際教學(xué)中，協(xié)作探究環(huán)節(jié)屬于教學(xué)問題較多的部分，主要是因?yàn)檫@一階段學(xué)生難以有效篩選大量涌現(xiàn)的內(nèi)容，對于這些知識內(nèi)容并不需要全部了解和掌握，因此只要求小學(xué)生在已有基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的拓展，不必要深入探究難懂的專業(yè)術(shù)語及知識內(nèi)容。另外，還有部分學(xué)生直接復(fù)制檢索到的內(nèi)容，缺乏認(rèn)真分析和理解，因此，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生積極表達(dá)經(jīng)過自己加工的信息。在課后，教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行總結(jié)和反思，主要對教學(xué)過程、學(xué)習(xí)成果等進(jìn)行分析。

結(jié)語

綜上所述，小學(xué)信息技術(shù)課堂屬于人工智能教育的主要陣地，人工智能的運(yùn)用不僅有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升，還能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用人工智能思維及人工智能產(chǎn)品解決實(shí)際生活和學(xué)習(xí)難題的能力。將人工智能應(yīng)用至小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行小學(xué)信息技術(shù)人工智能教學(xué)體系的構(gòu)建，并且還應(yīng)當(dāng)注重人工智能教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行人工智能實(shí)踐、應(yīng)用人工智能進(jìn)行信息技術(shù)知識整合、應(yīng)用人工智能促進(jìn)創(chuàng)編。為了保障小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)成功應(yīng)用人工智能提升教學(xué)效果，還應(yīng)當(dāng)對小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中人工智能教學(xué)案例進(jìn)行總結(jié)和分析。