

初中信息科技教学中实施人工智能教育的探究
作者: 朱应徵
[摘 要]随着科技的不断进步和社会的快速发展,教育界也越来越重视信息科技这门学科。当前,实施人工智能教育成为提升初中信息科技教学质量的重要途径之一。文章对在初中信息科技教学中实施人工智能教育的策略进行探究,旨在为初中信息科技课程改革提供理论指导和实践参考。
[关键词]初中;信息科技教学;人工智能教育
[中图分类号] G633.67 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2025)03-0025-04
当前,随着信息技术的不断普及和发展,许多学校都配备了先进的信息技术设施,教师也会在初中信息科技教学中积极运用信息技术,这使得初中信息科技教学质量得到了较大提高。然而,初中信息科技教学还存在一些问题,比如教学内容过于单一、教学方法不够灵活等,需要初中信息科技教师予以重视并妥善解决。
随着人工智能技术的迅猛发展,人工智能教育逐渐成为教育领域的热点。人工智能教育以其独特的优势为教学注入新的活力。在初中信息科技教学中实施人工智能教育,有助于丰富教学内容、优化教学方法、激发学生的学习兴趣。
在当前信息化社会的背景下,初中信息科技教学必须与时俱进,不断更新教学内容和方法,以适应社会的发展需求。在初中信息科技教学中实施人工智能教育是顺应时代潮流、促进学生全面发展的必然选择。将人工智能教育与初中信息科技教学相结合,有助于培养学生的综合素质,增强他们的竞争力,为其未来的发展奠定良好的基础。
一、人工智能教育的新特点
1.关于教育内容与学生学情
随着人工智能技术的不断发展,人工智能教育的内容设计和实施方式也在发生着深刻的变革。传统的信息科技教学往往以知识灌输和技能训练为主,而人工智能教育则更加注重培养学生的综合素质和创新能力。人工智能教育的内容不再局限于传统的知识体系,而是更加注重培养学生的思维能力、创造力和解决问题的能力。引入具有挑战性和启发性的人工智能教育内容,能够激发学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性和主动性。
同时,人工智能教育内容还可以根据学生的个性化学习需求和学习情况,灵活调整。通过分析学生的学习数据,人工智能系统可以为每个学生量身定制符合其学习特点和水平的学习内容,帮助其更好地理解和掌握知识,提高学习效率,充分发挥自身的潜能。
2.关于教师信息素养与教育方法
人工智能教育的实施不仅对学生提出了新的要求,还对教师提出了挑战。教师在人工智能教育中不再是简单的知识传授者,而是学生学习的引导者和促进者。这就要求教师具备较高的信息素养,熟练掌握人工智能技术,能够灵活运用人工智能技术开展教育活动。
教师还应不断更新教育理念,采用多种教育方法,致力于激发学生的学习兴趣。在人工智能教育中,教师可以通过设计开放性问题、开展项目式学习、组织合作探究等方式,激发学生的创造性思维,培养他们的团队合作能力和沟通能力。同时,教师应注重培养学生的自主学习能力和解决问题的能力,引导他们从学习中获得乐趣,形成积极的学习态度和正确的价值观。
3.关于教育资源与教育设备
随着人工智能技术的不断发展和应用,教育资源和教育设备也发生了巨大的变化,能为教育活动提供有力的支持。
首先,人工智能教育可以借助网络平台获取海量的教育资源。教师可以通过网络搜索、在线课程等方式,获取包括文字、图片、视频、音频等多种形式的教学资源。这些资源不仅能够为教师的教学活动提供有力的支持,还可以激发学生的学习兴趣,促进他们自主学习和自主探究。
其次,人工智能教育可以借助先进的设备提高学生的学习效率和丰富学生的体验。例如,智能白板、智能机器人等设备的引入,可以使人工智能教育过程更加直观、生动,激发学生的学习兴趣。这些设备的使用有利于学生直观地理解抽象的概念和原理,能培养学生的动手能力和实践能力,提高他们的学习效率并丰富他们的学习体验。
最后,人工智能教育可以借助智能化的学习平台实现教育资源的个性化和智能化管理。在人工智能算法的支持下,学习平台可以根据学生的学习情况和需求,给学生智能推荐相应的学习资源,为每个学生都量身定制符合其学习特点和水平的方案,从而提高学生的学习效率。
二、当前人工智能教育存在的问题
(一)内容缺乏系统性
在初中信息科技教学中,人工智能教育的内容有时会缺乏系统性。这主要体现为内容的编排缺乏统一的标准和框架,导致学生在学习过程中难以构建完整的知识体系。由于人工智能领域的知识庞杂且更新速度快,内容缺乏系统性容易使学生对人工智能的认识不足,无法厘清各个知识点之间的内在联系。
此外,人工智能领域发展迅速,而相关的教材更新较慢,未能及时反映最新的科技发展和应用案例,这使得学生难以获得最前沿的信息,限制了他们对人工智能领域的了解。
(二)师资力量不足
人工智能领域涉及复杂的理论体系和技术知识,需要教师具备深厚的专业背景和丰富的实际应用经验。然而,目前一些学校的信息科技师资力量较为薄弱,无法满足人工智能教育的专业化需求。师资力量不足、教育内容滞后,无法为学生提供最新的、实际可行的教育资源和案例。
(三)实践活动质量不高
首先,学校教育资源匮乏是实践活动质量不高的重要原因之一。由于人工智能技术通常需要大量的软件资源和实验设备支持,但当前部分学校的软件资源和实验室设备严重不足,无法满足人工智能教育的需要。学生不能在真实的环境中进行人工智能项目的实践,限制了他们对人工智能技术实际应用的探索和体验。
其次,教师的实践能力和指导水平不足影响了实践活动的质量。人工智能技术具有复杂性和前沿性,而一些教师缺乏足够的实践经验和相关技能,无法有效地指导学生参与和实施人工智能项目。这导致学生在实践过程中缺乏有效的引导和支持,难以充分发挥他们的创造力和想象力。
最后,课程设置和教学安排不合理对实践活动质量造成了不利影响。有时候,由于课程内容过于庞杂或者教学时间过紧,部分学校会将实践环节压缩或者省略,以确保理论知识的传授。这使得学生没有充足的时间去参与人工智能项目的实践,从而影响了他们实践能力的培养和提升。
三、初中信息科技教学中实施人工智能教育的策略
(一)整合课程资源,营造良好的学习环境
在初中信息科技教学中实施人工智能教育,整合课程资源、营造良好的学习环境是十分重要的。这不仅可以给学生提供丰富多样的学习内容和资源,还可以激发学生的学习兴趣。
一方面,整合课程资源是实施人工智能教育的关键。学校可以通过建立资源库、购买教学软件等方式,搜集和整合与人工智能教育相关的资源。这些资源包括与人工智能相关的课件、视频、实验指导书、开放式教学平台等,能为师生提供丰富的内容和工具支持。
另一方面,营造良好的学习环境对促进人工智能教育的有效实施至关重要。学校可以通过优化教室布局、配置先进的教学设备、建立实验室和创客空间等方式,为学生营造良好的学习环境。在这样的学习环境中,学生可以自由地进行探索和实践,充分发挥创新能力。
例如,在教学“做信息社会的合格公民”一课时,教师可以给学生呈现利用AI进行诈骗的案例,让学生通过案例学会识别和抵制不良信息,自觉遵守网络道德规范和相关的法律法规,在网络交流中增强自我保护意识。
因此,在实施人工智能教育时,学校和教师应该重视课程资源的整合和学习环境的优化,为学生提供更好的学习条件和发展平台。
(二)更新教育内容,开展跨学科合作
为了有效实施人工智能教育,教师需要及时更新教育内容,使其紧跟人工智能技术的发展,并通过开展跨学科合作,使人工智能教育更好地融入不同学科的教学。
一方面,更新教育内容是实施人工智能教育的重要途径。随着人工智能技术的不断发展,相关知识也在不断更新。教师只有不断学习人工智能领域的最新知识,并将其融入教学,才能保持教学的前沿性和实用性。教师可以通过参加培训、研讨会,阅读专业书籍等方式,不断提升自己的专业水平,从而为学生提供更加优质的教育资源和服务。另外,教师还应注重教育内容的实践性和灵活性。人工智能教育不仅要注重理论知识的传授,还要注重对学生实践能力和创新意识的培养。因此,教师应该结合实际情况,设置一些具有实践性的教育内容和任务,以提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
另一方面,开展跨学科合作是实施人工智能教育的有效策略之一。人工智能技术涉及计算机、数学、物理等多个学科,因此需要开展跨学科合作,共同探讨人工智能技术在不同学科中的应用。通过跨学科合作,促进不同学科之间的知识交流和融合,激发学生的学习兴趣,提高他们的综合素养和创新能力。
因此,在实施人工智能教育时,教师应该重视更新教育内容和开展跨学科合作,为学生提供更加丰富多样的学习资源和机会,促进他们的全面发展。
(三)开展实践活动,提升综合能力
开展实践活动是初中信息科技教学中至关重要的一环。通过实践活动,引导学生在亲身体验和动手操作中提升综合能力,更好地理解和运用人工智能知识。以下是一些具体策略。
第一,项目式学习。设计项目式学习任务,让学生以小组合作的形式完成。这些项目可以涉及人工智能领域的实际问题,如机器人设计、智能家居系统构建等。通过项目式学习,学生能培养团队合作能力和创新思维。
第二,编程实践。引导学生利用编程工具和平台,如Scratch、Python等,编写简单的人工智能程序。教师可以从基础的算法开始,逐步引导学生开发一些简单的人工智能功能,如图像识别、语音识别等。通过编程实践,学生能提升逻辑思维能力和解决问题的能力。
第三,实地考察。组织学生参观科技公司或者人工智能展览,让他们深入了解人工智能技术在实际中的应用。通过实地考察,学生能加深对人工智能技术的理解,激发学习兴趣。
第四,竞赛活动。鼓励学生参加有关人工智能的竞赛活动,如机器人比赛、编程大赛等。通过参加比赛,学生有机会将所学知识运用到实践中,并通过与他人的交流和竞争,提升综合能力和自信心。
第五,课外小组活动。组织学生参加人工智能兴趣小组或者学术研讨小组,让他们有机会与其他小组的同学交流学习。在这些小组活动中,学生可以共同探讨人工智能领域的前沿问题,开展合作研究和探索,从而提升团队合作能力和创新能力。
以上实践活动的开展,可以有效提升学生的综合能力,为其未来的学习和发展打下坚实的基础。
(四)创新评价方式,培养综合素质
人工智能教育的实施需要创新评价方式,以全面评估学生的学习成果和综合素质。传统的评价方式往往局限于考试分数,而人工智能教育的评价则注重学生的实践能力、创新能力和团队合作能力。
第一,评价应该关注项目实践和实际操作的成果。在人工智能教育中,学生通过项目实践和实际操作能够更好地理解与运用人工智能技术。因此,教师在评价时应对学生的项目成果进行评估,如机器学习模型的设计与实现、数据分析结果的解释与应用等。这样评价能够更加客观地反映学生的实际能力。
第二,评价应该关注学生的综合素质。人工智能教育不仅仅是传授知识,更重要的是培养学生的综合素质,包括创新能力、问题解决能力、团队合作能力等。因此,教师可以对学生的项目报告、口头答辩、团队合作表现等多个方面进行综合评价,从而全面地了解学生的学习情况和能力发展情况。
第三,评价应关注学生自主学习和持续发展的能力。人工智能领域发展迅速,学生只有具备自主学习和持续发展的能力,才能跟上其发展。因此,教师在评价时应对学生的自主学习能力和持续发展能力进行评估,关注其参与科研项目、撰写技术论文、参加竞赛等方面的表现。
第四,评价应关注学生的个性化和差异化。每个学生的学习能力和兴趣特长都不同,评价方式应该根据学生的特点进行设计,注重发掘学生的优势和潜力。教师可以开展多元主体评价,如学生自评、同学互评、教师评价等,从不同角度了解学生的学习情况和成长过程。
评价是人工智能教育的重要组成部分,能够有效促进学生的综合素质发展。教师在评价时应关注学生的实践成果、综合素质、自主学习能力和个性化需求,从而全面地评估其学习成果和成长潜力,为其未来的学习和发展提供有效指导及支持。
综上,要使人工智能教育高效实施,必须从课程、教师、教学、评价等多个层面进行深刻的反思与创新。初中信息科技教师应当重视将人工智能技术与教学深入融合,对学生进行创造性和实践性的训练,以帮助他们更好地满足数字时代的社会发展需要。
[ 参 考 文 献 ]
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[3] 张瀚文,王亮.初中信息科技教学中实施人工智能教育的途径与策略[J].中小学信息技术教育,2024(1):57-58.
(责任编辑 袁 妮)