浅谈人工智能在小学信息技术课中的融合应用

发表时间:2021/8/18   来源:《教学与研究》2021年4月11期   作者:范吉志
[导读] 人工智能这个概念其实并不新鲜,它早在上世纪就出现了,所以经过科研人员多年来的研究与开发,现代最近新技术下的人工智能已经具备了
        范吉志
        界首市第一小学
        【摘要】人工智能这个概念其实并不新鲜,它早在上世纪就出现了,所以经过科研人员多年来的研究与开发,现代最近新技术下的人工智能已经具备了:进行大数据分析、实现远程办公、对接人和环境之间实现交互体验等等多方面的高新技术,所以对于新时代的教师而言,为了在进行教学不断升级的过程中,能够有效地促进学生的学习领域的拓宽,充分利用先进前沿的技术激发学生的学习兴趣,所以要开展人工智能教学这项工作,从而更好地实现相应的教学目的,提高学生学习的积极性,锻炼学生的智力。
        【关键词】小学信息技术;人工智能;融合策略
        在小学阶段,学生各方面能力快速发展,良好的教学可以为学生未来的学习奠定良好的基础。小学信息技术课应当是一门与时俱进的课程,而不是依旧停留在教学生用键盘打字的教学上。近年来,人工智能逐渐应用于社会中的各个领域,作为信息技术的产物之一,它的智能化特性为小学信息技术课的开展提供了有力的支持。教师应当积极探索将人工智能合理应用于课堂上的教学措施,不断学习相关的理论知识,为知识的传授做好准备,并通过人工智能的应用开发学生创新型的信息思维,提升学生的信息素养。
        一、人工智能的含义
        人工智能,就是人们通常所说的AI,它涉及了多个领域的知识,比如数学、计算机科学、哲学等。由于其丰富的学科基础,使得人工智能具有多重科学技术。其中,机器学习是人工智能的核心基础,是人工智能赖以生存的基石。顾名思义,机器学习就是指将人类的行为在人工智能中映出,然后人工智能对如何模仿人类行为进行研究探索,从而慢慢学会这种行为。当前,人工智能的发展超乎人类的想象,部分人工智能甚至可以在某一领域打败一些专家,例如前段时间打败韩国围棋世界冠军的围棋AI,这在一定程度上代表着,人工智能迄今为止已经达到了一个十分可怕的高度。所以,在这种情况下,教师一定要将人工智能与课堂教学真正结合起来,帮助学生适应这个人工智能飞速发展的时期,为人工智能时代的到来做好准备。
        二、改变教师观念,推动教育发展
        随着人工智能的快速发展,教师将从传统的教学工作中得到解放。但是新的小学信息技术教学对教师提出新要求,要求教师及时转变教学观念,树立新的知识观,用新的教学观念对学生进行教学。教师在教学过程中需要加强与学生之间的互动,教师与学生的关系应当是平等的,构建一个和谐的师生关系更有利于教学活动的顺利开展。
        例如,教师在教学“智能家居”这一知识内容时,需要将小学信息技术教材中包含的内容通过人工智能系统进行二次整合,提高课堂效率。一般情况下,知识可分为硬知识和软知识。人工智能的发展推动知识信息量的增长,知识的更新换代。传统的学科中硬知识比软知识的数量要多。为提高课堂效率,教师可以借助人工智能将一些教材中包含的硬知识传递给学生,如教师可以将书中包含的智能家居给现代生活带来的便利之处的内容通过人工智能进行教学。教师应顺应时代潮流的发展,摒弃传统的灌输式教学方法。教师在教学过程中,应当注重学生的探索学习和个性化发展,通过人工智能大数据分析,掌控每个学生的学习情况。根据学生的实际情况进行教学,使学生在良好的学习环境下学习,能够有效提高小学信息技术教学课堂效率。
        三、巧妙利用人工智能系统,助力学生更好掌握信息技术
        智能教学系统、智能决策支持系统与智能仿真教学系统是人工智能技术在教育中重要的三种应用,对信息技术的开展有着很好的辅助作用,便于教师为学生提供一个良好的学习空间,让学生更好地享受人工智能所带来的独特、个性化的教学服务,调用各种教育资源,满足学生的需求和发展,助力教师有效实现精准教学和分层有效教学,保证信息技术教学能够贴合学生的个人实际,助力学生更好地掌握信息技术知识和技能,由此可见,科学型的信息技术教学替代了经验型的教学,对信息技术传统教学是一场不小的冲击。值得一提的是,智能仿真技术是仿真技术与人工智能的高度集成,它的出现大大节省了人力物力,降低开发成本,实现实验教学的开发速度,解决仿真专家所涉及的实验、完成的建模与理解等步骤,让学生自主进行实验,提升学生自主学习的能力。
        四、翻转课堂,预习可视化
        翻转课堂是教育信息化背景下提出的一种新的教学模式,其在教学中的应用,颠覆了传统的教学流程,将学生的自主学习放在首要位置,并以学生的自主学习情况为依据,有针对性地实施课堂教学活动。

课前预习是学生自主学习的重要环节。小学生的信息技术自主学习能力不高,在完成预习任务的过程中往往会遇到诸多问题,影响预习效果[1]。“人工智能+”使用了云计算智能算法,能使学生在线从多个角度对学习内容进行观察、分析,实现预习可视化,激发自学兴趣。同时,“人工智能+”的应用宝便于教师在线对学生进行监督和指导,及时地帮助学生解决自学过程中的问题,加深其对新知的认知。基于“人工智能+”在预习阶段的应用价值,在开展小学信息技术教学时,笔者对其进行应用,引导学生可视化地进行预习。
        以“计算机的组成”为例,在组织预习活动时,应用“人工智能+”,以网络为平台,在线与学生互动。在互动的过程中,布置自学任务:阅读教材,梳理计算机的组成部分,绘制计算机图像,标注各组成部分的名称。在布置任务后,在线对学生进行监督。学习任务能使学生有针对性地进行预习。学生自主分析教材,边阅读,边思考,对计算机的组成部分形成初步认知。基于此,引导学生在网络上展现各自绘制的计算机图像,并进行集体交流。在交流过程中,学生会发现许多问题,而这些问题也是学生课堂学习的重点。所以,针对较为简单的问题,先在线点拨学生,留下复杂问题在课堂上进行重点讲解。这样不仅实现了师生间的“在线互动”,切实地翻转了课堂,驱动了学生的自主学习,还使学生发挥主观能动性,在教师的引导下学有所获,提高自主学习效果。
        五、培养编程思维模式,提升小学生认识和理解人工智能的能力
        编程必然在未来是一个基础性的学科,像普及英语一样逐渐走进千家孩子的基础教育中。在今后如果孩子不懂编程,必然会输在起跑线上,长大后拉大与其他孩子在认知方面的距离,所以编程是每个受过教育的人所具备的基本素质。学习编程需要科学的编程教学体系,第一阶段以游戏的形式让适龄孩子接触这门学科,用图形来认识编程的语言;第二阶段认识了图形的逻辑之后,需要掌握编程的基本模块,开始试着解决一些比较简单的问题;第三阶段在具体的编程过程中,慢慢融入一些需求,从建模时开始搭建机构,融入纠错分析机制和错误评估机制,开始理解变量等知识的概念;第四阶段开始接触编程语言的核心算法,如递增、递减、循环、递归等语言的编写,用这些语言解决数学问题;第五阶段逐渐深入到开源软件,对开源的编码融入需求分析结合各种算法实现生活中各种小创意。因此为了让人工智能进入到小学信息技术课堂教育中,必须提前搭建起教学的框架体系,用趣味性、科学性和长久性来让学生在一个轻松愉悦的环境中接受新的领域和知识。
        六、制作多样游戏活动,引导学生小组合作
        小学生比较喜欢游戏活动,游戏能够快速吸引学生的注意力,使学生参与其中,对学生知识的深入学习及课程教学的持续开展有益。当前创客产品升级、改造逐渐趋向于智能化发展的方向,如无人驾驶设备、思泰姆的奇乐方和小猫科技等,均能够为学生带来丰富的学习体验。学生做学习相关信息技术知识的前提下,能够快速创作出智能项目。教师需要提升智能化游戏设计教学的重视程度,保证学生智能学习的软件、硬件设备充足,开设专门的课程教学体系,完善智能编程平台,指导学生学习人工智能课程知识,感受人工智能算法、图像识别技术等。在课程学习完成后,教师还可以组织学生以小组为单位,合作设计智能项目如设计小游戏等,在下一次课堂中展示学生的作品。由一名小组成员为其他同学介绍项目。教师需要鼓励学生设计、创作,且可以定期开展“我最喜欢的小游戏”等评比活动,给与获胜的小组适当奖励,为学生创设一个良好的学习、创造平台,挖掘学生更多潜在的能力,促进学生专业能力及综合素质的提升。
        随着人工智能的不断发展,在它成为全球关注的焦点同时,还令人类的生活方式产生了重大改变。因此,教师要紧跟时代潮流,充分了解人工智能的核心内容,实现人工智能与信息技术教学的有机结合。在培养学生思维逻辑的同时,帮助其更好地适应人工智能飞速发展的当今社会,为社会培养出更多的高质量人才。
        参考文献
        [1]乐婷婷.基于人工智能发展视域下的小学信息技术教学探究[J].启迪与智慧(中),2020(11):71.
        [2]杨慧成.人工智能在小学信息技术课中的应用[J].家长,2020(24):69+71.
        [3]费宇迪.人工智能在小学信息技术教学中的实践[J].智力,2020(21):145-146.
        [4]凌秋虹.人工智能在小学信息技术课堂教学中实施的思考[J].中国信息技术教育,2019(11).
       
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