袁程 趙金濤

摘? 要 闡述人工智能教育系統(tǒng)的構(gòu)架，分析小學(xué)信息技術(shù)課堂上應(yīng)用人工智能的意義和教學(xué)目標(biāo)，提出基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)策略，以期為小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞 人工智能;小學(xué)信息技術(shù);大數(shù)據(jù);深度學(xué)習(xí);創(chuàng)客教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.58? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）13-0110-02

1 前言

小學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的目的是為以后學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。近年來(lái)，人工智能技術(shù)興起，其在中小學(xué)教育中也得到良好應(yīng)用。其中，人工智能技術(shù)在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中的科學(xué)化應(yīng)用，能促進(jìn)教學(xué)工作高效開(kāi)展，有助于小學(xué)生信息技術(shù)水平的提升。此外，通過(guò)應(yīng)用人工智能改變傳統(tǒng)信息技術(shù)課堂教學(xué)現(xiàn)狀，還可以對(duì)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的提升起到促進(jìn)作用，讓學(xué)生在全新的學(xué)習(xí)氛圍中探究信息技術(shù)知識(shí)。

2 人工智能教育系統(tǒng)架構(gòu)

中國(guó)教育將迎來(lái)人工智能賦能教育（AIED）的到來(lái)，人工智能賦能教育是單核機(jī)制。現(xiàn)在教育環(huán)境下教學(xué)模式的核心是雙核機(jī)制，教師主導(dǎo)、學(xué)生主體形成雙核，雙核的外面是家庭和社會(huì)，雙核的進(jìn)展得到的結(jié)果是成績(jī)。人工智能賦能教育需要的大環(huán)境是三個(gè)智慧、核心機(jī)制和大數(shù)據(jù)構(gòu)成的系統(tǒng)和理念。人工智能賦能教育中單核機(jī)制的核心是學(xué)生自主深度學(xué)習(xí)，單核的外面是教師輔助、家庭和社會(huì)，單核的進(jìn)展得到的結(jié)果是成果。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)和理念是三個(gè)智慧、一個(gè)核心加大數(shù)據(jù)。首先是匯聚教師智慧。系統(tǒng)通過(guò)把常規(guī)教師授課資源轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)共享的通用多媒體教學(xué)資源，包括學(xué)案、教案、微視頻、文檔、教學(xué)附件（圖片、角色、程序代碼、腳本），讓20%的優(yōu)秀教師的智慧匯聚到平臺(tái)中，讓80%的教師可以分享，讓全部教師站在高起點(diǎn)高水平上。而系統(tǒng)目標(biāo)是培養(yǎng)激發(fā)開(kāi)拓學(xué)生的智慧，通過(guò)系統(tǒng)深度學(xué)習(xí)挖掘大數(shù)據(jù)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)個(gè)性與共性、資源不同形式對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響等，建立學(xué)生學(xué)習(xí)核心機(jī)制。圍繞核心機(jī)制為學(xué)生匹配最符合其認(rèn)知需求的學(xué)習(xí)材料和活動(dòng)，并提供有針對(duì)性的實(shí)時(shí)反饋。只有通盤(pán)考慮三個(gè)智慧、核心機(jī)制、大數(shù)據(jù)，才能架構(gòu)搭建好人工智能賦能教育系統(tǒng)平臺(tái)。

3 小學(xué)信息技術(shù)課堂上應(yīng)用人工智能的意義和教學(xué)目標(biāo)

小學(xué)信息技術(shù)課堂上應(yīng)用人工智能的意義? 當(dāng)前新課程改革不斷深入，教師應(yīng)該及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改變傳統(tǒng)陳舊的教學(xué)思想，注重將人工智能和信息技術(shù)課堂教學(xué)相結(jié)合，從而創(chuàng)新信息技術(shù)課堂教學(xué)模式[1]。此外，人工智能和小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)相結(jié)合，還可以有效提高課程教學(xué)的質(zhì)量和效率。教師在運(yùn)用人工智能的基礎(chǔ)上采用新的教學(xué)方式和觀念，能將信息技術(shù)課程中抽象的內(nèi)容形象化地為學(xué)生呈現(xiàn)，可有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及參與度。

人工智能的重要標(biāo)志是大數(shù)據(jù)以及深度學(xué)習(xí)，所以人工智能能對(duì)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的提升起到積極的促進(jìn)作用。在大數(shù)據(jù)背景下，人工智能可以利用大數(shù)據(jù)協(xié)助教師快速?gòu)膶W(xué)生的表現(xiàn)中收集具備可操作性的見(jiàn)解，還能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的具體問(wèn)題，然后幫助教師制定有效的方法，收集材料，幫助學(xué)生改善問(wèn)題、彌補(bǔ)差距。此外，智能賦能教育活動(dòng)的開(kāi)展，能為學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)技能提供無(wú)窮的動(dòng)力。因此，教師在實(shí)際教學(xué)中通過(guò)人工智能的科學(xué)化運(yùn)用，能幫助學(xué)生掌握先進(jìn)的學(xué)習(xí)技能。

小學(xué)信息技術(shù)課堂上應(yīng)用人工智能的教學(xué)目標(biāo)? 小學(xué)信息技術(shù)課堂上將人工智能技術(shù)加以科學(xué)化運(yùn)用，要和實(shí)際課程教學(xué)的要求相結(jié)合，建立的人工智能系統(tǒng)要符合信息技術(shù)教學(xué)的要求。隨著新課程改革的不斷深入，小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)的方向目標(biāo)也要及時(shí)轉(zhuǎn)變，尤其是在人工智能技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)方面要明確，全面推進(jìn)信息技術(shù)教育，培養(yǎng)學(xué)生編程能力以及感知思維，從小學(xué)起為學(xué)生未來(lái)的信息技術(shù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[2]。信息技術(shù)教育比較注重學(xué)生運(yùn)用操作能力，教師要注重以學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)作為重點(diǎn)，利用信息技術(shù)課堂教學(xué)融入人工智能的方式，實(shí)現(xiàn)既定的教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力以及解決問(wèn)題能力的提升。

另外，小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中運(yùn)用人工智能技術(shù)，還要注重對(duì)學(xué)生的人工智能技術(shù)運(yùn)用能力進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;讓學(xué)生在小學(xué)階段對(duì)信息技術(shù)知識(shí)技能的學(xué)習(xí)充滿興趣，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新和拓展教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)拓展機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的能力水平。

4 基于人工智能的信息技術(shù)課堂教學(xué)策略

激發(fā)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情? 小學(xué)生年齡小，對(duì)新鮮事物比較感興趣。教師在教學(xué)中要以學(xué)生為中心開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，并要注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過(guò)激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，才能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。傳統(tǒng)教學(xué)方式不適應(yīng)當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生熟悉人工智能應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生在興趣的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣才能真正有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

人工智能并非是高高在上遙不可及的，其實(shí)它和學(xué)生的學(xué)習(xí)生活有著緊密聯(lián)系。教師為讓學(xué)生對(duì)人工智能有更多的認(rèn)識(shí)和了解，可通過(guò)人工智能應(yīng)用案例的呈現(xiàn)，讓學(xué)生了解人工智能圖像識(shí)別以及語(yǔ)言識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)景，認(rèn)識(shí)到人工智能和人們生活之間的聯(lián)系，這就有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)的積極性[3]。

智能手機(jī)就采用了人工智能技術(shù)，如指紋解鎖、刷臉解鎖等，這些技術(shù)可以確保人們安全應(yīng)用手機(jī)。支付寶的人臉識(shí)別支付也是基于對(duì)人工智能的運(yùn)用而實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)具體的案例講述，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到人工智能和人們的生活緊密聯(lián)系，對(duì)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)起到積極的促進(jìn)作用。

創(chuàng)客思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力? 信息技術(shù)課程教學(xué)中融入人工智能，需要教師從教學(xué)培養(yǎng)的方向上及時(shí)轉(zhuǎn)變，從創(chuàng)客思維角度出發(fā)，讓人工智能和信息技術(shù)教學(xué)的融合更為有效。創(chuàng)客教育是以學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為基礎(chǔ)，通過(guò)項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)方式展開(kāi)的教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)數(shù)字化工具的科學(xué)運(yùn)用、鼓勵(lì)分享以及對(duì)學(xué)生跨學(xué)科解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，都能對(duì)學(xué)生良好學(xué)習(xí)發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用[4]。人工智能和創(chuàng)客教育是以創(chuàng)新為核心的，創(chuàng)客和人工智能的結(jié)合，融入了多學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，豐富了學(xué)生的信息技術(shù)知識(shí)，如機(jī)械原理、計(jì)算機(jī)軟硬件、電子傳感器等。多領(lǐng)域的知識(shí)融入，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力、分析與解決問(wèn)題能力的提升都能起到積極作用，有助于學(xué)生的全面發(fā)展。

優(yōu)化方法，提升教學(xué)質(zhì)量? 在人工智能和信息技術(shù)課程的融合過(guò)程中，教師要在教學(xué)方面積極應(yīng)對(duì)，充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)技能提供技術(shù)支撐。只有在這些基礎(chǔ)層面進(jìn)行強(qiáng)化，才能不斷促進(jìn)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的提升。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，發(fā)揮小組合作的學(xué)習(xí)價(jià)值，讓人工智能和信息技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生呈現(xiàn)合作探究的任務(wù)，讓學(xué)生在實(shí)踐參與過(guò)程中獲得更大的進(jìn)步[5]。教師通過(guò)小組合作方式實(shí)現(xiàn)人工智能和信息技術(shù)結(jié)合的教學(xué)目標(biāo)，發(fā)掘教學(xué)資源，深化學(xué)生對(duì)信息技術(shù)知識(shí)以及人工智能技術(shù)的了解，讓學(xué)生通過(guò)小組合作的方式完成教師所布置的任務(wù)，每個(gè)小組成員都有自己的任務(wù)，這就為學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

建立平臺(tái)，提升實(shí)踐能力? 科學(xué)化應(yīng)用人工智能技術(shù)，有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教師要注重實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建，這是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。教師要為學(xué)生實(shí)踐能力的提升建立有效的教學(xué)平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的靈活運(yùn)用，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手操作能力。學(xué)校要加大資金的投入，為教師購(gòu)買(mǎi)智能產(chǎn)品組件;鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)以及組裝，并積極引導(dǎo)學(xué)生參與人工智能比賽活動(dòng)，在比賽競(jìng)爭(zhēng)中激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望，促進(jìn)學(xué)生以飽滿熱情投入到信息技術(shù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中去。教師在信息技術(shù)課堂教學(xué)中只有從教學(xué)的創(chuàng)新角度出發(fā)，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式和理念，才能培養(yǎng)學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)技能。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中合理發(fā)揮人工智能優(yōu)勢(shì)，可以有效提高課堂質(zhì)量，培養(yǎng)小學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。在未來(lái)，人工智能理念將更加深入人心，其技術(shù)也會(huì)更加先進(jìn)和成熟。這一技術(shù)將幫助教師創(chuàng)新課堂模式，豐富學(xué)生技能，為有效培養(yǎng)小學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)保駕護(hù)航。

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