林錦鈴

信息技術(shù)是初中教學(xué)體系的重要組成部分，該學(xué)科具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和創(chuàng)造性，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)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(yīng)用，信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)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(xué)改革的步伐，結(jié)合人工智能技術(shù)的發(fā)展要求，充分運(yùn)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(xué)模式，緊抓教學(xué)重難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)突破性教育，促使教學(xué)過程向精準(zhǔn)化、智慧化、個(gè)性化、多元化方向發(fā)展，以切實(shí)提升信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)有效性，促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)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(xué)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(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)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(jī)器根據(jù)指令給出相應(yīng)的反應(yīng)。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(yīng)用范圍也必然會(huì)不斷擴(kuò)大，進(jìn)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(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，我國也必須加強(qiáng)對(duì)人工智能研究與發(fā)展的關(guān)注，并將其和教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行有效融合，以智能教育來推動(dòng)教育改革發(fā)展。因此，在初中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，教師也必須充分考慮人工智能的發(fā)展?fàn)顩r，積極進(jìn)行教學(xué)方法的優(yōu)化改進(jìn)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探索欲望，讓學(xué)生在主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的過程中實(shí)現(xiàn)思維能力的發(fā)展、信息意識(shí)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(yīng)結(jié)果的。各項(xiàng)智能化操作的實(shí)現(xiàn)，需要以計(jì)算機(jī)的計(jì)算和分析為前提，然后傳達(dá)指令，最終才能得以落實(shí)。信息技術(shù)是指對(duì)信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)、加工、表達(dá)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(shí)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(xué)中加強(qiáng)應(yīng)對(duì)人工智能教育內(nèi)容滲透的重視，增進(jìn)學(xué)生對(duì)人工智能的了解，從而為其深入學(xué)習(xí)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(xué)改革指明了方向，同時(shí)也推動(dòng)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(xué)中教師必須充分關(guān)注的重點(diǎn)課題。

二、基于人工智能的初中信息技術(shù)教學(xué)策略

（一）引入人工智能元素，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)科的教學(xué)內(nèi)容。面對(duì)復(fù)雜多樣、具有較強(qiáng)抽象性的教學(xué)內(nèi)容，部分學(xué)生會(huì)不自覺地生出畏難感，影響學(xué)習(xí)熱情。因此，為了激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的魅力，在教學(xué)時(shí)教師可以適當(dāng)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但人工智能元素的引入必須是為課堂教學(xué)服務(wù)的，教師應(yīng)通過特定的問題驅(qū)動(dòng)來幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和方向，讓每節(jié)課都有具體的教學(xué)主題和準(zhǔn)則，以提升課堂教學(xué)的有效性[5]。

例如，在教學(xué)閩教版八年級(jí)信息技術(shù)“平面設(shè)計(jì)”一課時(shí)，教師需要在備課時(shí)明確該課的教學(xué)重難點(diǎn)，將“認(rèn)識(shí)圖層概念”“掌握并能應(yīng)用Adobe Photoshop 各個(gè)選區(qū)工具及圖層操作”“能夠熟練應(yīng)用選區(qū)工具的各種相關(guān)命令設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)作品”作為教學(xué)主題及教學(xué)重難點(diǎn)。由于初中生對(duì)平面設(shè)計(jì)的了解較少，在學(xué)習(xí)時(shí)不免會(huì)覺得有一些吃力，學(xué)習(xí)興趣不高。為此，在教學(xué)時(shí)教師可以先利用多媒體技術(shù)為學(xué)生呈現(xiàn)一些人工智能相關(guān)圖片，以此來吸引學(xué)生的注意力，并讓學(xué)生在欣賞人工智能圖片的過程中對(duì)圖像處理、平面設(shè)計(jì)形成初步感知。同時(shí)教師可以適時(shí)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(shí)拍照時(shí)用的美顏相機(jī)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(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究欲，以此來切入本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。以這樣的方式進(jìn)行教學(xué)，能夠通過人工智能圖片帶給學(xué)生視覺上的刺激，在學(xué)生心中埋下人工智能的種子，同時(shí)還可以通過“接地氣”的問題來實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)和學(xué)生生活實(shí)際的聯(lián)系，以激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使學(xué)生更專注地投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中來，成為學(xué)習(xí)的主動(dòng)探索者[6]。

（二）合理創(chuàng)設(shè)問題情境，激活學(xué)生探究動(dòng)力

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

例如，機(jī)器人屬于人工智能的范疇，在教學(xué)閩教版八年級(jí)信息技術(shù)“搭建救援機(jī)器人”的相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可以圍繞機(jī)器人來為學(xué)生創(chuàng)建真實(shí)的問題情境。首先，教師可以在網(wǎng)絡(luò)上搜集相關(guān)的災(zāi)害圖片、視頻，利用多媒體設(shè)備展示給學(xué)生，通過真實(shí)的事件來引起學(xué)生的情感共鳴，讓學(xué)生明白在地震、房屋坍塌等災(zāi)害面前，及時(shí)搜索救援是第一要?jiǎng)?wù)，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(xué)生播放滅火器、麥昆機(jī)器人的相關(guān)視頻，讓學(xué)生在觀看視頻的過程中對(duì)“機(jī)器人救援”產(chǎn)生初步了解，同時(shí)加深學(xué)生對(duì)“開源硬件在幫助人們處理繁雜、危險(xiǎn)事物中的作用”的認(rèn)識(shí)。最后，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出問題：“是否可以通過救援機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)快速搜索救援？”以此來引發(fā)學(xué)生思考，并引出本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，促使學(xué)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(shí)的學(xué)習(xí)，并利用所學(xué)知識(shí)來解決這一問題，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)、解決問題的過程中培養(yǎng)發(fā)散思維。

（三）搭建實(shí)踐操作平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

初中信息技術(shù)學(xué)科有很強(qiáng)的探究性和實(shí)踐操作性，但是就傳統(tǒng)教學(xué)方式來看，部分教師為了盡快完成教學(xué)任務(wù)，同時(shí)保障學(xué)生的安全，在教學(xué)時(shí)以理論知識(shí)講解為主，對(duì)于相關(guān)實(shí)踐操作多是由自己示范進(jìn)行或者通過多媒體設(shè)備來播放操作視頻，學(xué)生真正參與實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)較少，這并不利于學(xué)生實(shí)踐能力、綜合能力的發(fā)展。同時(shí)，被動(dòng)地接受知識(shí)，也容易讓學(xué)生思維固化，不利于學(xué)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(duì)于培養(yǎng)實(shí)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(xué)理念，重視對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，積極為其搭建實(shí)踐操作平臺(tái)，讓學(xué)生在實(shí)踐操作的過程中思考，在思考中展開實(shí)踐分析，以達(dá)到深度學(xué)習(xí)、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展的效果，促使信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)質(zhì)量得到有效提升[8]。

仍然以“搭建救援機(jī)器人”這一章節(jié)為例，在創(chuàng)設(shè)了真實(shí)的問題情境，引出該章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)之后，教師先引導(dǎo)學(xué)生思考自己在生活中見到過哪些機(jī)器人，這些機(jī)器人可以幫助人們解決生活中的什么問題，讓學(xué)生在交流討論的過程中對(duì)機(jī)器人產(chǎn)生更多的了解，由學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。之后，教師可以通過多媒體設(shè)備為學(xué)生播放超聲波避障機(jī)器人的相關(guān)視頻，讓學(xué)生通過觀看視頻了解機(jī)器人自動(dòng)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(xué)生充分了解超聲波傳感器的相關(guān)知識(shí)。在完成知識(shí)講解后，教師可以將學(xué)生劃分為不同的學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組2—3 人，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行問題探究，分析“不同超聲波傳感器的異同點(diǎn)”。之后，可以為各小組分發(fā)機(jī)器人套件，組織學(xué)生以小組為單位按照教材上的步驟進(jìn)行機(jī)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(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。在完成上述操作后，教師可以為學(xué)生播放《Mind+操作》視頻，并由自己進(jìn)行相關(guān)操作演示，學(xué)生則在觀看了視頻及教師的演示后，嘗試進(jìn)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(shí)際情況相符，并通過“上傳模式”與“實(shí)時(shí)模式”在結(jié)果呈現(xiàn)方式上的對(duì)比來加深學(xué)生的印象。通過這樣的方式來實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有效融合，以實(shí)踐操作來加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的印象和理解，同時(shí)鍛煉其實(shí)踐操作能力。

此外，在完成教材內(nèi)容的教學(xué)后，教師還可以組織學(xué)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(dòng)手實(shí)踐來對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行靈活應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

（四）實(shí)現(xiàn)家校聯(lián)動(dòng)，提升信息技術(shù)教學(xué)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(xué)生的實(shí)際生活，則容易增加學(xué)生的理解難度，不利于教學(xué)重難點(diǎn)的突破。例如，在教學(xué)閩教版八年級(jí)信息技術(shù)“搭建巡邏機(jī)器人”一課時(shí)，部分學(xué)生對(duì)巡線機(jī)器人的了解不夠充分，同時(shí)對(duì)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(xué)過程中，教師需要轉(zhuǎn)變單純的以講授法為主的教學(xué)模式，在為學(xué)生講述巡線傳感器巡線工作原理的同時(shí)，還應(yīng)配合視頻播放、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、交流評(píng)價(jià)、課堂比賽等內(nèi)容，構(gòu)建多元化的教學(xué)模式，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，并通過多樣化的方式來加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。此外，學(xué)校還可以積極與學(xué)生家長進(jìn)行溝通交流，實(shí)現(xiàn)家校合作，組織開展“校園機(jī)器人大賽”，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，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(jìn)行機(jī)器人創(chuàng)造，并設(shè)置相應(yīng)的獎(jiǎng)項(xiàng)和獎(jiǎng)勵(lì)，以促進(jìn)學(xué)生廣泛參與其中。同時(shí)在設(shè)計(jì)機(jī)器人的時(shí)候，學(xué)生可以尋求家長的幫助，通過家長與學(xué)生的互動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)家?；?dòng)，以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。這樣通過組織開展學(xué)科相關(guān)的設(shè)計(jì)比賽，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，又可以讓學(xué)生在實(shí)踐操作、參與比賽的過程中積極開動(dòng)思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

總而言之，信息時(shí)代的不斷變化發(fā)展，促使傳統(tǒng)的初中信息技術(shù)教學(xué)方式必須進(jìn)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(xué)科的教學(xué)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(xué)中應(yīng)充分順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，合理地在課堂教學(xué)中融入人工智能技術(shù)，并重視對(duì)教學(xué)方式的調(diào)整，關(guān)注對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以有效推動(dòng)信息技術(shù)教學(xué)改革，提升信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。