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人工智能技术赋能高中信息技术项目式教学
摘要:人工智能技术的快速发展为教育教学变革提供了新的契机。将人工智能技术与高中信息技术教学深度融合,特别是在项目式教学中应用人工智能技术,能够创设情境化的学习环境,构建智能化的教学模式,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力和问题解决能力。本文以浙教版高一信息技术必修1《数据与计算》为例,探讨人工智能技术在高中信息技术项目式教学中的应用优势、存在的问题以及应对策略,为人工智能技术赋能高中信息技术教学提供参考。
关键词:人工智能;高中信息技术;项目式教学;赋能
引言:信息技术是培养学生计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任三大学科核心素养的重要载体。新时代背景下,人工智能作为引领未来发展的战略性技术,正加速向教育领域渗透,为信息技术教学变革带来新的机遇。将人工智能技术融入高中信息技术项目式教学,能够为学生营造沉浸式的学习体验,实现因材施教、个性化学习,提升学生解决复杂问题的综合能力。
一、人工智能技术赋能高中信息技术项目式教学的优势
(一)创设情境化学习环境
在高中信息技术教学中应用人工智能技术,能够创设贴近真实世界的学习情境,增强学生的代入感和参与感[1]。例如,在学习浙教版高一信息技术必修1第四章“数据处理与应用”时,教师可利用人工智能技术设计虚拟超市场景,学生扮演店长角色,运用数据分析工具对超市销售、库存等数据进行分析,并根据分析结果对商品、营销策略等提出优化建议。学生在角色体验中主动应用所学知识分析和解决实际问题,达成“做中学、学中做”。
(二)构建智能化教学模式
人工智能技术为构建智能化的教学模式提供了技术支持。教师可依托智能教学平台,实现教学资源智能推送、学情智能分析、学习过程智能监测与反馈等。在浙教版高一信息技术必修1第三章“算法的程序实现”的教学中,智能教学系统能够根据学生的编程能力和学习进度,智能推荐Python语言程序设计的学习资源,并针对学生编程过程中的错误给出个性化的纠错反馈。教师借助学情分析大数据,精准把握学生的学习状态,有针对性地开展教学。
(三)激发学生的学习兴趣
人工智能技术的应用能有效激发学生学习信息技术的兴趣。在浙教版高一信息技术必修1第五章“人工智能及应用”的教学中,教师可带领学生尝试开发简单的人工智能应用,如利用机器学习算法训练垃圾邮件识别模型、开发智能聊天机器人等。学生在动手实践的过程中,能直观体验人工智能技术的神奇魅力,引发对人工智能的好奇心和探究欲,点燃学习信息技术的热情。
二、人工智能技术赋能高中信息技术项目式教学存在的问题
(一)技术与教学的融合不够
目前,人工智能技术与高中信息技术教学的融合还不够深入,一些应用停留在表面化、形式化的层面[2]。例如,在浙教版高一信息技术必修1第一章“数据与信息”的教学中,有的教师简单展示人工智能产品的工作原理,却没有引导学生思考其中蕴含的数据分析、算法设计等信息技术知识,未能深挖人工智能背后的信息技术内涵,难以达到学科核心素养培育的目标。
(二)缺乏跨学科教师团队
人工智能技术的应用涉及信息技术、数学、语文等多个学科,需要教师具备跨学科知识整合与应用的能力。然而,目前高中信息技术教师普遍缺乏人工智能专业知识和技能的系统培训。在浙教版高一信息技术必修1第二章“算法与问题解决”的教学中,部分教师难以将人工智能算法与中学数学、语文等学科知识联系起来,影响了学生对算法的理解和掌握。同时,学校缺乏跨学科教师团队,信息技术教师与其他学科教师的沟通交流不够,未能充分挖掘人工智能项目中的跨学科教育价值。
(三)评价体系有待完善
项目式教学强调过程性评价与终结性评价的结合,关注学生在项目实践中的表现。然而,在人工智能技术支持下的项目式教学中,教师对学生的评价往往过于注重人工智能应用的开发成果,而忽视了学生在项目实施过程中表现出的创新意识、团队协作、问题解决等关键能力。以浙教版高一信息技术必修1的期末项目为例,教师评价学生的人工智能应用时,主要关注其功能的完整性、界面的美观性,对学生项目策划、团队分工、技术选型等环节的表现关注不够,未能做到全面考察学生的信息素养。
三、人工智能技术赋能高中信息技术项目式教学的对策
(一)加强技术与教学的深度融合
教师要加强人工智能技术与信息技术教学的深度融合,将人工智能作为学科教学改革的助推器,而非简单的点缀。教学设计要重点挖掘人工智能背后的数据思维、算法思维,引导学生反思人工智能的应用场景与价值。比如,在利用人工智能技术进行垃圾分类时,要让学生思考其中的图像识别算法,体会算法在解决生活实际问题中的价值。同时,教师要关注信息技术伦理,在人工智能项目实践中融入信息社会责任教育,引导学生思考人工智能的利弊,树立正确的技术价值观。
(二)打造跨学科教师团队
学校要重视跨学科教师团队建设,为信息技术教师和其他学科教师搭建沟通交流的平台。定期组织跨学科教研活动,探讨人工智能技术与数学、语文等学科教学的融合。鼓励信息技术教师和其他学科教师合作开发跨学科人工智能项目。比如,信息技术教师与语文教师共同设计“智能作文批改”项目,学生综合运用自然语言处理、深度学习等人工智能技术,开发作文自动评分系统。教师在协作中相互启发,共同挖掘项目的跨学科育人价值。此外,学校要加强信息技术教师的人工智能培训,提升教师将人工智能技术与学科教学深度融合的能力。
(三)完善过程性评价体系
教师要改进人工智能项目式教学的评价方式,建立注重过程、突出能力的评价体系。评价内容要全面覆盖学生在项目实施各环节的表现,包括方案设计的创新性、团队分工的合理性、编程实现的规范性、问题解决的高效性等。可引入学生自评、生生互评、教师评价等多元评价主体,通过评价量规表、成长记录袋、在线编程平台等多种评价工具,客观记录学生的项目学习历程。评价反馈要突出个性化和针对性,帮助不同能力水平的学生查缺补漏、扬长避短。此外,还要将评价结果与学生综合素质评价、高考选拔等挂钩,以评价引领教学,促进学生核心素养的全面发展。
结语:
人工智能正深刻变革教育形态,呈现出智能化、个性化、沉浸化的发展趋势。高中信息技术教学要主动拥抱时代变革,将人工智能技术创新性地应用于项目式教学,推动学科教学从以“教”为中心走向以“学”为中心,从注重“结果”走向注重“过程”,从关注“技术”走向关注“素养”,为学生提供沉浸式、个性化、智能化的学习体验,促进学生计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等核心素养的内化升华。
参考文献:
[1]廉士斌.人工智能技术赋能高中信息技术项目式教学[J].中小学电教(下),2024(9):4-6.
[2]郭宏伟.人工智能技术赋能高中信息技术项目式教学[J].智慧少年,2023(23):0040-0042.