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人工智能教育在小学信息科技课堂的实施策略
摘 要:在信息技术高速发展的时代下,人工智能作为一项重要的技术,正在逐渐渗透到各个领域。教育作为社会发展的重要组成部分,亦不能脱离这一趋势。教育界普遍认识到,将人工智能教育纳入小学信息科技课堂教学中,有助于提升学生的信息素养和创新思维,培养学生的解决问题和适应未来社会发展的能力。
关键词:人工智能;小学信息科技;教学策略
前言
随着人工智能技术的快速发展,其在社会各个领域的应用也日益普及,从机器人控制到工业制造,再到金融服务和医疗诊断等诸多领域,而在教育领域,人工智能教育的重要性也逐渐凸显。中小学信息科技教师是智能环境的受益者,在智能环境的影响下,教师可以提升人工智能专业水平,将人工智能融入信息科技课堂教学中,引导学生强化人工智能意识,扎实掌握人工智能这一前沿技术,从而提前培养学生的科学素养和创新思维,为未来的学习和工作生活打下良好基础。
一、引入人工智能知识概念
在小学信息科技课堂中引入人工智能知识概念,为学生提供了一个更加开放和前瞻的学习环境[1]。特别是在教学策略中,将人工智能融入课程设计,能够激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维和问题解决能力。以三年级信息科技上册“指法练习”为例,教师可以首先向学生介绍人工智能的基本概念,如计算机模拟人类智能的能力,包括学习、推理、问题解决等。接着,教师可以引导学生思考如何利用键盘上的符号来模拟人类思维,通过引导学生了解不同符号代表的含义,比如“{ }”代表代码块,“;”代表语句结束等,使学生逐渐形成对人工智能编程的初步认识。
在小学人工智能教学方面,教师可以采用多元化的教学手段,结合图文并茂的教材、生动有趣的课堂互动、以及简单易懂的案例分析等方式,帮助学生更好地理解人工智能的概念和应用。比如,针对“人工智能在身边”这一课,教师可以通过师生交流互动,引入智能家居,比如:大门指纹锁、扫地机器人、感应油烟机、天猫精灵等,让学生感受到人工智能技术应用就在我们身边。同时,教师可以结合一些简单的智能机器人和在线编程平台(比如:万奇机器人和Matatalab编程平台、RoboMaster TT和Mind+图形化编程平台等),引导学生进行实际操作,通过自己动手编写简单的代码,感受人工智能技术,从而进一步加深学生对人工智能编程的理解和认识。
二、引导学生学习人工智能基础知识
在小学信息科技课堂中引导学生学习人工智能基础知识是一项具有重要教育意义的任务。通过恰当的教学策略,可以帮助学生理解人工智能的基本概念,培养其计算思维和问题解决能力。以“搜索引擎查信息”这一课为例,可以展示如何将人工智能教育融入小学信息科技课堂,让学生更好地理解人工智能的应用和原理。
引导学生学习人工智能基础知识需要采用亲近生活、直观易懂的教学方法。在“搜索引擎查信息”的课程中,可以向学生介绍互联网是一个巨大的知识宝库,它有丰富的资源。提问:人们如何才能快速、有效地在互联网上查找到自己想要的信息,从而引出搜索引擎。学生通过思考、分析和查找了解搜索引擎的工作原理(爬虫抓取网页、建立索引和提供搜索结果)。通过这种方式,学生可以从学习生活的角度出发,理解人工智能是如何通过模拟人类思维和决策来完成任务的。同时,教师可以向学生介绍人工智能领域的基本概念,例如机器学习、数据分析和算法等,以帮助学生理解实现人工智能的关键要素。
在“多种形状展创意”一课的课堂教学延伸环节,以文字加视频的方式引入AI绘画,让学生先了解人工智能的一些运用场景,拓宽学生视野。同时,让学生通过体验以关键字生图和以图生图的AI绘画方式,让学生继续巧拼智“绘”,绘出无限可能,体验人工智能的魅力。这不仅能够培养学生的创新思维,还能够加深学生对人工智能基础知识的理解。
三、促进学生理解和应用人工智能的实现过程
在小学信息科技课堂中,促进学生理解和应用人工智能的实现过程是至关重要的[2]。在教学策略方面,可以采用以简易互动游戏为主的方式。通过设计简单而趣味的互动游戏,比如让学生参与一个虚拟机器人的编程或者模拟一个智能问答环节,引导学生通过操作理解人工智能的基本概念和工作原理。此外,老师可以在课堂上引入有趣的故事、动画或者视频,向学生展示人工智能在日常生活中的应用,例如智能助手、文心一言等,激发学生对人工智能的兴趣和好奇心。此外,组织小组讨论和分享,让学生分享自己对人工智能的理解和感受,提高学生的参与度和思考深度。
以“防范病毒保安全”为例,教师可以通过教学案例的方式引导学生深入理解人工智能在网络安全领域中的应用。教师可以结合一些简单易懂的实例,在课堂中引导学生了解基本的网络安全知识,比如机器学习和深度学习算法可以实现系统漏洞自动化修复,基于人工智能技术的垃圾邮件检测方案已经发展多年等。并结合实际操作指导学生进行相关设置和操作。同时,教师可以组织模拟网络攻防的小游戏或者案例分析,让学生在模拟环境中体验防范网络攻击的过程,进一步增强学生对网络安全的认识和意识,促进学生理解和应用人工智能的实现过程。
总结
人工智能教育在小学信息科技课堂的实施,是一个充满挑战又充满希望的领域。通过本文的探讨,教师深入了解了人工智能教育在小学阶段的重要性,以及相关的实施策略和应对措施。不仅如此,人工智能教育的实施需要教育部门、学校、教师、家长以及社会各界的共同努力与支持。相信在各方共同努力下,人工智能教育将更好地融入小学信息科技课堂教学中,为培养具有创新精神和适应未来社会发展需要的优秀人才做出积极贡献。
参考文献
[1]伏亚娟.小学信息技术教学中人工智能的应用[J].好家长,2023(24):58-60.
[2]方处云.小学信息技术教学与人工智能的深度融合实践[J].中小学电教(教学),2023(07):61-63.