• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

人工智能技术在初中信息科技教学中的融合与实践

董文琴
  
创新版媒体号
2024年170期
浙江省慈溪市慈吉实验学校 315300

摘要:随着人工智能技术的迅速发展,教育领域逐渐引入了这一前沿技术,特别是在信息科技教学中,人工智能的应用正在重塑教学方式与学习体验。机器学习作为人工智能的核心分支之一,具有强大的数据分析与预测能力,为初中信息科技课程的创新提供了丰富的资源和工具。通过将机器学习融入课堂教学,不仅可以开阔学生的知识视野,还能提升学生对未来科技的理解和兴趣。本文将探讨人工智能技术,尤其是机器学习,在初中信息科技教学中的融合与实践路径。

关键词:人工智能;初中信息科技;融合;实践

前言

人工智能技术已渗透到各行各业,教育领域亦不例外。在初中信息科技课程中,引入人工智能的机器学习技术,不仅为教师提供了全新的教学工具,也为学生打开了通向未来科技的窗口。机器学习通过分析大数据,能够精准预测和解决复杂问题,使学生能够从中获得理论与实践结合的深刻体验。然而,目前初中信息科技课程对人工智能技术的应用尚处于起步阶段,如何更好地融合这一技术以激发学生学习兴趣、提高教学效率,是当前教育改革的重要课题。

一、融合课程资源,开阔知识视野

在初中信息科技教学中,融合课程资源并扩展学生的知识视野是培养学生信息素养的重要途径[1]。在“人工智能发展”这一课中,以机器学习为核心的人工智能技术是一个极具前沿性和实用性的内容,通过将这一技术与课程资源相结合,不仅能够激发学生的学习兴趣,还能够使学生对未来的科技发展有更深刻的认识。在教学中,教师可以通过引入丰富的课程资源,如相关的在线学习平台、开源代码库以及案例研究,帮助学生直观了解机器学习的概念和原理。例如,在介绍机器学习时,可以通过具体的实例,如图像识别、语音助手等,向学生展示人工智能如何通过海量数据的积累与分析实现“自主学习”。

通过“人工智能发展”这一课,教师还可以利用跨学科资源进一步开阔学生的知识视野。例如,将数学、统计学和计算机科学中的相关内容与机器学习技术相结合,能够帮助学生更好地理解机器学习中的核心算法,如线性回归、决策树、神经网络等。在具体教学设计中,教师可以引导学生利用编程软件如Python中的机器学习库(如scikit-learn),让学生动手编写简单的机器学习算法,体验从数据预处理、模型训练到结果评估的全过程。这不仅可以培养学生的编程技能,还可以提升学生的逻辑思维和问题解决能力。在实际教学过程中,通过案例讲解、实践操作与跨学科融合的多维度教学模式,学生能够从不同层面理解人工智能技术的应用场景,并对未来信息科技的发展趋势有一个更广阔的认知视角。

二、了解应用场景,激活学习兴趣

在初中信息科技教学中引入人工智能技术,能够极大激发学生的学习兴趣,并帮助学生了解前沿科技的应用场景[2]。例如在“人工智能发展”这一课中,教师可以通过讲解机器学习的原理和应用,带领学生深入探索人工智能的核心技术之一。机器学习作为人工智能的关键技术,能够让计算机系统从数据中自我学习,逐步优化其决策能力。通过展示智能语音助手、自动驾驶汽车和推荐系统等具体应用场景,教师能够帮助学生理解人工智能在日常生活中的广泛应用。在此过程中,教师可以使用视频、图像等多媒体资源,让学生更加直观地感受到机器学习是如何从海量数据中提取有价值信息,并通过算法不断优化自身性能的。

为了进一步激活学生的学习兴趣,教师还可以在课堂中设计互动性强的实践活动。例如,教师可以让学生通过编程平台搭建简单的机器学习模型,如分类算法或回归模型,让学生在实践中探索数据的处理和模型的训练过程。通过操作与理论相结合的方式,学生在探索和解决问题的过程中,会更加积极主动地参与学习。同时,教师可以引导学生讨论机器学习的伦理问题,如隐私保护、算法偏见等,进一步提升学生的批判性思维能力和社会责任感。

三、利用网络资源,加强辅助教学

在初中信息科技教学中,借助网络资源来加强辅助教学是提升课堂效率和学生学习效果的重要方式,尤其在“人工智能发展”这一课中,网络资源能够为“机器学习”相关内容的教学提供丰富的支持。在教学过程中,教师可以利用在线学习平台、开放性学习资源(OER)和人工智能技术演示工具,使学生更直观地理解机器学习的基本概念。例如,教师可以通过线上平台展示现有的机器学习算法应用案例,如图像识别、语音识别等,让学生从实际场景中理解机器学习的实际应用。在网络资源的帮助下,教师可以设计有针对性的学习任务,引导学生通过自主搜索和探究,了解不同的机器学习模型和算法,如监督学习、无监督学习以及深度学习等。学生可以通过自主查阅文献、观看视频教程等方式,提升对人工智能中机器学习的理论理解,进而建立更为系统的知识框架。通过网络资源的辅助,课堂不再局限于课本内容,学生可以在丰富的学习资源中激发探究精神,增强学习兴趣。

在具体教学实施中,教师可以设计互动性强的教学活动,通过网络平台组织学生在线进行小组讨论或合作编程项目,亲身体验机器学习模型的构建和应用。例如,教师可以指导学生使用一些免费或开源的在线机器学习工具,如谷歌的Teachable Machine、微软的Azure Machine Learning等,让学生通过这些平台上传数据、训练模型并进行测试。在“人工智能发展”这一课中,学生通过动手实践,可以深入理解机器学习的核心过程:数据采集、特征提取、模型训练和结果预测。同时,利用网络资源,教师可以引导学生深入讨论机器学习的社会影响,如其在医疗、交通和娱乐领域的广泛应用,以及其可能带来的道德和伦理问题。

总结

综上所述,在信息科技教学中融入人工智能的机器学习技术,既能扩展学生的知识结构,也能激发学生对信息科技的学习兴趣。通过合理利用课程资源和网络平台,教师可以将机器学习的实际应用场景引入课堂,使教学内容更加贴近现实需求。未来,随着技术的不断进步,人工智能将在教育领域发挥更加重要的作用。要实现这一目标,教师需要不断探索与实践,以确保技术与教学的深度融合,推动教育模式的创新与发展。

参考文献:

[1]王佳慧.任务驱动策略在初中信息科技教学中的应用[J].试题与研究,2024,(21):138-140.

[2]韩文斌.信息科技教学中人工智能的融入路径[J].甘肃教育,2024,(08):67-70.

*本文暂不支持打印功能

monitor