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高中计算机课程中人工智能基础知识的普及与教学探索

王雪婷
  
教育文创媒体号
2024年49期
甘肃省陇南市第一中学 746000

摘要:“在科技日新月异的今天,人工智能已悄然渗透到我们生活的方方面面,成为推动社会进步的重要力量。”鉴于此,高中计算机课程中引入人工智能基础知识的教学显得尤为重要。本文旨在探讨如何在高中阶段有效普及人工智能知识,通过创新教学方法,激发学生对人工智能的兴趣,培养其初步的实践能力和创新思维。文章首先从人工智能的基本概念出发,逐步深入到其应用领域,再结合高中生的认知特点,设计了一系列寓教于乐的教学活动,力求让学生在轻松愉快的氛围中掌握人工智能的核心概念。通过实例分析,本文展示了人工智能在高中教育中的广阔前景,为培养未来科技人才奠定了坚实基础。

关键词:人工智能;高中计算机课程;普及教学;创新思维

引言:随着人工智能技术的飞速发展,社会对具备相关知识和技能的人才需求日益增长。高中阶段作为学生知识体系构建的关键时期,引入人工智能基础知识教学,不仅能够拓宽学生的视野,还能为其未来的学习和职业生涯奠定坚实基础。然而,如何在有限的教学时间内,高效且有趣地传授人工智能知识,成为当前高中计算机课程面临的一大挑战。

一、人工智能基础知识概述

人工智能基础知识概述作为高中计算机课程的重要组成部分,首先向学生简要揭示了人工智能的神秘面纱。它定义了一种技术,即让计算机系统能够模仿、执行乃至超越人类的智能行为。从早期的图灵测试到如今的广泛应用,人工智能经历了从理论探索到实践应用的飞跃发展。在这一历程中,涌现出了诸如机器学习、深度学习等一系列重要分支,它们如同人工智能大厦的基石,支撑着整个领域的进步。为了让学生更直观地理解这些概念,教学中引入了众多生动的案例。智能语音助手,如Siri、小爱同学,它们能够理解用户的语音指令,完成打电话、查天气等日常任务,展现了人工智能在人机交互方面的便捷性。而自动驾驶汽车,则通过复杂的传感器系统和算法,实现了车辆的自主导航和避障,预示着未来交通的巨大变革。这些案例不仅让学生感受到了人工智能的魅力,更激发了他们探索这一领域的浓厚兴趣。通过这样的教学方式,学生能够在轻松愉快的氛围中,逐步构建起对人工智能基础知识的认知框架。

二、高中生认知特点与教学策略

针对高中生认知特点与教学策略的制定,需充分考虑他们好奇心旺盛、乐于动手实践的特性。因此,在教学过程中,采用项目式学习和小组合作探究等创新教学模式显得尤为重要。这些模式不仅能够满足学生探索未知的欲望,还能在团队合作中培养他们的沟通能力和协作精神。具体来说,教师可以设计一系列与人工智能相关的实践项目,如图像识别、情感分析等,鼓励学生通过编程来实现这些应用。在项目实施过程中,学生需要亲自动手编写代码、调试程序,从而深入理解人工智能算法的原理和应用方法。这种将理论知识与实践操作紧密结合的教学方式,不仅有助于学生巩固所学知识,还能激发他们对人工智能技术的浓厚兴趣。通过项目式学习和小组合作探究,学生能够在实践中不断探索、试错,最终获得成功的喜悦。这种教学模式不仅能够提升学生的实践能力和创新思维,还能为他们未来在人工智能领域的学习和工作奠定坚实的基础。因此,在高中计算机课程中,应充分利用这些教学策略,为学生的学习和发展创造更加有利的条件。

三、教学资源与工具的选择

在教学资源与工具的选择上,为了降低高中生学习人工智能的门槛,并让他们能够轻松体验到创造的乐趣,教师可以引入一些适合学生的平台和工具。TensorFlow Lite是一个轻量级的人工智能学习平台,它允许学生在移动设备上运行和训练机器学习模型,这使得学习不再受限于特定的硬件环境。而Jetson Nano作为一款小型的、功能强大的AI计算机,则为学生提供了搭建和部署人工智能应用的实体平台,让他们能够亲手组装、配置,并运行自己的AI项目。此外,教师还可以引导学生利用丰富的开源项目和在线课程资源进行学习。开源项目如OpenCV、YOLO等,为学生提供了现成的图像识别和物体检测等应用案例,他们可以通过修改和扩展这些项目,快速掌握人工智能的应用技能。同时,像Coursera、Kaggle等平台上的在线课程,也为学生提供了系统学习人工智能理论知识和实践技能的机会。通过这些平台和工具的使用,学生不仅能够更加直观地理解人工智能的原理和应用,还能在实践中不断锻炼自己的动手能力和创新思维,为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。

四、教学评价与反馈机制

在教学评价与反馈机制的构建上,应着重于多元化评价,旨在全面评估学生的学习成效,而不仅仅局限于知识掌握情况。这一机制强调对学生创新思维、团队合作等能力的培养与考察,以确保学生能够在多方面得到均衡发展。具体实施时,可以通过多种方式进行评价,如作品展示、项目报告以及同伴评价等。作品展示能够直观地反映学生的实践能力和创新思维,让他们有机会向同学和教师展示自己的学习成果。项目报告则要求学生详细记录项目的设计、实施和结果,以此锻炼他们的逻辑思维和文字表达能力。而同伴评价则鼓励学生之间相互评价,这不仅能够培养他们的批判性思维,还能促进同学之间的交流与合作。在评价过程中,教师应及时给予学生个性化的反馈,指出他们的优点与不足,并提供具体的改进建议。这种反馈机制有助于学生明确自己的学习方向,激发他们的学习动力,从而促进他们的持续发展。通过这样的教学评价与反馈机制,能够确保学生在人工智能学习中不断进步,为未来的挑战做好充分准备。

结语:“在人工智能时代,教育不应仅仅是知识的传授,更应是能力的培养和思维的启迪。”通过在高中计算机课程中普及人工智能基础知识,我们不仅能够为学生打开一扇通往未来科技世界的大门,更重要的是,能够培养他们成为具有创新精神、能够适应未来社会发展的复合型人才。未来,随着教育技术的不断进步,人工智能教学将更加个性化、智能化,为每一位学生的成长提供无限可能。让我们携手努力,为培养下一代人工智能领域的探索者和创造者贡献力量。

参考文献:

[1]王新刚.高中计算机课程引入机器人教学的尝试[J].电脑知识与技术,2019,15(35):166-167.

[2]谭方芳.浅析中学生人工智能计算机思维与编程教学实践研究策略[J].考试周刊,2022,(20):14-17.

[3]唐子慧.高中阶段计算机信息技术学习之我见[J].考试周刊,2019,(05): 150.

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