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高中信息技术课程渗透人工智能教育的策略研究

杨坤 阴婷婷 李雪晴
  
山海经
2022年33期
河北北方学院

摘要:人工智能时代对学生能力培养提出了更高的要求,本文通过对国内人工智能教育背景、发展现状和存在的问题等方面进行研究,探索在高中信息技术教学中如何更好的渗透人工智能教育,促进高中人工智能教育的开展,提高课程质量,更好的培养学生对人工智能的学习兴趣。

关键词:人工智能教育;高中信息技术;教学策略

近年来,国家陆续出台了关于人工智能教育方面的系列相关政策和指导意见,倡导在基础教育阶段设置人工智能课程,推动我国中小学人工智能教育的开展与实施。通过对已有文献的研究发现,目前已公开发表的文献中针对此问题的研究较少,为各高中更好的开展人工智能教育,推动高中人工智能教育的全面普及,本文将对高中信息技术教学中如何渗透人工智能教育开展研究。

一、概念界定

(一)高中信息技术课程概述

普通高中信息技术课程是一门旨在全面提升学生的信息素养,帮助学生掌握信息技术的基础理论知识与相关技能、增强信息意识、发展计算思维、提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会人生观、价值观和责任感的高中基础课程。

(二)人工智能概述

人工智能 (Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。1956年,在达特茅斯会议上,与会专家麦卡锡等人首次提出了“人工智能”的概念,人工智能技术被称为世界三大尖端技术之一。人工智能领域的先驱温斯顿教授在其《人工智能》一书中对人工智能的定义是:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”

二、高中信息技术课程中人工智能教学的现状

(一)软硬件设备不足

在高中学校开设人工智能相关课程具有极大的必要性,但人工智能教学与信息技术教学相比,实践性较强,开展人工智能教育需要购买相关设备、建设相关教学环境和配置人工智能学习资源。但信息技术教室软硬件设备不足以支持开展人工智能教学实践,部分学校缺乏人工智能教育启动资金,无法配备人工智能教学所需的教学实验室。

(二)师资力量薄弱

人工智能作为一门新学科,高等院校是人工智能师资的摇篮,但开设人工智能专业和类似课程的各大师范类高校数量很少,从事人工智能教学领域的专业人才输出少,高中专职讲授人工智能课程的教师寥寥无几,缺乏具备一定知识结构和专业素养的教师开展人工智能课程教学。

(三)课程资源短缺

与国外相比,我国中小学人工智能课程资源建设尚没有形成行业专家、教研人员和资源开发者的紧密合作。向已开设或有意开设人工智能课程的一线教师提供的免费人工智能课程资源相对较少。高质量中小学人工智能课程资源对建设者的专业性有较高要求,在探索多方合作的科学研发模式上,需做出更多的努力探索。

三、高中信息技术课程教学中渗透人工智能教育的策略

(一)创设情境,培养学习兴趣

在信息技术课程的人工智能知识的教学过程中,结合教学本身的要求,根据学生现阶段心理需要及课程内容,教师需有目的地引入或创设人工智能相关情境,情境内容最好具有一定情绪色彩和生动有趣,以更好的引起学生注意力,形成更好的人工智能知识学习的态度体验,激发学生的再学习的强烈兴趣,促进形成学习动机,提高学习的主动性,从而帮助学生更好地理解知识并掌握其具体应用。

(二)以赛促学,激发学习动力

通过研究文献可以发现,技能竞赛对提高学生的学习动机具有推动作用,但没有很好地融入到高中信息技术课堂教学中,在高中人工智能教学中采用“以赛促学”的教学模式,积极地组织学生参与人工智能竞赛活动,激起学生对人工智能学习的动力,同时定期开展人工智能趣味创新比赛,通过比赛提高学生对人工智能学习的积极性、创新能力、应用人工智能技术解决问题的能力以及对智能化社会的深度认知。

(三)多元评价,促进学生创新

依据普通高中信息技术课程标准中指明的培养方向,以参与人工智能活动的学生个体为研究对象,依据校本课程内容,设计出相应的评价方案。通过对人工智能活动的组织过程进行监控,分析其各个环节的开展情况,形成过程性评价。同时,结合人工智能学习成果,包含软件成果、硬件成果和软硬件结合成果对学生进行综合评价,并在实践中不断优化完善,最后形成高中人工智能的评价体系。

(四)探究实验,提高自主学习和实践能力

在高中信息技术课程中渗透人工智能教育时,需安排更多的实践实验和活动来增加课程的趣味性和实践性。在实验和实践环节,可采用分层教学,根据学生的基础差异合理划分实验小组进行人工智能创意设计制作活动,在实验探究中不断提高学生们的实验创新能力和探究能力,增强学生的体验式学习感受,激发学生对人工智能的学习兴趣、积极性和主动性,使学生学会运用一些人工智能技术,深刻理解背后原理。

四、总结

综上所述,我国普通高中人工智能教育发展过程中仍存在许多问题,因此在高中教育阶段,我们必须高度重视信息技术课中人工智能教育的发展,并针对其存在的问题进行改进,以改善教学现状和教学效果,为推动学生全面发展提供有力支持,让中学阶段的人工智能教育与高等教育的有效衔接,为国家培养更多高质量的创新型人工智能人才。

参考文献

[1] Mccarthy J. Programs with common sense[C]// Symposium on Mechanization of Thought Processes. National Physical Laboratory,1958.

[2] 国务院.新一代人工智能发展规划[EB/OL].[2019-01-22].

[3] 中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.

[4] 张云峰.普及人工智能教育的思考与策略. 教育传播与技术,2020(06),60-63.

[5] 石连海,杨羽.适应与跨越:人工智能冲击下的教育现代化[J].中国教育学刊,2022(03),47-52.

作者简介:杨坤(1998—),女,山东省潍坊市,硕士, 研究方向:现代教育技术。

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