初中信息技術人工智能單元的教學策略與實踐分析

洪慧

摘 要：文章論述了初中信息技術人工智能單元相關課程的開發和實踐，根據學科核心素養，合理定位初中信息技術人工智能單元教學內容，分析人工智能單元的內容結構，總結初中信息技術人工智能單元的教學策略，進一步開發我國初中信息技術人工智能單元。因為人工智能單元是教材中必學的板塊，我們需要努力地克服教學難題，優化人工智能單元教學流程，培養學生的思維能力。

關鍵詞：初中;信息技術;人工智能課程;開發;實踐

一、初中信息技術人工智能課程的必要性

（一）初中生需要學習人工智能的知識

人工智能技術不斷發展，在未來社會生產生活中將會廣泛利用人工智能，因此初中生需要客觀地認識人工智能，這代表初中生對于人工智能教學具有較大的需求，因此在初中信息技術課程中發展人工智能教育，對于初中生未來發展具有較大的意義[1]。

（二）初中生具備人工智能學習的基礎

人工智能技術對于初中生來說理解難度比較小，初中生在小學已經學習了簡單的編程技術，因此初中生可以利用學到的計算機知識，更好地學習人工智能基礎知識。

二、初中信息技術人工智能課程開發的目標

初中信息技術人工智能課程的目標，主要是實現啟蒙學習，讓學生通過學習活動，初步了解信息技術前沿知識，同時可以利用簡單的人工智能解決實際問題，感受到人工智能技術的價值，提高學生的學習責任感，主動學習人工智能技術[2]。

初中學校可以邀請人工智能專家和高新技術企業等，專業性指導初中信息技術人工智能課程，根據初中信息技術教學實際情況，在七年級信息技術基礎課程中開發人工智能課程，向所有的初中生普及人工智能技術，培養學生計算思維能力和信息素養。

三、初中信息技術人工智能課程設計內容

初中信息技術人工智能啟蒙課程主要包括人工智能感知和人工智能語言以及人工智能問題求解三個部分。針對人工智能感知部分，利用豐富的教學案例，激發學生的學習興趣，主要論述人工智能發展史和行業應用等情況，幫助學生初步了解人工智能的內涵。例如在學習第10課《認識人工智能》，教師可以針對人工智能語言部分，利用Python案例，幫助學生了解人工智能語言的程序結構，幫助學生使用Python語言程序，在設計程序的過程中培養學生的計算思維。在人工智能問題求解部分，主要是引導學生利用Python語言和第三方庫嘗試人工智能技術，有效識別圖像、文字等。

在初中信息技術人工智能課程設計過程中要與時俱進，幫助學生初步探究人工智能技術。初中信息技術教學要注重培養學生的計算思維，要求在實際情景中引導學生利用信息技術知識解決問題。在初中信息技術教學中培養學生的計算思維能力，要求學生可以利用抽象的方式表示復雜的數據，并通過設計算法，自動化生成問題解決方案;要能夠總結問題解決的方法，在其他問題解決過程中利用學到的知識來操作。根據初中信息技術計算思維培養需求，再結合人工智能教學特點，初中學校需要優化設計人工智能教學內容。

四、初中信息技術人工智能課程教學措施

（一）提高教師的能力

初中信息技術人工智能課程開發和實踐的主體是教師，因此教師要具備專業智能技能素養，設計適合初中生的初中信息技術人工智能課程，這對于初中信息技術教師來說是一種巨大的挑戰。學校科研組在設計初中信息技術人工智能課程的過程中，要注重開展人工智能研究，收集有關人工智能的資料，開發人工智能教材。初中學校應邀請人工智能專家和高新技術企業人員指導初中信息技術教師，幫助教師掌握前沿學科知識。在課程開發階段，教師要積極學習新技術，加強教學實踐，不斷提高自身教學能力，有效實施初中信息技術人工智能課程。

（二）設計人工智能實踐活動

開展初中信息技術人工智能課程，一方面需要落實理論教學，另一方面需要落實實踐教學。但是每個方面的學習都涉及復雜的概念邏輯知識，為了降低學生的理解難度，需要激發學生的學習興趣，在抽象的理論中提取重要的知識，有效結合理論和實踐，幫助學生掌握人工智能知識，促使初中信息技術人工智能課程貼近學生的實踐生活。為了幫助學生學習人工智能理論知識，在實踐教學過程中，教師需要聯系學生生活中看到的AI產品，轉變抽象的概念為形象性知識，幫助學生對學到的知識進行實踐。

例如在學習第13課《圖像識別技術》的過程中，學生很難理解識別人工智能圖像，所以教師需要優化體驗活動，調整代碼塊順序，引導學生理解植物識別程序，在學生閱讀了植物識別接口內容之后，根據輸出階段確定信息提取方法。教師要組織學生互相討論，幫助學生利用Python識別植物。完成體驗活動之后，教師可以幫助學生理解圖像識別程序的應用過程。

人工智能涉及較多的專業知識，很多初中生缺乏抽象思維能力，因此無法理解人工智能專業知識，在實踐學習過程中也會產生各種問題。教師可以利用類比方式具體化處理專業概念，通過實踐教學活動，幫助學生在特定情境中建構知識體系。教師可以類比儲蓄罐和Python變量，結合學生儲蓄罐錢幣投入的過程，分析存錢過程和錢幣值變化過程。利用這種類比方式，可以幫助學生理解變量概念。

（三）人工智能問題求解過程

初中信息技術人工智能課程開設的目的主要是為了讓學生感受到人工智能的價值，同時在日常生活中應用人工智能。教師需要設計啟蒙課程，優化整體教學路徑，在開展教學活動的過程中，引導學生觀察并且體驗使用人工智能產品，并且要求學生利用自己理解的方式描述人工智能程序的功能。學生在這個過程中可以討論人工智能程序的功能，在確定問題活動探究的目的和活動目標之后，開展小組討論活動，將復雜的問題分解為不同的小問題，簡化問題解決思路。教師可以結合實際情況組織自主探究活動或者合作探究活動，讓學生利用計算機程序表達出想法，引導學生深入思考人工智能知識，使學生的思維品質不斷提高。

（四）加強學科教育

人工智能技術不斷發展，初中信息技術人工智能課程需要做到與時俱進，結合學生的認知能力和實際生活，設計有針對性的課程內容，培養學生的信息技術能力。教師需要利用初中信息技術人工智能課程的育人作用，引導學生重視人工智能技術的價值，利用共情方式，幫助學生理解人工智能安全問題，關注人工智能發展過程中的人文問題，引導學生理性判斷人工智能的發展，培養學生的信息道德。

五、結語

本文論述了初中信息技術人工智能課程的開發與實踐，根據初中信息技術教學情況選用有針對性的教學方法，以激發學生的學習興趣，培養學生的計算思維能力和核心素養，為學生今后的學習奠定基礎。

參考文獻

[1]郁海桃.基于問題解決的初中信息技術課堂教學實施的探討[J].科學咨詢（科技·管理），2020（08）：228-229.

[2]陳姍姍.STREAM理念在初中信息技術課程教學設計中的滲透[J].冶金管理，2020（13）：163-164.