淺談初中信息技術(shù)課中的人工智能教育

龍濤豐

【摘要】隨著科技的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)逐漸融入到人們的生活。不論是在哪一個(gè)行業(yè)中，人工智能技術(shù)都可以得到應(yīng)用。人工智能的高速發(fā)展，在一定程度上又推動(dòng)人們對(duì)于信息技術(shù)的不斷了解和深入。在當(dāng)今萬(wàn)眾創(chuàng)新理念深入人心的社會(huì)，人工智能已經(jīng)融入了人們生活的方方面面，因此在中小學(xué)階段實(shí)施人工智能教育已迫在眉睫。為了使初中學(xué)生能夠更近距離地了解和應(yīng)用人工智能技術(shù)，教師應(yīng)該對(duì)其有足夠的認(rèn)識(shí)和理解。基于此社會(huì)背景，本文將對(duì)如何在初中信息技術(shù)課程中實(shí)施人工智能教育做出闡述。

【關(guān)鍵字】人工智能? ?信息技術(shù)? ?初中教育

【中圖分類號(hào)】G633.67? ??【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ??【文章編號(hào)】1992-7711（2020）10-176-01

人工智能這一新興科學(xué)技術(shù)，正悄悄影響和改變著人們的生活，未來(lái)，也必將引領(lǐng)時(shí)代。2017年國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，支持開(kāi)展人工智能競(jìng)賽，鼓勵(lì)進(jìn)行形式多樣的人工智能科普創(chuàng)作”。因此，在中小學(xué)開(kāi)設(shè)人工智能課程，對(duì)青少年進(jìn)行人工智能教育，必將是未來(lái)教育部門(mén)大力推動(dòng)的教育項(xiàng)目。那么，在初中信息技術(shù)課堂中如何開(kāi)展人工智能教育呢？筆者以自身的教學(xué)實(shí)踐為例，談?wù)勗诳萍既招略庐惖漠?dāng)下，如何在初中信息技術(shù)課堂中實(shí)施人工智能教育。

初中階段開(kāi)展人工智能課程，旨在讓初中生在親身體驗(yàn)中，初步了解人工智能的基本原理，感受人工智能技術(shù)的魅力，從而激發(fā)學(xué)生的探索興趣，提高學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

1.初中學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能知識(shí)的必要性

1.1 走近人工智能世界，豐富學(xué)生的知識(shí)

開(kāi)展人工智能教育，不論是在學(xué)生的哪一個(gè)階段都是非常有意義的。在初中階段，學(xué)生正處于積累知識(shí)、拓展知識(shí)面的時(shí)期，教師在信息技術(shù)課堂中普及人工智能知識(shí)能夠幫助學(xué)生近距離的感受人工智能的世界，從而豐富學(xué)生的科技知識(shí)。例如，學(xué)生總是喜歡觀看科幻電影的，對(duì)AlphaGo是如何戰(zhàn)勝圍棋頂級(jí)高手李世石和柯潔的也是充滿好奇，這些視頻和故事可以讓學(xué)生建立對(duì)人工智能應(yīng)用的直觀認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生知道人工智能可以做什么、不可以做什么;知道人工智能的應(yīng)用可以提高工作效率，讓人類的生活更加美好。

1.2 了解人工智能應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的興趣

人工智能早已融入到了我們的生活，在進(jìn)行人工智能教育時(shí)，可以用生活中最為常見(jiàn)的人工智能事例，讓學(xué)生了解人工智能中的圖像識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別等的應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生感知科技給我們生活帶來(lái)的便利，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣。例如，智能手機(jī)從最初的滑屏解鎖，再到密碼解鎖和圖案解鎖，發(fā)展到今天的指紋解鎖和人臉解鎖;購(gòu)物結(jié)賬從原始的貨幣現(xiàn)金支付到今天的二維碼支付。通過(guò)介紹生活場(chǎng)景中的一個(gè)又一個(gè)人工智能的應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)。又如，為什么不用你搜索具體的商品，“淘寶”頁(yè)面就出現(xiàn)了你想買(mǎi)的產(chǎn)品？為什么“滴滴一下”，就有一輛距離你最近的車(chē)來(lái)接你？為什么“天貓精靈”可以和你連續(xù)對(duì)話？在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生在生活應(yīng)用中分析人工智能的基本原理，解讀人工智能的基本內(nèi)涵，讓學(xué)生對(duì)人工智能有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣。

2.人工智能在信息技術(shù)課程中的教育實(shí)踐

什么是人工智能？人工智能的定義是讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)原來(lái)只有人類才能完成的任務(wù)，人工智能研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)摸擬、開(kāi)發(fā)和延伸人類的某些智能行為，是一門(mén)研究集理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)的新興技術(shù)學(xué)科。目前，人工智能技術(shù)蓬勃發(fā)展，它已融入了人們的生活并改變了人們的行為習(xí)慣。那么，面對(duì)飛速發(fā)展的智能科技，我們應(yīng)該如何在初中信息技術(shù)課中實(shí)施人工智能教育呢？

2.1 借助科技產(chǎn)品，建立學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)

人工智能產(chǎn)品給人們的生活帶來(lái)了便利，也豐富了人們的日常生活，使人們享受到了科技的福利，對(duì)此，學(xué)生都深有感受。教師在教學(xué)的時(shí)候，通過(guò)展示人工智能產(chǎn)品、講述人工智能的應(yīng)用案例，對(duì)人工智能產(chǎn)品背后的原理進(jìn)行必要的解釋，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)人工智能，體會(huì)人工智能給生活帶來(lái)的變化。例如人臉識(shí)別系統(tǒng)可以通過(guò)人臉?lè)治鰴z測(cè)、人臉特征提取、人臉關(guān)鍵點(diǎn)定位來(lái)認(rèn)識(shí)每張不同的人臉，讓學(xué)生感受人工智能可以讓機(jī)器“看”;科普創(chuàng)新作品“藍(lán)牙語(yǔ)音保險(xiǎn)箱”只能使用語(yǔ)音密碼開(kāi)關(guān)保險(xiǎn)箱，讓學(xué)生感受人工智能通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可以讓機(jī)器“聽(tīng)”，用智能遙控器可以操縱機(jī)器人完成相應(yīng)的任務(wù)，讓學(xué)生感受人工智能可以讓機(jī)器“動(dòng)”。通過(guò)列舉生活中的一些人工智能應(yīng)用案例，建立學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)。

2.2 構(gòu)建學(xué)生編程體系，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維

人工智能教育不能只停留在讓學(xué)生體驗(yàn)和感知的層面，而是在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。計(jì)算思維的培養(yǎng)，其實(shí)就是讓學(xué)生通過(guò)編程，來(lái)掌握解決問(wèn)題的方法。讓學(xué)生通過(guò)Scratch、Python等圖形化編程，完成人工智能相關(guān)作品，讓學(xué)生的計(jì)算思維和動(dòng)手實(shí)踐能力在此過(guò)程中得到鍛煉，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)會(huì)思考要做什么、怎樣分步去做就可以完成作品。例如讓學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)作作品：“藍(lán)牙語(yǔ)音保險(xiǎn)箱”，這里就是需要學(xué)生了解語(yǔ)音控制電機(jī)系統(tǒng)的信息流，會(huì)用圖形化編程軟件編寫(xiě)藍(lán)牙通訊代碼，利用獲取串口數(shù)據(jù)的反饋值，掌握傳感器的工作狀態(tài)，從而精準(zhǔn)地通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

3.結(jié)語(yǔ)

總之，人工智能成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)，面對(duì)全球人工智能的快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，找準(zhǔn)突破口和主攻方向，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人工智能人才，是教育的重要使命。人工智能教育只有從娃娃抓起，才能贏得智能時(shí)代的先機(jī)，教育者的工作任重而道遠(yuǎn)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]凌秋虹.人工智能教育在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中實(shí)施的思考[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2019（11）：21-25.

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[3]謝忠新，曹楊璐，李盈.中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容設(shè)計(jì)探究[J].中國(guó)電化教育，2019（4）：45-49.