人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課程中的融入

劉興強(qiáng)

摘 要：隨著人工智能技術(shù)在全球范圍內(nèi)的蓬勃發(fā)展，人工智能教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)相繼被納入高中信息技術(shù)課程體系，成為信息技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，由于人工智能技術(shù)尚屬于新興領(lǐng)域，其在高中信息技術(shù)教學(xué)中的融入教學(xué)仍有待進(jìn)一步優(yōu)化。基于此，本文對(duì)人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課程中的融入策略展開積極探索，以促進(jìn)高中信息技術(shù)人工智能教學(xué)的高效開展。

關(guān)鍵詞：人工智能 高中信息技術(shù)

引言

隨著新課程改革的深入推進(jìn)實(shí)施，信息技術(shù)教學(xué)已逐漸由以往人們印象中的“副科”發(fā)展為高中階段的必修課程。專家預(yù)測(cè)，未來將會(huì)有更加成熟的人工智能技術(shù)、更多類型的人工智能產(chǎn)品投入市場(chǎng)，而人工智能技術(shù)的持續(xù)性發(fā)展，離不開人工智能專業(yè)人才的支持。高中信息技術(shù)課程作為培養(yǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域人才的搖籃，普及人工智能教育，培養(yǎng)學(xué)生人工智能探索興趣，已成為當(dāng)前高中信息技術(shù)教師重點(diǎn)研究課題。

一、人工智能教學(xué)的融入重點(diǎn)在于落實(shí)

人工智能教學(xué)的普及，重點(diǎn)在于落實(shí)。學(xué)校、信息技術(shù)課程作為人工智能教學(xué)的普及主體，將人工智能技術(shù)融入高中信息技術(shù)課程教學(xué)不僅是時(shí)代發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，也是國(guó)家、社會(huì)所大力倡導(dǎo)并支持的。特別是在2017年，教育部最新頒布的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中，更是為人工智能教育在高中信息技術(shù)課程中的融入與普及提供了依據(jù)。新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確將人工智能相關(guān)內(nèi)容納入信息技術(shù)課程體系，并指出：通過息技術(shù)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠建立對(duì)人工智能的概念與發(fā)展歷程建立初步認(rèn)識(shí)與了解，可以正確描述人工智能算法是如何實(shí)現(xiàn)的，能夠參與到簡(jiǎn)單智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用人工智能技術(shù)的能力。

關(guān)于這一點(diǎn)，我校信息技術(shù)教師早已開始嘗試將人工智能教學(xué)融入高中信息技術(shù)課程，并取得相應(yīng)的教學(xué)效果。在2019年3月，本人帶領(lǐng)學(xué)生參加邢臺(tái)市青少年機(jī)器人競(jìng)賽，宋鈺婷、苗赫、蘇林楠、王宇豪四名同學(xué)榮獲高中組FLL機(jī)器人競(jìng)賽三等獎(jiǎng)，宋偉龍、李崇瑤、程子滔、陳亞倫四名同學(xué)榮獲FLL機(jī)器人創(chuàng)意競(jìng)賽三等獎(jiǎng)。在取得如此豐碩成就的基礎(chǔ)上，作為他們的指導(dǎo)老師，我還會(huì)繼續(xù)思考、深入研究，繼續(xù)推進(jìn)人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課程中的融入與落實(shí)。

二、人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課程中的融入策略

人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課程中的融入，關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生基于教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入思考、探究與創(chuàng)新，信息技術(shù)教師因通過多種教學(xué)方法對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)、啟發(fā)，如案例教學(xué)法、問題導(dǎo)學(xué)、啟發(fā)教學(xué)等，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)人工智能教學(xué)的參與積極性。

1.問題導(dǎo)學(xué)

人工智能本身就是為了幫助人們解決問題而產(chǎn)生的。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師可通過設(shè)計(jì)相關(guān)問題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)如何利用人工智能解決該問題展開探究，從而引出人工智能的相關(guān)原理與方法，并讓學(xué)生與其問題解決問題思路、方案進(jìn)行對(duì)比、分析，學(xué)生通過親歷問題的解決過程，能夠進(jìn)一步深化對(duì)人工智能相關(guān)原理與方法的理解與掌握，體會(huì)人工智能技術(shù)的強(qiáng)大之處。例如，在教學(xué)人機(jī)博弈的過程中，教師可通過設(shè)計(jì)開放性、探究性問題，引導(dǎo)學(xué)生建立博弈游戲與博弈算法之間的相互聯(lián)系，通過問題的有效解決，了解博弈算法的難度。如此以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)不同角度對(duì)問題展開思考，從而有效培養(yǎng)學(xué)生思維靈活性以及創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)。

2.案例導(dǎo)學(xué)

高中信息技術(shù)課程中的人工智能教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握人工智能基本原理與方法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的認(rèn)知與運(yùn)用能力的提升。案例導(dǎo)學(xué)法在其中的應(yīng)用，通過相應(yīng)案例引導(dǎo)學(xué)生掌握人工智能的具體運(yùn)用方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力。案例教學(xué)法將人工智能教學(xué)方法與相關(guān)實(shí)例進(jìn)行講解與分析，為學(xué)生更加直觀的呈現(xiàn)算法的原理與具體應(yīng)用。教師要盡量選擇一些難度適中、形象有趣且切近學(xué)生實(shí)際生活的人工智能實(shí)際應(yīng)用案例展開教學(xué)。以專家系統(tǒng)這一章節(jié)的教學(xué)為例，教師可選擇醫(yī)療專家系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生互動(dòng)討論，進(jìn)而了解此系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域的具體應(yīng)用，為人民生活帶來了哪些便利等。通過這種方式，能夠快速調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究積極性，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到人工智能與我們?nèi)粘Ｉ钪g的密切聯(lián)系。又如在向?qū)W生教授各種智能算法時(shí)，教師可通過設(shè)計(jì)諸如旅行商問題、迷宮問題等相關(guān)案例，引導(dǎo)學(xué)生建立搜索算法與實(shí)際問題之間的相互聯(lián)系，并探究問題解決思路以及設(shè)計(jì)方法，通過描述問題的狀態(tài)空間、探究科學(xué)的搜索算法、驗(yàn)證結(jié)果，并引導(dǎo)學(xué)生討論搜索效率以及設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化等問題。由此可見，在人工智能教學(xué)中引入案例教學(xué)法，能夠有效提升學(xué)生運(yùn)用人工智能解決問題的意識(shí)與能力，是提升人工智能教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。

結(jié)束語(yǔ)

人工智能教學(xué)在高中信息技術(shù)課程中的融入，能夠有效提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，感受人工智能專家設(shè)計(jì)思路，培養(yǎng)學(xué)生在人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力。但是由于人工智能教學(xué)開展時(shí)間較短，尚處于初步探索階段，其教學(xué)過程中仍面臨著諸多問題與挑戰(zhàn)，作為高中信息技術(shù)一線教育工作者，應(yīng)不斷探索，勇于嘗試，充分挖掘?qū)W生在信息技術(shù)領(lǐng)域潛力，培養(yǎng)更多信息技術(shù)尖端人才。

參考文獻(xiàn)

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2019（06）：18-20.