淺析人工智能在高中信息技術教學中的應用

黃維能

【摘要】隨著時代以及科學技術的不斷發展，人工智能已成為目前最有發展前景的一個項目之一。但是，在教學過程中由于教學設施設備、教學經驗不足等原因導致人工智能在信息技術課中開展不順利。因此，為加強信息技術教學中人工智能的應用和普及，本文基于在高中階段開展人工智能教育的意義出發，通過分析目前教學現狀并提出具有針對性的教學對策，為當前高中開展人工智能課程教學提供一定的參考意見。

【關鍵詞】人工智能教育;信息技術教學;高中教學

隨著我國經濟社會和科學技術的不斷發展，信息化人才的需求也逐漸增加。在高中階段，通過對學生進行信息化教育，能夠使學生掌握一定的信息操作能力，提高學生的創新能力和思維能力。在高中信息技術課程中引入人工智能教育是目前教育改革的一個重點方向之一，通過在素質教育背景和基礎下開展人工智能教育，能夠有效培養學生的核心素養，同時在高中階段開展信息技術教育，引入人工智能教育，也是現代化人才綜合能力的主要考核標準之一 。

一、人工智能在高中信息技術課程中開設意義和現狀

第一，人工智能在高中信息技術課程中開設意義。人工智能已經逐漸覆蓋人們的生活、學習和生產。人工智能的發展離不開信息技術發展，為提高學生對人工智能的認識和了解，在高中階段通過在信息技術學科中引入人工智能教學，通過開展相關的教學內容，不僅能夠提高學生的信息技術學習能力和學習興趣，還能為將來人工智能發展奠定基礎，對學生進行人工人智能啟蒙教育，從而使學生適應社會發展。在高中信息課程教學過程中引入人工智能知識點，能夠使學生在高中階段盡早地接觸和認識人工智能的原理及相關基礎知識，使學生能夠通過采取結構化、半結構的方式解決問題，促進學生對人工智能解決問題的初步認識，提高學生對計算機語言的認識和了解，盡早培養學生多角度、多維度思考問題的能力，提高學生的創新和解決問題能力，使學生能夠認識到人工智能在今后發展過程中的趨勢。

第二，人工智能在高中信息技術課程中開設現狀。就目前而言，在高中信息技術課程中開展人工智能教學仍然存在一定困難。一是高中對信息技術教學重視度較低，學校設施設備無法滿足人工智能教學基本要求;二是高中階段很多學生和教師缺乏對人工智能的了解和認識，認為人工智能屬于大學以后學的知識，屬于高深學科，對人工智能的學習興趣較低，缺乏一定的創新精神。由此可見，在高中階段，開展信息技術課程過程中引入人工智能教學是非常必要的，能夠使學生更好地了解人工智能的發展。

二、將人工智能更好地與高中信息技術教學結合策略

第一，加強學校軟硬件設施設備建設，提高對人工智能普及教育。為全面提高學校的信息技術教學能力，在高中信息技術課程開展過程中首先需要加強學校軟硬件設施設備建設，在教學過程中需要引入與人工智能教學相配套的教學設施和設備。例如，在教學過程中改善計算機的各項硬件設施，并對計算機的軟件進行升級，同時提高學校的網絡傳輸效率，購置一些與人工智能相關的教學資料，為人工智能教學打下良好教學基礎。同時，在教學過程中還需要對學生和教師進行人工智能普及教育。雖然在高中階段，信息技術課程僅為一門選修課，但是隨著科學技術不斷發展，信息技術、人工智能已經逐漸覆蓋人們的生產、生活和學習中，因此非常有必要對學生和教師進行相關知識普及教育。

第二，結合人工智能知識點，采取案例教學法。通過結合人工智能的知識點，教師在教學過程中需要結合教材內容，并抓住信息技術課程中涉及到與人工智能有關的內容，掌握相關教學點，對人工智能模塊進行重點和詳細教學。同時，在教學過程中，教師需要結合人工智能知識點，采取案例教學法，使學生通過分析教學案例，認識和了解人工智能，提高學生對人工智能學習興趣，感受人工智能魅力，增強學生的創新能力。例如，教師在進行“算法基礎”教學過程中，通過引入教學案例，以“設計從A城市到B城市耗時最少的旅行方案路線方案“為例，通過分析在設計過程中應用信息技術和人工智能解決問題的重要性，在初步講解人工智能原理過程中，使學生通過多媒體設備等體驗計算機解決問題的過程中，提高學生對人工智能的學習興趣，并使學生通過案例教學的方式了解和認識到人工智能在未來發展過程中的重要性。

第三，通過互動教學在教學中設計相關的思考問題。在教學過程中，教師通過提出與人工智能緊密相連的問題，以問題為基礎通過介紹問題中涉及到的與人工智能相關的原理和知識，提高學生對人工智能的了解，使學生通過解決問題，獲取更多與人工智能有關的知識。例如，在進行“數學處理與可視化表達”過程中，教師通過向學生進行提問“什么是大數據？”“數據是如何進行采集的？”“怎樣進行數據分析？”“數據的可視化表達是什么？”等問題，通過在教學過程中以“網絡購物平臺客戶行為數據分析和可視化表達”為例，通過講解，使學生能夠在課例講解過程中尋找問題的答案，從而提高學生對人工智能的了解和認識。

第四，通過項目設計開展人工智能教學。為全面提高學生在信息技術教學中對人工智能學習興趣，教師在教學中通過采用項目設計的方式開展教學，能夠使學生在實際應用中認識和了解人工智能。項目設計教學法主要是以學生為主體，通過自主探究的方式，以項目設計、情景教學等為主，對相關教學內容進行活動設計，從而提高學生對人工智能的實際應用能力。例如在開展“程序設計基礎”教學過程中，教師通過創設教學情境，假設學生都是IT公司程序設計員，通過制定相關的工作任務，將教學內容轉化為具體的程序設計項目，以“設計購買紀念品的最佳方案”為例，通過分析和講解程序設計語言的基礎知識，使學生掌握與Python有關的知識，對相關的常量、變量、數據類型以及運算等進行學習，并根據學習內容開展項目設計，運用順序結構描述問題對“設計購買紀念品的最佳方案”求解，從而提高學生的信息技術和人工智能的了解，提高學生創新能力。

綜上所述，在高中信息技術課程中開展人工智能教育能夠對學生起到引導和啟蒙教育的作用，使學生能夠提早了解人工智能的作用和應用領域，為將來發展做鋪墊。但是，由于學校的軟硬件設施設備跟不上，學生和教師對人工智能認識不夠透徹以及缺乏相關教學經驗等原因，導致高中階段人工智能普及教育開展不理想。通過在教學過程中加強學校軟硬件設施設備建設、提高對人工智能普及教育、結合人工智能知識點，采取案例教學法、結合人工智能培養學生創新思維、通過互動教學在教學中設計相關的思考問題以及通過項目設計開展人工智能教學等教學方式，能夠有效提高學生的學習能力和對人工智能的學習興趣，實現創新教學。

參考文獻：

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