高中信息技術課程中的人工智能授課探究

謝婷

摘 要：信息技術課程在教育體系中占據的重要位置越發突顯，能夠為信息技術快速發展培育專業性人才，因此重視信息技術課程的高效教學顯得重要。人工智能應用范圍愈加廣泛，為了提升高中信息技術課程教學質量，可借助人工智能實現教學方法的創新，在提升人工智能教學水平的同時，實現人工智能技術應用范圍的進一步拓展。在信息技術課程中運用人工智能教學新的模式，可以實現現代化人才的初期培養，滿足信息技術快速發展的基礎需求。因此本文深入分析人工智能教學模式在高中信息技術課程教學中的應用策略。

關鍵詞：高中;信息技術課程;人工智能

引言：在高中信息技術教學中，教師順應時代潮流，應用人工智能教學模式，實現信息技術課程教學方法的創新，在豐富學生理論知識的同時，實現學生信息技術實踐能力的提升，進而有效培育專業性人才[1]。了解高中信息技術課程人工智能教學中存在的問題，并予以完善，提升高中人工智能教學水平，以此作為借鑒，可實現人工智能教學方法的推廣。

一、人工智能概述

（一）人工智能的定義

人工智能主要是指利用計算機來完成信息的采集、加工、閱讀以及處理等多項功能的一種技術。人工智能主要通過計算機的利用替代人工，幫助人們提升工作的效率與工作質量。人工智能是模擬人類進行管理決策的一種技術，對于人們的生產與生活都產生了非常深遠的影響[2]。

（二）人工智能應用的現狀

目前，人工智能的應用領域范圍正在不斷的擴大，人工智能信息技術已經發展成為能夠支撐現代人們工業生產、日常生活的一項必要基礎技術，對我國市場經濟的快速發展以及對人們的日常生活都已經產生了非常大的社會影響。2015年一項試驗結果表明，所有人工智能的功能都能夠達到人類4歲以下孩子的平均智力發展水平。隨著工業信息化的不斷深入，越來越多的人在電子信息設備中開始大量使用人工化的智能識別技術，在很早以前，蘋果就將這種人工智能的應用思維運用在系統中，這為未來蘋果智能手機再次贏得全球市場地位奠定了堅實的技術基礎[3]。2017年3月5日，我國政協第十二屆五次全國代表大會上，提出了關于加快推進人工智能產業發展的戰略專題報告，這充分證明我國現階段愈加重視人工機器智能相關技術的發展，我國政府應該積極的加大推進人工機器智能相關技術的發展力度。

二、高中信息技術課程中的人工智能授課存在的問題

（一）師資力量薄弱

目前，我國的高等教育院校中人工智能及其他相關技術專業的本科課程相對較少，尤其是高等師范院校，幾乎沒有任何涉及有關人工智能的專業教育，這大大限制了人工智能相關技術專業的人才產出。人才的大量匱乏直接導致高等教育領域中具有較高人工智能教育專業知識和學科教育專業技能的相關專業技術人員大量短缺，難以有效支持高校人工智能教育課程和學科教育教學工作的科學發展。此外，關于人工智能在職教師培訓這個模塊，培訓效果一般，究其原因，大多數在職教師還沒有真正接受過關于人工智能相關課程的在職培訓。教師往往不能準確地深刻把握課堂教學內容的具體重點，缺乏明確的課堂教學活動目標，整個課堂教學過程顯得過于盲目[4]。關于這種教學方法，由于目前沒有很多經驗案例可循，給老師教學帶來了很多麻煩。

（二）教學條件滯后

人工智能教學課程的資源建設與科學合理的人工實踐智能課程的資源支持是分不開的。沒有強有力的課堂教學設備條件的保障支持，就很難真正達到理想的課堂教學效果。但是，現階段中國許多經濟發展欠發達地區在這幾個方面都可能存在嚴重缺陷，導致人工智能技術發展較為薄弱。由于落后的教育條件，一些私立高中根本無法為其提供任何人工智能相關課程。主要原因涉及兩個主要方面：就高校硬件基礎設施使用條件而言，人工智能專業課程的大多數課程實踐組成部分對高校網絡學習資源管理有巨大的學習需求，要求高校師生通過使用計算機及其操作系統來快速完成這些相關學習任務。因此，計算機教室通常是高等學校為學生開設該網絡課程的必須準備場所。如果學校硬件設備條件不能充分滿足要求，則大大增加學生正常進行人機對話的時間，這將直接導致學校網絡出現擁塞等等問題，甚至學生無法正常打開學校網頁，顯然會嚴重浪費寶貴的課堂教學時間，學生也很難對人工智能教學感興趣[5]。在軟件設施條件方面，一些高中出于成本控制的目的，在進行實踐教學時會選擇Internet上的免費資源。盡管此方法可以減少獨立軟件開發和維護的成本，但是當出現網絡問題時，這些免費的網絡資源可能不可用，因此自然無法進行教學。

三、高中信息技術課程中的人工智能教學問題的解決策略

（一）提高師資力量

1.以教師隊伍建設提升師資力量

加強高校師資隊伍能力建設，是不斷提高高校人工智能教學效果的重要關鍵。盡管在中學課程教育改革教學理念中，更加強調以全體學生為學校課堂教學的管理中心和教學主體，課堂教師仍然擔任學校課堂教學組織者和教學指導者的重要角色。重視”指導”的重要作用，教師的專業知識能力儲備和課程教學技術水平直接影響著學校人工智能課程教學的學習效果[6]。為此，不僅建議要繼續加強我校教師的專業培訓和專業人才的培養吸收，還應積極建立教師教學研究班，并適時聘請專家進行指導，不斷提高我校教師的人工智能教學研究能力。

2.以教師創新教學方法提升師資力量

（1）以問題為導向的教學方法進行人工智能教學

合理的教學問題設置為任務導向，可以有效利用信息處理技術，針對問題進行處理，促進課堂教學任務目標的有序完成。在開展人工智能教學中，教師的教學工作不僅不能停留在基礎理論知識的系統灌輸上，而且應該指導全體學生在深入思考和研究解決實際問題時，不斷提高他們的人工信息技術素養。通過提問方式，激發學生了解人工智能的一些基本原理和應用方法的興趣，進而充分激發中學生的學習好奇心，并可以使他們在學習興趣的激發驅動下進行學習[7]。鼓勵高中學生獨立自主思考問題，擺脫對中學教材內容的過度依賴，提高學生創造力。例如，在“人機博弈”相關內容的課堂教學中，教師甚至可以將應用博弈論的算法直接納入教學游戲中，以便于幫助中學生快速學習如何解決問題的基本抽象知識和復雜知識。此外，教師還應以教學問題探究為教學核心，以問題實現基礎知識的思維擴展和技能擴展，并不斷提高每個學生的實際思維能力差異。

（2）用案例教學法進行人工智能教學

新穎的案例應用是不斷提高學校教學工作效率的一大關鍵，特別是在普通高中學校信息工程技術專業課程以及人工智能課程教學中。有趣的學習案例分析可以有效吸引主動學習學生的注意力，增強被動學習者對人工智能的學習動力。教師不僅僅是幫助一個學生掌握基本的信息技術原理，更重要的是培養運用學生的實際行動解決教學問題的思維能力[8]。在豐富的實踐案例中，學生不僅可以快速確認自己所學習的知識，加深對有關人工智能技術相關基礎知識的正確記憶和整體理解，并充分激發廣大學生的自主創造力。在教學案例設計教學法的實際應用中，教師應充分利用一些學生較為熟悉的科學事物案例，通過深入淺出講解方法，確保學生能夠了解微計算法的基本原理和實際應用效果，并努力搭建將教學理論知識與實際教學問題有機結合互動起來的教學橋梁，鼓勵全體學生共同談論一個案件過程中的每個當事方。

（3）使用情境教學法進行人工智能教學

在合理的信息技術教學過程中，情境設計可以大大降低在校學生的學習工作難度，并可以使學生更加樂于參與其中，并積極主動地學習與人工智能密切相關的科學知識。在課堂教學中，教師應合理充分運用教學生活環境中的一切事物，以此來確保課堂情境教學建設的客觀真實性，使全體學生徹底消除學習過程中的陌生感和疏離感[9]。同時，隨著信息技術的不斷進步發展，各種先進科學技術已廣泛應用于學校人工智能教學。教師應通過信息資源管理、整合，合理充分運用教育網絡化的信息處理技術，為廣大學生學習創造豐富的知識教學實踐環境，增強廣大學生的綜合認知實踐經驗。將本課文字與各種圖片，音頻和其他視頻活動結合使用起來，以利于增強學生教學內外環境的學習興趣，并充分激發全體學生的課外學習興趣。

（二）完善學校硬件設施、軟件設施

高中信息技術課程中人工智能教育的發展離不開功能強大的軟件和硬件的支持。因此，從中學的角度出發，如果條件允許，應該加大硬件設施建設的投入和支持，以提高網絡信息傳輸的效率[10]。同時，軟件資源的建設同樣重要，學校應該給師生更多的支持，讓他們通過互聯網挖掘更多的資源，合理選擇教材進行組織，為硬件教學的發展提供有力的支持。

結束語

隨著科學技術的發展，人工智能的應用范圍會越來越廣泛，人工智能對于教育事業的影響也會越來越深入，充分的認識到人工智能對于教育事業帶來的影響，結合工作實際情況，采取有效的措施予以完善，旨在提升人工智能教學水平，尤其是高中信息技術課程，達到培養信息技術專業水平較高人才的目的。

參考文獻

[1]銀波.人工智能在高職計算機課程的教學實踐[J].集成電路應用，2020，37（10）：46-47.

[2]田小蘭.高中信息技術課程中的人工智能教學[J].科教導刊（中旬刊），2020（08）：147-148.

[3]陳凱.人工智能教學融入高中信息技術課程基礎模塊的幾個策略[J].中小學信息技術教育，2020（Z2）：103-105.

[4]朱微霞.基于Python深度學習的目標檢測案例探究——高中信息技術校本課程人工智能案例開發[J].現代信息科技，2020，4（14）：70-72.

[5]熊璋、吳建鋒.普通高中信息技術課程必修1中的人工智能[J].中國信息技術教育，2020（11）：22-24.

[6]華文學.高中信息技術課程中的人工智能教學[J].中國多媒體與網絡教學學報（下旬刊），2020（03）：95-96.

[7]余燕芳、李藝.基于計算思維的項目式教學課程構建與應用研究——以高中信息技術課程《人工智能初步》為例[J].遠程教育雜志，2020，38（01）：95-103.

[8]韓克.高中信息技術課程中的人工智能教學[J].中國校外教育，2019（29）：168-165.

[9]李衛華.高中信息技術課程中的人工智能教學探索[J].天津教育，2019（24）：54-55.

[10]於亞軍.核心素養下人工智能在高中信息技術課程中的應用[J].高考，2019（13）：16.