基于人工智能的小學信息技術教學研究

劉 波

(內蒙古自治區包頭市包鋼四小 內蒙古包頭 014000)

在小學信息技術教學中應用人工智能主要是指在講授教材知識的基礎上將人工智能的相關知識融合進來，包括機器學習、知識獲取、自動推理、搜索方法、計算機視覺、智能機器人和自動程序設計等內容，這就需要教師更加深入地了解人工智能，這是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學，將其應用于信息技術教學中需要從教學觀念、教學方法、教學評價等方面采取策略，這樣才能更好地使學生了解掌握人工智能，將所學信息技術知識應用于實踐。

一、轉變傳統課堂教學觀念

傳統觀念下的小學信息技術教學主要是讓學生掌握基本的信息技術，了解我們周圍的信息世界，沒有注重將人工智能融入到教學中。所以，教師要轉變傳統的課堂教學觀念，將人工智能與信息技術結合起來，使學生初步接觸機器人和相關程序的設計[1]。教師要在教學中尊重學生的主體地位，了解學生的學習情況，從他們的實際出發展示人工智能，使學生更好地接受、理解、掌握所學知識，并能將所學知識應用于實際。這樣才能更好地使學生在學習信息技術的同時，激發他們對人工智能的興趣，為之后的深入學習奠定良好的基礎。

例如，學習“生活中的信息技術”時，為了讓學生對信息技術有一個正確、全面的了解，以及明確信息技術在生活中有哪些應用。所以，在教學過程中，筆者在新的教學理念下將相關的人工智能概念、內容、應用領域等與信息技術結合起來，使學生由淺入深地理解信息技術和人工智能，并有意識地留意生活中有哪些信息技術和人工智能的應用，如數碼相機、電視、電腦、手機等，將這些生活中常見的物品與人工智能和信息技術相聯系，更好地引導學生進行探究。

二、將人工智能與教學結合

基于人工智能的小學信息技術教學需要教師進行高效備課，在認真研讀教材、全面了解學生的基礎上，將人工智能與信息技術教學相結合，更好地提高教學有效性。首先是備教材，教師要了解小學信息技術教材中的內容，明確大綱要求是使學生了解五彩斑斕的信息世界，描繪豐富多彩的計算機圖畫，制作生動形象的卡通影片，玩轉妙趣橫生的益智游戲，然后制定具體的教學目標，突破教學中的重難點知識，選擇合適的教學方法引入人工智能知識；其次是備學生，教師要提前知道學生對人工智能的了解，有的學生通過一些途徑已經對人工智能有所了解，而有的學生還比較陌生，在這種情況下，教師就要進行因材施教，更好地提高教學效率。

例如，學習“制作表格”時，需要學生能夠制作簡單的表格，并在表格中輸入文字，對表格加以裝飾。筆者在教學前進行高效備課，為學生創設生動有趣的情境，明確本節課的教學任務和重難點知識，讓學生能夠用不同的方法制作表格，然后與人工智能中的知識獲取、知識處理系統相結合，引導學生通過上網瀏覽、下載、輸入文字等來制作、美化表格，讓學生無形中感受到人工智能在信息技術教學中的應用。

三、豐富信息技術教學方法

要將人工智能與信息技術相結合，需要教師不斷豐富教學方法，通過多種形式的教學方式吸引學生參與教學，更好地感受到人工智能在實際生活中的應用。教學方法的豐富可以是運用多媒體教學法，教師可以將人工智能機器人呈現出來，給學生一個直觀的印象，激發學生學習計算機編程知識的興趣；也可以運用情境教學法，根據教學需要，創設不同的教學情境，促進人工智能和信息技術的結合，更好地提高學生的編程能力和操作能力[2]。

例如，學習“旋轉、裁剪圖像”時，需要學生對圖像進行旋轉和裁剪。在教學中，筆者先利用多媒體為學生呈現圖像旋轉和裁剪的過程及步驟，然后利用人工智能中的計算機視覺進行識別、跟蹤和測量，對圖形做進一步的處理，使電腦處理成為更適合人眼觀察或傳送給儀器檢測的圖像。這樣可以使人工智能體現在信息技術教學過程中。

四、引導學生主動參與學習

學生在學習信息技術時主要是掌握運用計算機實際操作的技能，對于不理解的內容也是進行死記硬背，學習方式被動，而要在人工智能的基礎上進行信息技術教學就需要轉變學生的學習方式，引導他們更積極主動地參與學習，這就需要通過人工智能培養學生的感性認識，激發學生的興趣，將其內容定位于個性塑造，滿足學生的愛好需求。這樣學生在主動學習人工智能知識的過程中就能更好地了解機器人及相關程序制作，培養邏輯思維能力[3]。

例如，學習“初識機器人”時，需要學生了解機器人的產生、現狀和發展，利用課余時間收集更多關于機器人的資料，在這個教學過程中，可以更好地將人工智能與信息技術相結合。在人工智能領域，智能機器人是一個主要內容，也是未來研究的主要方面，在信息技術教學過程中，將多種類型的機器人圖片為學生呈現出來，其中包括智能機器人，然后創設問題情境：生活中看到過機器人嗎？接著引導學生主動參與教學中，讓學生思考機器人能夠為人類做哪些事情，通過循序漸進的提問，更好地使學生主動學習。

五、開展人工智能實踐活動

在人工智能的基礎上進行信息技術教學需要學生能將所學知識應用到實踐中，這就需要教師開展人工智能的實踐活動。首先，教師要讓學生認識到人工智能可以對人的意識、思維的信息過程進行模擬，組織學生參觀科技館等實踐活動，讓學生了解到人工智能的領域有哪些，進一步開闊學生的眼界；其次，教師可以組織學生參與機器人大賽，讓學生學習組裝機器人，熟悉編程，完成機器人的跳躍、起立、翻跟頭等動作，在這樣的實踐活動中，學生可以更好地感受人工智能，并更有興趣研究人工智能[4]。此外，學校可組織人工智能講座，邀請相關專家為學生介紹人工智能的產生發展應用等，使學生更加系統地了解人工智能與信息技術的關系，以及人工智能在未來生活中發揮著怎樣的作用。

六、完善信息技術教學評價

要在人工智能的基礎上開展小學信息技術教學，需要教師進一步完善信息技術教學評價，從多個方面、多個角度來評價學生，更好地實現人工智能與信息技術的有機結合。首先，在評價主體上，人工智能的學習需要教師的指導，也需要學生的參與，所以教師和學生都要參與評價；其次，在評價內容方面，在人工智能基礎上的信息技術教學需要從學生對人工智能的了解、掌握，對信息技術的應用等方面進行評價，這樣才能更好地引導學生重視人工智能的學習[5]。

總之，在小學信息技術教學中應用人工智能符合素質教育的要求，更側重于學生實踐能力的發展，這一過程需要教師和學生的共同努力，對信息技術教學內容不斷調整，將其與人工智能有機結合，更好地培養滿足社會需要的人才，為學生以后的發展奠定良好的基礎。