基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)思考

【摘要】隨著科技的飛速發(fā)展，人工智能已成為引領(lǐng)科技產(chǎn)業(yè)革命的先導(dǎo)，相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要性日益顯現(xiàn)。基于人工智能開展小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，可以極大地豐富信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，推進(jìn)教學(xué)資源的建設(shè)。此外，人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)對于學(xué)生理解信息技術(shù)課程知識也有較大幫助。因此，應(yīng)該立足當(dāng)下，著眼未來，將人工智能領(lǐng)域的內(nèi)容與基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容相融合。文章就小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用人工智能的意義、價(jià)值及教學(xué)策略展開論述。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；小學(xué)；人工智能；策略

【中圖分類號】G623.58【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）08—0081—04

小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)致力于培養(yǎng)學(xué)生成為具備良好信息素養(yǎng)的人才。但在一部分教師的心目中，人工智能教學(xué)的地位要遠(yuǎn)低于基礎(chǔ)內(nèi)容教學(xué)，其在課堂教學(xué)中很少提及人工智能相關(guān)的內(nèi)容，未將人工智能的發(fā)展情況與新興技術(shù)介紹給學(xué)生，不利于人才培養(yǎng)[1]。針對這種情況，教師應(yīng)當(dāng)積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，正確認(rèn)識人工智能對于提升教學(xué)有效性的作用，采取有效教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對信息技術(shù)知識的掌握和學(xué)習(xí)，并保障學(xué)生能夠合理運(yùn)用人工智能，提升解決問題的能力[2]。

一、小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用人工智能的意義和價(jià)值

（一）有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

基于人工智能技術(shù)，教師可運(yùn)用學(xué)生喜聞樂見的元素創(chuàng)設(shè)情境，可以調(diào)動學(xué)生對人工智能知識的積極性，適當(dāng)引用問題驅(qū)動進(jìn)行探索，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究熱情[3]。以“個人專題網(wǎng)站”教學(xué)為例，教師可以引用學(xué)生在生活中常見的網(wǎng)站頁面，引發(fā)學(xué)生對檢索功能的好奇心，據(jù)此開展人工智能理論教學(xué)活動，適當(dāng)提出有關(guān)網(wǎng)頁動畫的問題，與學(xué)生進(jìn)行互動交流，讓信息技術(shù)課堂妙趣橫生。比如，教師可以用“蒼山、洱海”話題引發(fā)學(xué)生對美麗景色的聯(lián)想，使用電子白板播放人與自然和諧相處的圖片或視頻，讓學(xué)生被畫面內(nèi)容吸引。這時，大部分學(xué)生都能夠想到自己在旅行過程中的見聞，而生活情境也就此具備了基礎(chǔ)框架。當(dāng)學(xué)生的興趣被激發(fā)后，教師再鼓勵學(xué)生運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器搜索相關(guān)圖片，使其能夠在創(chuàng)設(shè)的生活情境中，以“可不可以用搭建網(wǎng)站的方式讓更多人看到這里的美景”等問題引發(fā)學(xué)生關(guān)于搭建網(wǎng)站的思考，從而調(diào)動學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

人工智能技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)學(xué)科中的重要組成部分，其通過引導(dǎo)小學(xué)生利用計(jì)算機(jī)模擬人的大腦進(jìn)行推理和思考，解決實(shí)踐問題。同時在當(dāng)前時代背景下，對小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)提出更高的要求，應(yīng)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和培養(yǎng)快速解決問題的能力。而應(yīng)用人工智能，則能夠模擬人的思維過程和設(shè)計(jì)思維活動，促使學(xué)生更為簡便地處理問題，降低學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作難度。人工智能的應(yīng)用，也能夠推動學(xué)生從多方面看待問題，進(jìn)而提升個人信息素養(yǎng)[4]。比如，在學(xué)生大致了解搭建網(wǎng)站的方法后，教師運(yùn)用多媒體展示人工智能交流模塊“AI小度”，讓學(xué)生觀察網(wǎng)頁中的人機(jī)互動交流，使之產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。教師根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，選擇恰當(dāng)時機(jī)引入新建個人站點(diǎn)相關(guān)原理知識，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用Expression Web4軟件新建站點(diǎn)，規(guī)劃網(wǎng)站層次。在此過程中，教師鼓勵學(xué)生在“AI小度”的陪伴下梳理網(wǎng)頁的層級與聯(lián)絡(luò)，對“個人專題網(wǎng)站”的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容作出初步規(guī)劃。在“AI小度”的幫助下，學(xué)生用軟件建立不同網(wǎng)頁之間的層次結(jié)構(gòu)，初步完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

二、基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)策略

（一）引導(dǎo)學(xué)生開展信息技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

在學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)踐，可以培養(yǎng)學(xué)生良好的應(yīng)用意識，使之對人工智能有更加深入的認(rèn)識。教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，組織學(xué)生有秩序地進(jìn)行編程學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中進(jìn)行思考和嘗試，運(yùn)用所學(xué)人工智能知識解決實(shí)際問題。以“趣味編程”教學(xué)為例，教師要根據(jù)學(xué)生對編程語言的學(xué)習(xí)情況，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用軟件編寫程序，制作有趣的游戲、生動的動畫、美妙的音樂等，在人工智能實(shí)踐中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

比如，學(xué)生的注意力被轉(zhuǎn)移到“個人專題網(wǎng)站”的學(xué)習(xí)內(nèi)容上。在基礎(chǔ)知識教學(xué)部分，教師要介紹網(wǎng)頁的構(gòu)成，讓學(xué)生初步了解網(wǎng)站的層次結(jié)構(gòu)以及進(jìn)行規(guī)劃的意義，懂得建構(gòu)網(wǎng)站的目錄結(jié)構(gòu)，了解相關(guān)基礎(chǔ)知識。為了激發(fā)學(xué)生對人工智能相關(guān)知識的學(xué)習(xí)興趣，教師可以引用“AI小度”的外觀，讓學(xué)生在自己的網(wǎng)頁架構(gòu)中設(shè)計(jì)“虛擬形象”，由此開展相關(guān)理論教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生檢查網(wǎng)站的層次結(jié)構(gòu)并整理好搭建網(wǎng)站的素材。并且教師根據(jù)學(xué)生網(wǎng)站的欄目和內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生用文件夾管理網(wǎng)站的目錄結(jié)構(gòu)，完成搭建“個人專題網(wǎng)站”的最后一項(xiàng)操作，得到一組初具形態(tài)的網(wǎng)頁。在本次教學(xué)中，學(xué)生動手操作環(huán)節(jié)一直有“AI小度”的陪伴，學(xué)生一旦遇到問題，便可以與之展開交流，這時學(xué)生能夠明顯地感受到人工智能功能的強(qiáng)大。而在“個人專題網(wǎng)站”的教學(xué)結(jié)束后，教師可以留下思考問題，讓學(xué)生利用課后時間了解人工智能的原理，在興趣的引導(dǎo)下完成自主學(xué)習(xí)。

（二）結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況開展趣味性教學(xué)

由于小學(xué)生接觸信息技術(shù)的年限較短，信息素養(yǎng)尚處于發(fā)展階段，因而其在學(xué)習(xí)較為復(fù)雜的理論知識時，很容易陷入思維誤區(qū)，如出現(xiàn)較多的學(xué)習(xí)難題，將會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致出現(xiàn)學(xué)習(xí)倦怠等問題，因此教師需要結(jié)合實(shí)際學(xué)情，根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知水平，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，以此提高教學(xué)水平。同時，還要綜合考慮小學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)，在具體教學(xué)實(shí)踐中，可以其好奇心重、動手能力強(qiáng)等特征為導(dǎo)向，開展趣味性教學(xué)，促使學(xué)生能夠在輕松愉快的教學(xué)氛圍下，加強(qiáng)對信息技術(shù)知識的掌握。比如，“編程”是小學(xué)信息技術(shù)課程中學(xué)習(xí)難度較大的內(nèi)容，即使六年級的學(xué)生已經(jīng)積累了一定的信息技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但在理論講解與實(shí)踐操作中，教師仍然要花費(fèi)較多的精力引導(dǎo)學(xué)生。在此過程中，人工智能可以發(fā)揮很大的作用，而教師借助人工智能的案例，同樣可以將晦澀難懂的理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦拥慕换?nèi)容，使學(xué)生懷著對人工智能的興趣參與編程學(xué)習(xí)。在課堂上，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，引用電子游戲、趣味動畫，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行人工智能實(shí)踐，培養(yǎng)其良好的實(shí)踐素養(yǎng)[5]。教師可以指導(dǎo)學(xué)生分析電子游戲和動畫制作的核心內(nèi)容，使之明白程序設(shè)計(jì)的重要性，通過學(xué)習(xí)程序語言和編制方法，不斷在實(shí)踐中鍛煉自己的實(shí)踐能力。在具體教學(xué)實(shí)踐中，教師可從以下幾個方面出發(fā)。

1.教師可以將程序語言比作積木，先讓學(xué)生在圖形化的編程軟件程序語言之間建立起聯(lián)系，再引出編程軟件mBlockv5.3.0，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況開展實(shí)踐活動，讓學(xué)生嘗試編寫簡單的游戲、動畫程序。然后教師要為學(xué)生的編程實(shí)踐提供靈感，引入“熊二、喜羊羊、哆啦A夢”等虛擬形象，讓學(xué)生在搜集素材的同時，找準(zhǔn)編程實(shí)踐方向，結(jié)合自己對人工智能的理解進(jìn)行編程。

2.教師要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用軟件mBlock v5.3.0中的“動作、控制、畫筆、外觀、數(shù)字邏輯、變量”等指令進(jìn)行編輯，結(jié)合實(shí)際電子游戲和動畫中的虛擬形象運(yùn)動軌跡，解釋常見的“變量、鏈表”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型，豐富學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)儲備，使之在實(shí)踐中獲得真知、掌握技能。

3.教師為學(xué)生提供展示成果的平臺，讓學(xué)生運(yùn)用多媒體終端播放器呈現(xiàn)程序語言并運(yùn)行程序。在學(xué)生了解編程軟件的基礎(chǔ)用法后，教師再將人工智能引入其中，將時下流行的“AI繪畫軟件”帶到課堂上，讓學(xué)生將自己的想法，以“關(guān)鍵字”的形式輸入到軟件中，體驗(yàn)操作AI繪畫的過程。由于“AI繪畫軟件”的相關(guān)技術(shù)尚未成熟，生成的繪畫作品可能存在各種各樣的問題，如人體出現(xiàn)缺失、畫面結(jié)構(gòu)失衡等。學(xué)生拿到AI繪畫的作品后，可以使用編程軟件mBlock v5.3.0對畫作進(jìn)行標(biāo)注，指出其中的問題。這樣一來，學(xué)生一方面了解了人工智能在繪畫領(lǐng)域的應(yīng)用情況，另一方面練習(xí)了編程軟件的應(yīng)用方法，人工智能的實(shí)踐素養(yǎng)得到大幅度提升。

（三）立足于長遠(yuǎn)發(fā)展指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)

新時期的科技發(fā)展腳步逐漸加快，如果缺少創(chuàng)新精神，便很難在人工智能研究領(lǐng)域取得突破。與此同時，人工智能領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，現(xiàn)實(shí)生活中已經(jīng)出現(xiàn)了多種基于人工智能系統(tǒng)創(chuàng)新的科技產(chǎn)品。在此趨勢下，小學(xué)信息技術(shù)教師應(yīng)著眼于未來，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中積極進(jìn)行創(chuàng)新，由此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[6]。事實(shí)上，人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)與仿生研究，都是以編程為基礎(chǔ)的，小學(xué)生在此時學(xué)習(xí)編程方法并嘗試動手實(shí)踐，將更好地掌握人工智能的應(yīng)用，為日后投身于人工智能領(lǐng)域打下基礎(chǔ)。為此，針對編程而言，教師需要在語言應(yīng)用方面傾注一定的心血，利用廣受學(xué)生群體歡迎的事物激發(fā)學(xué)生的人工智能創(chuàng)新熱情，使之積極主動地進(jìn)行創(chuàng)新探索，加深對程序語言的理解。在具體教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合未來信息技術(shù)發(fā)展趨勢，優(yōu)化教學(xué)方法和方式，以“AI繪畫”教學(xué)為例，教師應(yīng)注重以下要點(diǎn)。

1.教師要根據(jù)“跳蹦床的人”動畫形象解讀，利用軟件mBlock v5.3.0中“當(dāng)按下按鍵”模塊來控制角色運(yùn)動的原理，展示程序語言，使學(xué)生清晰了解動畫形象在規(guī)定時間內(nèi)從原位置平滑移動到某個位置的功能。如此一來，學(xué)生能夠帶著對動畫制作的好奇，主動進(jìn)行實(shí)踐研究。

2.教師要著眼于未來，提醒學(xué)生在原有動畫形象的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)未來角色，運(yùn)用自己的獨(dú)特視角審視人工智能技術(shù)的應(yīng)用，由此創(chuàng)新編程設(shè)計(jì)，運(yùn)用所學(xué)程序語言制作動畫。在此步驟中，學(xué)生可以重復(fù)利用上一環(huán)節(jié)積累的素材，或是繼續(xù)用“AI繪畫軟件”生成有關(guān)“跳蹦床的人”的圖片，以此擴(kuò)大人工智能的應(yīng)用范圍并提高動手操作環(huán)節(jié)的趣味性。由此，學(xué)生能夠理解邏輯運(yùn)算、條件判斷、循環(huán)控制、事件觸發(fā)等程序設(shè)計(jì)原理，通過完整的體驗(yàn)設(shè)計(jì)、編輯、選擇、組裝、執(zhí)行調(diào)試等編程過程，掌握編程的方法和人工智能技術(shù)。

3.當(dāng)學(xué)生完成基礎(chǔ)的動手操作練習(xí)后，教師可以從編程、繪畫向外擴(kuò)散，將人工智能在現(xiàn)實(shí)生活中的前沿應(yīng)用方向展示出來，如人工智能支持下的無人駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等，并讓學(xué)生討論“無人駕駛需要考慮哪幾個方面”等問題，以此拓寬學(xué)生的視野。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，學(xué)生也能夠結(jié)合自己對人工智能的認(rèn)識，廣泛聯(lián)系生活、學(xué)習(xí)等領(lǐng)域，設(shè)計(jì)新穎的動畫形象，切實(shí)提高創(chuàng)新能力。

4.教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀看“人工智能編程”宣傳片，使之受到啟發(fā)，產(chǎn)生通過學(xué)習(xí)信息技術(shù)提高編程能力的欲望。教師可以利用課余時間帶領(lǐng)學(xué)生參觀科技館，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)交互式多媒體設(shè)備，鼓勵學(xué)生有個性地表達(dá)內(nèi)心的人工智能創(chuàng)想，在后續(xù)的編程教學(xué)活動中，幫助學(xué)生付諸實(shí)踐，由此啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，助力學(xué)生未來可持續(xù)發(fā)展。

（四）教師要發(fā)揮引導(dǎo)者作用

在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)過程中，對于人工智能的應(yīng)用，教師應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化指導(dǎo)，改善以往課堂主導(dǎo)者的身份，扮演好引導(dǎo)者的角色。比如，在新建網(wǎng)站教學(xué)中，教師可以運(yùn)用Expression Web4軟件演示編輯，指導(dǎo)學(xué)生熟悉運(yùn)用網(wǎng)頁編輯軟件創(chuàng)建網(wǎng)頁的流程，按照以下要求進(jìn)行制作：首先，個人專題網(wǎng)站中“歡迎訪問”是一行字幕；其次，單擊“個人檔案”或“網(wǎng)頁推薦”，分別能夠跳轉(zhuǎn)至對應(yīng)網(wǎng)頁；再次，單擊“返回主頁”能夠跳轉(zhuǎn)回網(wǎng)站主頁面；最后，單擊“搜索”能夠跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的搜索頁面。同時，教師進(jìn)行巡視，觀察學(xué)生在制作過程中遇到的問題，提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，讓學(xué)生立足問題反思前期制作過程，通過自主梳理的方式，分析問題成因，把握解決問題的關(guān)鍵，從而掃清網(wǎng)站制作障礙。通過強(qiáng)化學(xué)生的自主探究，實(shí)現(xiàn)將課堂歸還于學(xué)生的目的，保障學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，從而有效提升教學(xué)質(zhì)量和效率。

基于人工智能的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生成為具有良好信息素養(yǎng)的人才，同時啟迪學(xué)生的思維，使之提高自我理論研究和實(shí)踐操作能力，為將來的學(xué)習(xí)研究與實(shí)踐探索積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。因此，小學(xué)信息技術(shù)教師應(yīng)當(dāng)明確人工智能技術(shù)的應(yīng)用意義，通過引導(dǎo)學(xué)生開展信息技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐、結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況開展趣味性教學(xué)、立足于長遠(yuǎn)發(fā)展指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)、教師要發(fā)揮引導(dǎo)者作用等，以此促進(jìn)學(xué)生深入吸收理論知識，幫助學(xué)生掌握實(shí)踐方法，提升信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量，為未來人才培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]嚴(yán)藝鳳.人工智能教育在小學(xué)信息技術(shù)課堂實(shí)施策略[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2021（19）：54-55.

[2]郁益.信息技術(shù)課中人工智能多維滲透教學(xué)策略[J].小學(xué)教學(xué)參考，2020（24）：79-80.

[3]鄭德旺.探討小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)的導(dǎo)入策略[J].教師，2020（18）：113-114.

[4]茅丹.小學(xué)信息技術(shù)課堂中實(shí)施機(jī)器人教學(xué)的策略研究[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2020（11）：71.

[5]茅棟明.體驗(yàn)式教學(xué)在小學(xué)信息技術(shù)課堂的運(yùn)用[J].教師，2020（05）：92-93.

[6]陳建龍.“激趣”“導(dǎo)學(xué)”，寓教于樂，努力探索教學(xué)新途徑：基于學(xué)科融合的小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)策略[J].教師，2019（18）：101-102.

編輯：張昀