初中信息技術教學中人工智能的融入路徑探究

摘要：人工智能技術在飛速發展過程中，也不斷滲透到教育領域，對初中信息技術教學提出了新的要求和挑戰。在初中信息技術教學中應用人工智能，不僅是落實新課程改革要求的必要舉措，也是適應社會發展需求的必然要求。主要分析了人工智能與信息技術的關系，明確其融入初中信息技術教學的必要性，探究了人工智能技術融入初中信息技術教學的途徑和方法，希望能夠更好地促進初中信息技術教學質量的提升。

關鍵詞：初中信息技術；人工智能；融入路徑

一、前言

在信息技術不斷發展的背景下，人工智能技術也逐漸在教學中得到應用。但人工智能技術的發展時間較短，在教學中的應用還存在一定的問題，這主要是因為人工智能技術在教學中的地位較低，教學內容還有待完善。因此，教師可以從教材內容入手，適當地引入人工智能技術。同時，教師應注重學生的主體地位，發揮學生在課堂中的主動性，結合實際情況和學生的生活經驗，幫助學生更好地理解知識。

二、人工智能與信息技術的關系

人工智能是在現代科技的基礎上研制出來的一種可以模擬、衍生人的行為的智能新型科技。人工智能是目前研究機器人、圖像識別、自然語言處理、專家系統等多個學科的一個重要研究方向，能夠讓一臺計算機按照命令做出適當的響應。最近幾年，隨著現代科技的持續發展，人工智能的理論及技術都更加成熟和完善。今后，人工智能的應用范圍也必然會持續擴大。在這樣的情況下，人工智能的發展已經越來越受到世界各國的重視，我國也應該重視人工智能的研發，把它與教育教學工作有機結合起來，用智能化技術推進我國教育事業的進一步發展。所以，在初中信息技術學科的教學中，教師也要對人工智能的發展情況進行全面了解，不斷優化教育方式，提高學生的學習興趣和探究的熱情，使他們能夠積極參加到學習中，促進思維能力的發展。

三、初中信息技術教學中人工智能的融入問題

首先，初中信息技術課程的課時較少，對于一些新技術、新事物的介紹很難在課堂上得到體現，特別是在信息技術飛速發展的今天，因為教學時間有限，教師為了完成教學目標，只能把大量時間投入到學生的學習中。這樣的教學方式對初中生來說并不科學，而且很容易讓學生產生厭倦情緒。

其次，人工智能技術雖然在不斷發展中，但其本身并沒有明確的應用場景和應用范圍，并且初中生對于新事物的接受能力較弱。因此，在初中信息技術課堂中引入人工智能技術時，需要結合初中生的實際情況進行適當調整。

最后，在教學過程中應用人工智能技術時，教師需要從學生實際情況出發進行合理設計。但是，當前很多教師在進行課堂設計時并不注重學生的主體地位，只是一味地讓學生進行模仿操作。雖然這樣做可以取得一定的成效，但長此以往會使學生對教師產生依賴。因此，教師要結合實際情況進行課堂設計，才能取得良好的教學效果。

此外，教師在教學過程中也需要考慮到教學資源對課堂教學效率的影響。由于初中生本身就缺乏自主學習能力和實踐操作能力，所以教師需要從教材內容入手進行適當調整。特別是在教材中涉及一些專業性較強的內容時，教師更應注重將這些內容與學生自身生活經驗相結合。

四、人工智能在信息技術教學中的應用價值

人工智能是計算機科學的一種，指的是機器可以像人一樣思考，也能夠像人一樣表達和創造。人工智能的本質是模擬人的思考過程，其具備思維、學習和判斷能力。將人工智能應用到信息技術教學中，可以通過信息技術平臺，使學生具備基本的計算機操作能力。初中生年齡較小，處于義務教育階段，學習信息技術知識能夠促進其智力開發、思維發展。初中階段是學生智力發展的重要階段，也是學生形成正確價值觀和人生觀的關鍵時期。將人工智能融入初中信息技術教學中，可以幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。人工智能可以對學生進行全面信息采集、分析和處理，幫助學生建立知識體系，還能分析學習過程中產生的數據信息，對教學活動進行及時反饋和調整。此外，將人工智能融入初中信息技術教學中，能夠幫助教師對學生學習情況進行全面了解和分析，對學生進行個性化的學習指導，提升學生信息技術學習效率，還能為教師提供豐富多樣的教學資源和教學工具，為教師教學活動提供有效支持。通過對數據進行分析和處理，幫助教師開展教學評價工作。

五、初中信息技術教學中人工智能的融入原則

（一）情境創設原則

初中信息技術教學中人工智能的融入需要遵循情境創設原則，讓學生在情境中去感受人工智能的融入對學習帶來的積極影響。教師需要以生活為基礎，通過設置學習情境，引導學生深入思考生活中與人工智能相關的內容，讓學生了解人工智能的應用范圍。在此基礎上，教師再創設任務情境，讓學生感受人工智能帶給他們的便利。此外，教師還可以利用多媒體設備為學生展示人工智能應用的場景和功能，讓學生能夠更直觀地感受到人工智能在生活中的應用。這樣可以提高學生對于學習內容的興趣，在對理論知識進行學習時能更加主動地思考、探究知識，也能提高學生對所學知識的掌握程度[1]。

（二）實踐性原則

人工智能是一項在實踐中不斷學習與提升的學科，在初中信息技術教學中融入人工智能，需要做到理論聯系實際，讓學生通過實踐來掌握信息技術知識。例如教師可以引導學生進行實踐操作，讓學生利用編程軟件制作一個簡易的機器人。教師在課前應準備好相關的教學素材，如準備一些簡單的程序代碼、機器人實物等。在教學過程中，教師要引導學生從實際出發，針對每一個知識點進行深入探討、分析和學習。教師應善于運用信息技術教學平臺的優勢，結合人工智能教學內容，引導學生運用所學知識來解決問題。又例如，教師可以讓學生根據實際情況自行設計一款應用程序。這款應用程序可完成簡單的計算、瀏覽網頁等任務。這種以實踐為導向的學習方法，可以有效提升學生的學習積極性和主動性。此外，在初中信息技術教學中融入人工智能，教師還可以利用一些經典的人工智能案例，比如“智能機器人”“智能眼鏡”等案例進行教學，讓學生從這些經典案例中獲得靈感。教師要利用這些經典案例和人工智能技術幫助學生學習、培養應用能力。

六、初中信息技術教學中人工智能的融入路徑

（一）設定項目化教學流程，關注人工智能問題求解培養素養

以人工智能教育為基礎，在此基礎上，針對初中信息技術開展項目化教學，老師要建立起一套科學的項目化教學流程，將注意力集中在人工智能問題的解決上，在交流、互動、探索、分析中，提高學生的信息技術的應用能力，并培養他們的思維。比如，“網站制作”這門課程的講授，就是要讓同學們認識 Dreamweaver，并使其具有動態的視覺效果，從而成為一個動態的頁面。在授課時，教師可以引入優秀的網站，并在情境中以“我的成長”為項目化教學話題，讓學生利用人工智能相關應用對其程序的設計和圖像識別的運算、變量、函數等進行實踐探索和分析。教師可以將情景體驗、需求分析、程序設計、調試拓展、分享交流作為項目化教學流程，根據項目流程，使用人工智能展開問題解答，確定活動目標，并對學生的信息技術素養和能力進行培養[2]。

又例如，在“制作 FLASH動畫”這一內容中。首先，教師可以引導學生明確制作FLASH動畫的目標和主題。學生可以選擇一個自己感興趣的主題，例如動物、體育運動等，這樣能夠激發學生的學習積極性。其次，學生需要學習FLASH軟件的基本操作和功能。教師可以通過示范和指導，讓學生掌握如何添加圖形、編輯動畫、設置時間軸等技巧，并且結合實際案例，引導學生學習如何運用這些功能來制作自己的FLASH動畫；接著，教師可以引導學生深入思考如何運用人工智能技術來解決問題。例如，學生可以研究如何利用FLASH軟件中的動畫路徑和運動軌跡來模擬動物的運動方式，從而使動畫更加逼真。通過這樣的思考和實踐，學生能夠逐漸培養出解決問題的思維能力和創新意識；最后，教師可以安排學生展示自己制作的FLASH動畫，并就其中運用到的人工智能技術進行討論和交流。通過分享和互動，學生們能夠更深入地理解人工智能在解決問題中的作用，并且激發對信息技術學科的興趣和熱愛。

（二）構建編程教育體系，培養學生的編程思維能力

要提高師資隊伍的素質，必須建立一套完善的課程體系，并在課程設計中加以應用。比如，在“程序設計”這門課程中，為了更好地解釋編程語言的知識，增強學生的理解力，可以引入喜劇小品中的詼諧語言，在創設情境、激發興趣的同時，運用人工智能中的語音識別、自然語言處理等技術，調節編碼的次序，來完成對白的輸入和輸出。通過這種方式，能使學生理解編程的邏輯，并能使其按順序進行操作。之后，將編寫“三角形面積”作為一個項目化教學主題，讓學生團隊展開計算機程序語言的編寫，并與人工智能明確提取信息的方法相結合，通過人工智能將變量、語言運算等進行程序設計優化。通過這種方式，學生能夠在學習過程中，展開項目學習探討，通過讀題、審題→解題思路布置→解題等編程體系，能夠高效地完成任務[3]。

（三）引入智能元素激發學生興趣

初中信息技術教學包括電子產品、通信技術和智能技術等內容。在面對復雜多樣、抽象程度較強的課程內容時，一些學生會不自覺地產生畏難心理，從而降低了學習積極性。對此，在教學時，老師可以適當地加入人工智能的因素，從而增加信息技術課堂的趣味性。但是，要想將人工智能要素真正融入課堂中，就一定要將其作為一種為課堂教學服務的方式進行應用。老師應該利用特定的問題驅動學生的求知欲，讓學生確定自己的學習目的和方向，讓每一節課都擁有一個具體的教學主題和指導方針，從而提高課堂教學的效果與質量。以“人工智能”的理念和實質為例，上課時，教師不能一味地照本宣科，要盡量利用校園里的各種資源，例如“臉部辨識”“智能控制”“智能音響”等讓學生更貼近現實，更容易掌握。以“人臉識別”為例，教師需要對其工作機理及流程進行詳盡的講解，使學生明白，所謂的“面孔識別”其實就是基于海量的面孔數據，通過運算和調節，得出的一系列算法模型，并由此認識到所謂的“智能”與人類的智力不同，必須借助機器、計算機等工具，在特定的環境中進行模擬、延伸和擴展。此外，還可以讓學生體驗百度智能體驗中心、騰訊智能體驗中心以及其他手機應用程序。在體驗過程中，學生可以利用對技術的基本工作進行觀察和分析，深化他們對人工智能在日常生活中的應用認識，進而為今后學習、自學更難的課程奠定扎實基礎。僅僅依靠案例講解，容易造成認識碎片、知識內化，進而降低了課堂教學效率。對此，教師要以此為依據，通過師生互動、生生交流等形式，引導學生對知識進行歸類，并對各種智能技術的應用做出自己的歸納，構建出自己的思維系統[4]。

（四）加大硬件設施投入，加強軟件資源建設

在人工智能教育中，硬件條件是其成功實施的先決條件，而軟件條件則是其成功實施的保障。有關學校要增加電腦及網絡硬件的投入經費，提高設備的資訊傳輸與資訊加工能力；同時，在與教科書相匹配的學生光盤和老師用書中，應該有大量的教學軟件和閱讀材料，老師和學生還可以在因特網上查找更多的教學資源，以便在課堂上進行學習。如果沒有足夠的材料，專業老師還可以設計適合自己的教學軟件[5]。

（五）充分結合網絡資源，加強人工智能的輔助教學

當前，我國大多數學校的信息技術教學仍處于教師講解理論的階段。在傳統的信息技術教學中，關于人工智能技術的介紹較少，所以，老師就必須充分利用互聯網資源，來充實自己的教學。舉例來說，在進行教學的時候，教師會將互聯網作為自己的助手，在課前的準備工作中，將互聯網上的各種資源，包括人工智能的學術網站、人工智能的前沿動態、人工智能的基礎知識等，將它們整合成課件，再使用一些簡單的人工智能軟件來完成計算機與人之間的互動，之后在課堂上向學生展示。這樣可以將學生們的學習積極性以及他們對人工智能的學習興趣都激發出來，從而大大提高課堂教學效率。

（六）創新評價體系，發揮評價作用

新課程改革要求教師在教學過程中注重對學生綜合素質的培養，而人工智能技術的融入能有效地提高學生的綜合能力。在實際的教學過程中，教師可以創新評價體系，充分發揮評價的作用，使學生在學習過程中得到更好的發展。

例如，在學習“加工圖片素材”這一知識時，教師可以讓學生采用小組合作學習方式。通過分組合作學習，可以讓學生更好地認識到自己在學習過程中的不足之處，然后根據自己的問題制定相應的改進方案；而教師可以適當地給予激勵措施，更好地激發學生參與學習活動的積極性。例如，教師可以給予不同小組不同的激勵措施：在小組內根據學生存在的問題進行討論，并將結果匯報給教師，教師可以對學生提出表揚。通過這樣的方式可以提高學生參與學習活動的積極性，讓學生更好地理解和掌握知識。人工智能技術在初中信息技術教學中的運用還處于起步階段，因此教師在實際教學過程中應該不斷探索和研究[6]。

（七） 搭建實踐操作平臺，培養學生的創造性思維

在人工智能環境下，教師更要改變教學觀念，注重學生綜合實踐能力、創新思維能力的培養，積極為學生搭建實踐操作平臺，讓學生在實踐操作中思考，在思考中實踐分析，從而實現深度學習，促進學生創造性思維的發展，提高信息技術學科的教學質量。以“搭建救援機器人”這一章節為例，在創設了實際的問題情境，引出了該章節的教學重點后，教師首先引導學生思考自己在生活中看到過哪些機器人，這些機器人能夠幫助人們解決生活中的什么問題，讓學生在交流討論的過程中對機器人有更多了解，由自己的所見所聞向教材內容過渡，更容易激發學生的學習熱情。教師可以利用多媒體設備為學生播放超聲波避障機器人的有關視頻，讓學生通過觀看視頻，了解機器人自動避開障礙的方法，進而引出超聲波傳感器這一內容，并結合教材進行講解，使學生充分了解超聲波傳感器的相關知識。在完成了知識講解之后，老師可以將學生分成不同的學習小組，每個小組有2至3人，對“不同超聲波傳感器的相似性和差異性”進行分析。再向各小組發放機器人套件，以小組為單位，根據教科書上的程序進行機器人套件安裝。安裝完畢，確保各部位連接牢固后，通過數據線與計算機進行連接。然后，教師播放一段《Mind+操作》視頻，讓學生自己做一次示范，看看超聲探頭讀出的數據與真實值有多大差距。最后再用“實時模式”和“上傳模式”的效果進行比較，讓學生有更深刻的體會，從而達到理論教學與實踐教學的有效結合，以實際操作深化了對有關知識的認識和理解，鍛煉學生的實際操作能力。

（八）利用人工智能課程，培養學生的信息素養

人工智能對學生的信息素質有明顯的提高作用，當他們對人工智能感興趣時，他們就會主動地、自覺地去研究。這不僅可以提高學生的獨立學習能力，還可以提高學生的信息素質。比如，教師在開展與人工智能有關的教學時，可以列出對我國人工智能事業發展有重要作用的著名人物，并介紹他們對社會、經濟作出的杰出貢獻，從而讓學生知道人工智能發展中所面臨的瓶頸，也可以讓學生知道最新研究的成果，提高學生的興趣。在了解了這些后，學生對人工智能的學習更加充滿熱情，積極進行實踐。

七、結語

隨著我國社會經濟的發展，人工智能技術在社會各個領域中的應用越來越廣泛，把握好人工智能的發展潮流，加快推動人工智能與初中信息技術的教學融合意義重大。初中信息技術教學中融入人工智能技術，可以更好地完善教學內容，使學生對信息技術知識有更深層次的理解。本文以此為基礎，圍繞人工智能技術在初中信息技術課程教學中的應用問題展開深入探索，致力于為今后相關教學活動的開展提供有價值的參考。

參考文獻

[1]卓婕.初中信息技術教學中人工智能的融入路徑探究[J].名師在線，2023（06）：75-77.

[2]馬滿芳.如何將人工智能融入初中信息技術教學中[J].新課程，2020（45）：152.

[3]張金花.在初中信息技術教學中融入人工智能[C].2019年廣西寫作學會教學研究專業委員會年會論文匯編，廣西寫作學會教學研究專業委員會，2019.

[4]付小軍.人工智能在初中信息技術課堂教學中的運用[J].文學少年，2021（36）：1.

[5]唐利萍.初中信息科技人工智能教學的設計與實踐[J].科教導刊：電子版，2021（06）：112-117.

[6]廉琪.人工智能發展背景下初中信息技術教學改革探究[J].新課程（下），2017（12）：167.

作者單位：東營市廣饒縣丁莊街道中心初級中學

■ 責任編輯：周航