人工智能背景下初中信息科技課程教學(xué)研究

摘要：人工智能背景下，初中信息科技課程的課程內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)評(píng)測(cè)發(fā)生了顯著變化。因此，教師要以人工智能背景下的學(xué)科教學(xué)意義和教學(xué)現(xiàn)狀為依據(jù)，緊密結(jié)合人工智能技術(shù)，應(yīng)用適宜的策略改進(jìn)課程內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)評(píng)測(cè)，最大限度地實(shí)現(xiàn)人工智能的實(shí)踐價(jià)值，推動(dòng)初中信息科技課程朝著更好的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能；信息科技；課程實(shí)踐

一、引言

近些年，人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，并對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活等方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。我國(guó)高度重視人工智能技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，針對(duì)不同領(lǐng)域頒布了相關(guān)的政策文件，指引各領(lǐng)域搶抓人工智能發(fā)展機(jī)遇，進(jìn)一步加深發(fā)展速度。以教育領(lǐng)域?yàn)槔?，?guó)家先后出臺(tái)了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》《教育部關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代教育管理信息化工作的通知》等，倡導(dǎo)利用新一代信息技術(shù)提升教育管理數(shù)字化、智能化水平。在相關(guān)文件的引領(lǐng)下，越來(lái)越多的教師將人工智能作為信息科技課程改革的技術(shù)支撐，從不同方面進(jìn)行課程改革，最大限度地實(shí)現(xiàn)人工智能的價(jià)值。

二、人工智能概述

（一）人工智能的概念

人工智能的英文縮寫(xiě)為AI，是涉及科學(xué)領(lǐng)域的，研發(fā)應(yīng)用于模擬、擴(kuò)展人工智能的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)[1]。

（二）人工智能背景下初中信息科技課程的教學(xué)意義

1.有助于教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念

傳統(tǒng)的初中信息科技教學(xué)理念以教師的教學(xué)為中心[2]。在此教學(xué)理念的指引下，大部分教師先講解信息科技教材中設(shè)置的知識(shí)點(diǎn)。而學(xué)生則作為信息科技課堂的“附庸”，被動(dòng)接受知識(shí)。長(zhǎng)此以往，容易使學(xué)生失去對(duì)學(xué)習(xí)信息科技的興趣，甚至無(wú)法理解、運(yùn)用信息科技內(nèi)容，導(dǎo)致他們的信息科技學(xué)習(xí)效果差強(qiáng)人意。與其相反，人工智能背景下的信息科技教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以在尊重學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，依據(jù)信息科技教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并引導(dǎo)學(xué)生積極體驗(yàn)。在學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程中，教師可以發(fā)揮人工智能的作用，精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)情，給予學(xué)生指導(dǎo)。如此一來(lái)，學(xué)生可以將信息科技的學(xué)習(xí)權(quán)利掌握在自己手中。同時(shí)，教師也可以建立生本教育理念，善于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.有助于優(yōu)化教學(xué)流程

傳統(tǒng)的信息科技教學(xué)流程是教師講—學(xué)生聽(tīng)—學(xué)生練習(xí)[3]。此流程中，教師掌握著教學(xué)權(quán)力，學(xué)生被動(dòng)接受，導(dǎo)致教學(xué)關(guān)系不平衡，影響教學(xué)質(zhì)量。然而，運(yùn)用人工智能技術(shù)實(shí)施信息科技教學(xué)任務(wù)，可以優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)流程。具體而言，教師可以運(yùn)用人工智能技術(shù)改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)流程，將學(xué)生的學(xué)置于教師的教之前，并依據(jù)學(xué)生的情況組織教學(xué)活動(dòng)。例如，教師可以在課前階段借助人工智能技術(shù)布置作業(yè)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在課堂上，教師可以借助人工智能技術(shù)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主、合作探究。同時(shí)，教師還可以借助人工智能中的可視化數(shù)據(jù)精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)方式，確保課堂教學(xué)任務(wù)契合學(xué)生實(shí)際，真正地做到“先學(xué)后教、以學(xué)定教”。

3.有助于豐富學(xué)習(xí)資源

傳統(tǒng)的初中信息科技學(xué)習(xí)資源集中在教材上，再配合教師提供的試卷、作業(yè)。人工智能背景下，信息科技學(xué)科的學(xué)習(xí)資源變得豐富多樣，包括微課、案例、ppt課件。同時(shí)，豐富的學(xué)習(xí)資源有助于學(xué)生獲得多樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，不斷地學(xué)習(xí)，提高他們的學(xué)習(xí)效果。

4.有助于活化教學(xué)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的初中信息科技教學(xué)評(píng)價(jià)以終結(jié)性評(píng)價(jià)為主[4]。大部分教師往往把握期中或期末時(shí)機(jī)組織測(cè)試，借此進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。而人工智能背景下的初中信息科技課程更加注重多元化評(píng)價(jià)，緊密地結(jié)合診斷性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)。該情況下，教學(xué)評(píng)價(jià)可以貫穿初中信息科技教學(xué)全過(guò)程，尤其是教師可以借助不同的評(píng)價(jià)方式精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、認(rèn)知水平、實(shí)操水平，進(jìn)而有針對(duì)性地實(shí)施后續(xù)教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)“以評(píng)促教、以評(píng)促學(xué)”。

三、人工智能背景下初中信息科技教學(xué)現(xiàn)狀

越來(lái)越多的教師認(rèn)識(shí)到人工智能背景下信息科技教學(xué)的意義，嘗試應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)施信息科技教學(xué)任務(wù)。然而，他們受教學(xué)能力、信息素養(yǎng)的影響，在教學(xué)過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，出現(xiàn)了“穿新鞋走老路”的現(xiàn)象。例如，他們將人工智能技術(shù)作為信息科技教學(xué)的“工具”，呈現(xiàn)教材中的知識(shí)點(diǎn)，單向地講述知識(shí)點(diǎn)。如此做法僅僅改變了知識(shí)呈現(xiàn)方式，但并未改變傳統(tǒng)的教與學(xué)方式。又如，他們忽視人工智能技術(shù)的教學(xué)評(píng)價(jià)輔助作用，仍在應(yīng)用終結(jié)性評(píng)價(jià)實(shí)施教學(xué)，難以精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)情，最終導(dǎo)致教與學(xué)之間存在一定的差距，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

四、人工智能背景下初中信息科技教學(xué)策略

（一）更新教學(xué)理念

教學(xué)理念是教師信息科技教學(xué)的導(dǎo)向。簡(jiǎn)言之，有什么樣的教學(xué)理念，教師就會(huì)踐行什么樣的教學(xué)行為。人工智能背景下，教師要更新傳統(tǒng)教學(xué)理念，用生本教育理念指引教學(xué)。形成生本教育理念離不開(kāi)教師的終身學(xué)習(xí)，人工智能技術(shù)恰好為教師提供了終身學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。因此，教師要把握時(shí)代契機(jī)，善用人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)與生本教育相關(guān)的內(nèi)容，形成生本教育理念。

例如，教師可以利用人工智能技術(shù)搜集以生本教育為主題的專(zhuān)著、論文，認(rèn)真閱讀，并思考“什么是生本教育”“生本教育源于何處”“生本教育有什么實(shí)踐價(jià)值”，建構(gòu)正確的生本教育認(rèn)知。又如，教師可以利用人工智能技術(shù)搜集信息科技課堂落實(shí)生本教育的案例，分析、總結(jié)實(shí)踐原則、實(shí)踐方法。再如，教師可以借助人工智能技術(shù)與其他學(xué)校志同道合的教師或優(yōu)秀的信息科技教師建立聯(lián)系，交流、討論生本教育的內(nèi)涵、實(shí)踐原則、實(shí)踐方式，不斷碰撞出思維火花，進(jìn)一步地豐富生本教育認(rèn)知。在此過(guò)程中，教師還可以分享彼此的生本教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，互相汲取學(xué)習(xí)。

通過(guò)不斷學(xué)習(xí)，教師不僅可以由淺入深地認(rèn)知生本教育，形成生本教育理念，還可以鍛煉他們的人工智能技術(shù)使用水平，提升他們的信息素養(yǎng)，有利于他們靈活地運(yùn)用人工智能技術(shù)實(shí)施信息科技教學(xué)。

（二）豐富課程內(nèi)容

信息科技是一門(mén)具有綜合性特征的課程，涉及工程、藝術(shù)等學(xué)科。且信息科技課程內(nèi)容貼近社會(huì)生活，重在引導(dǎo)學(xué)生從“生活中來(lái)，到“生活中去”，用信息科技服務(wù)生活[5]。盡管信息科技教材中設(shè)置了豐富的課程內(nèi)容，但部分課程內(nèi)容脫離社會(huì)生活、遠(yuǎn)離學(xué)生的實(shí)際生活。新一輪課程改革提出“用教材教”這一教材理念，意味著教師要在“用教材教”理念的指引下，以教材知識(shí)為依據(jù)，發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，了解學(xué)生的生活經(jīng)歷，挖掘與其相關(guān)的課程內(nèi)容，借此豐富課程內(nèi)容，夯實(shí)信息科技教學(xué)基礎(chǔ)。

例如，教授“無(wú)處不在的人工智能”一課前，教師可以發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，與學(xué)生搭建在線溝通的平臺(tái)，調(diào)查、了解學(xué)生接觸的人工智能技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，教師可以繼續(xù)發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，搜集生活中隨處可見(jiàn)的人工智能現(xiàn)象，認(rèn)真整理，準(zhǔn)備用其替代教材內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生探究人工智能的含義、用途，使其在體驗(yàn)真實(shí)生活過(guò)程中建構(gòu)認(rèn)知。

（三）顛覆課程流程

傳統(tǒng)課程流程以教師的教為先，學(xué)生的學(xué)為后[6]。人工智能背景下實(shí)施信息科技教學(xué)時(shí)，教師要發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，顛覆傳統(tǒng)課程流程，將學(xué)生的學(xué)置于教師的教之前。尤其教師要借助人工智能技術(shù)精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)照既定的教學(xué)目標(biāo)確定教學(xué)要點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)揮人工智能技術(shù)的作用，有針對(duì)性地組織教學(xué)活動(dòng)，輔助學(xué)生積極體驗(yàn)，切實(shí)提高信息科技教學(xué)效果。

例如，教授“大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程”一課時(shí)，教師可以將大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程為重點(diǎn)，設(shè)計(jì)自主探究任務(wù)——觀看教師發(fā)送的微課、自讀教材，嘗試梳理大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程。同時(shí)，教師可以借助人工智能技術(shù)搭建在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)送錄制的微課和自主探究任務(wù)，讓學(xué)生獲得有價(jià)值的學(xué)習(xí)資源。學(xué)生會(huì)在學(xué)習(xí)資源的助力下投身自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中，有目的地進(jìn)行觀察、閱讀、思考，建立初步認(rèn)知。之后，教師可以將在線課堂作為載體，積極與學(xué)生進(jìn)行交流，了解他們的自主學(xué)習(xí)成果。為了精準(zhǔn)了解學(xué)生的自學(xué)情況，教師可以將難度適宜的練習(xí)題發(fā)送至在線課堂，鼓勵(lì)學(xué)生完成練習(xí)題后將其上傳于在線課堂。在人工智能技術(shù)的輔助下，教師可以獲取數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析，確定學(xué)生的自學(xué)情況，并對(duì)照課堂教學(xué)目標(biāo)，明晰課堂教學(xué)要點(diǎn)：再次引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究活動(dòng)，促使其準(zhǔn)確地梳理大數(shù)據(jù)技術(shù)的工作流程。在信息科技課堂教學(xué)過(guò)程中，教師將緊緊圍繞教學(xué)要點(diǎn)組織教學(xué)活動(dòng)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生遷移已有認(rèn)知進(jìn)行探究。在學(xué)生探究過(guò)程中，教師可以發(fā)揮人工智能技術(shù)作用，呈現(xiàn)相關(guān)案例，引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)。同樣，教師也可以發(fā)揮人工智能技術(shù)，借助數(shù)據(jù)了解學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況，并有針對(duì)性地給予學(xué)生指導(dǎo)。該教學(xué)過(guò)程中，人工智能技術(shù)始終發(fā)揮作用，切實(shí)地顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)流程，促使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，同時(shí)提高了學(xué)生的探究能力、總結(jié)能力，有利于提升他們的學(xué)習(xí)效果。

（四）善用教學(xué)評(píng)價(jià)

1.智能化批改作業(yè)

人工智能背景下，智能程序成為教師批改作業(yè)的輔助，便于教師借助作業(yè)結(jié)果精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、認(rèn)知水平、應(yīng)用能力，繼而有針對(duì)性地組織信息科技教學(xué)活動(dòng)，促使學(xué)生積極體驗(yàn)活動(dòng)，查漏補(bǔ)缺。

具體而言，實(shí)施信息科技課堂教學(xué)時(shí)，教師可以在關(guān)注學(xué)生的學(xué)情基礎(chǔ)上，借助人工智能技術(shù)有針對(duì)性地選取相關(guān)練習(xí)題，生成隨堂作業(yè)將其發(fā)送給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生遷移、應(yīng)用已有認(rèn)知解決問(wèn)題。在學(xué)生完成隨堂作業(yè)后，教師可以鼓勵(lì)他們將作業(yè)成果上傳至智能程序中，自主檢測(cè)作業(yè)完成情況。同時(shí)，教師也可以借助智能程序了解每位學(xué)生的作業(yè)情況，對(duì)照既定的教學(xué)目標(biāo)判斷目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)。在教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況下，教師可以沿著既定的計(jì)劃實(shí)施教學(xué)活動(dòng)；在教學(xué)目標(biāo)未能達(dá)成的情況下，教師可以調(diào)整既定的教學(xué)計(jì)劃，有依據(jù)地應(yīng)用不同的教學(xué)方式方法引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)體驗(yàn)探究活動(dòng)。同樣，在學(xué)生體驗(yàn)探究活動(dòng)過(guò)程中，教師可以設(shè)計(jì)相關(guān)的隨堂作業(yè)，并和學(xué)生一起借助智能程序進(jìn)行檢測(cè)。如此一來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)“以評(píng)促教、以評(píng)促學(xué)”，推動(dòng)信息科技課堂教學(xué)發(fā)展，增強(qiáng)教學(xué)效果。

2.促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

智能化批改作業(yè)詮釋出了教學(xué)評(píng)價(jià)的診斷作用。除此之外，教學(xué)評(píng)價(jià)還具有一定的促進(jìn)作用，即教師要在借助人工智能技術(shù)診斷學(xué)生的學(xué)情基礎(chǔ)上，利用適宜的方式詮釋教學(xué)評(píng)價(jià)的促進(jìn)作用，使學(xué)生不斷地查漏補(bǔ)缺、揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)一步地提高他們的學(xué)習(xí)水平。

例如，借助智能程序批改學(xué)生作業(yè)時(shí)，教師可以發(fā)揮賞識(shí)教育作用，認(rèn)真閱讀作業(yè)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的表現(xiàn)，有針對(duì)性地進(jìn)行贊賞。在教師的賞識(shí)下，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點(diǎn)，建立自信心。同時(shí)，教師也可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足，利用委婉的方式指出學(xué)生的不足，并利用課堂提問(wèn)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等方式引導(dǎo)學(xué)生深入探究，借此彌補(bǔ)不足。在彌補(bǔ)不足的情況下，學(xué)生可以進(jìn)一步地增強(qiáng)學(xué)習(xí)欲望。

在學(xué)生獲得逐步發(fā)展的過(guò)程中，教師可以發(fā)揮人工智能技術(shù)記錄他們的發(fā)展過(guò)程，生成學(xué)生的成長(zhǎng)檔案記錄袋，獲取第一手資料，有依據(jù)地設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、確定教學(xué)內(nèi)容、明確教學(xué)方式方法等，確保課堂教學(xué)契合學(xué)生的學(xué)情。此外，教師還可以借助人工智能技術(shù)向?qū)W生以及家長(zhǎng)展示學(xué)生的成長(zhǎng)檔案記錄袋，助力學(xué)生了解自身的信息科技情況，主動(dòng)地查漏補(bǔ)缺；輔助家長(zhǎng)了解信息科技教學(xué)情況，得到家長(zhǎng)對(duì)信息科技課程的支撐，甚至促使家長(zhǎng)主動(dòng)參與信息科技課程教學(xué)，實(shí)現(xiàn)家校之間的有機(jī)合作，攜手推動(dòng)信息科技教學(xué)提質(zhì)增效。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，人工智能技術(shù)是初中信息科技教學(xué)不可缺少的一部分，可以助力教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念，豐富傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)方式，活化傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)，借此推動(dòng)信息科技教學(xué)改革，促使信息科技教學(xué)提質(zhì)增效。鑒于此，教師要正確認(rèn)識(shí)人工智能背景下的信息科技教學(xué)意義，形成生本教育理念，并在其引導(dǎo)下，將人工智能技術(shù)作為教學(xué)工具，依據(jù)教學(xué)需要，靈活應(yīng)用，創(chuàng)設(shè)多樣的教學(xué)活動(dòng)，輔助學(xué)生積極體驗(yàn)，尤其精準(zhǔn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對(duì)性地給予指導(dǎo)，推動(dòng)信息科技課堂教學(xué)有序發(fā)展，確保學(xué)生在不同方面獲得提升。運(yùn)用人工智能技術(shù)實(shí)施信息科技教學(xué)的過(guò)程中，教師要善于借助人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)反思，發(fā)現(xiàn)教學(xué)實(shí)踐存在的問(wèn)題，并且分析原因、對(duì)癥下藥，推動(dòng)人工智能技術(shù)成為信息科技教學(xué)中的“一份子”，最大限度實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)的實(shí)踐價(jià)值。

作者單位：逄坤勇 青島西海岸新區(qū)教育和體育科學(xué)研究院

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