摘要：本文旨在探討在初中信息科技項目中運用人工智能技術(shù)提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的策略。具體探討了人工智能技術(shù)在教學(xué)評估和反饋以及師生之間互動與合作方面的應(yīng)用。結(jié)果表明，在初中信息科技項目化教學(xué)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，豐富了項目化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式同時，為學(xué)生思考能力、創(chuàng)造力和團隊協(xié)作能力的發(fā)展提供了有力支持。

關(guān)鍵詞：人工智能；初中信息科技；項目化；教學(xué)探究

一、引言

伴隨著信息技術(shù)的高速化發(fā)展，越來越多的先進科學(xué)技術(shù)成果走進教育領(lǐng)域，基于人工智能技術(shù)的初中項目化教學(xué)模式已經(jīng)成為一種趨勢。人工智能技術(shù)旨在通過模擬人類的決策，控制計算機系統(tǒng)仿真人類思維變化的過程。目前，通過人工智能技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)出能自主學(xué)習(xí)、自主思考、自主解決問題的系統(tǒng)。在信息化教學(xué)中，人工智能技術(shù)被應(yīng)用于不同的方面，如數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、語音識別等?；诖?，本研究旨在探索應(yīng)用人工智能技術(shù)優(yōu)化初中信息科技教學(xué)模式的方式方法，并評估其對學(xué)生學(xué)習(xí)效果和能力培養(yǎng)的影響。通過設(shè)計一系列的項目，觀察學(xué)生在合作學(xué)習(xí)、問題解決、創(chuàng)新思維等方面的表現(xiàn)，并分析人工智能技術(shù)在這個過程中的作用。同時，也將收集學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，以便改進項目化教學(xué)模式[1]。

二、人工智能概述

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是一門研究如何使機器能夠像人類一樣思考、學(xué)習(xí)、決策的科學(xué)。旨在開發(fā)能夠模擬人類智能的計算機系統(tǒng)，并通過數(shù)據(jù)和算法進行自主學(xué)習(xí)，以實現(xiàn)各種智能任務(wù)。人工智能技術(shù)中機器學(xué)習(xí)是以機器為主體，分析大量數(shù)據(jù)規(guī)律，并利用這些知識來解決問題；自然語言處理致力于使機器能夠理解和處理人類語言并實現(xiàn)與人的自然交流；計算機視覺旨在使機器能夠理解和識別圖像，實現(xiàn)圖像識別、目標(biāo)檢測等任務(wù)；專家系統(tǒng)則是通過將領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗編碼到計算機中，使得機器能夠模擬人類專家的決策過程。人工智能的應(yīng)用研究取得突破性進展的同時，也帶來了一系列問題，人工智能算法的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)需要大量數(shù)據(jù)作為支持，但數(shù)據(jù)本身的可靠性很難得到保證，數(shù)據(jù)的誤差會反饋到人工智能的實際應(yīng)用層面上，導(dǎo)致機器作出錯誤決策。此外，人工智能還可能對就業(yè)市場產(chǎn)生影響，部分傳統(tǒng)工作崗位可能會被自動化技術(shù)取代[2]。

三、人工智能在初中信息技術(shù)項目化教學(xué)中的作用

人工智能技術(shù)的普及和發(fā)展會對現(xiàn)實世界產(chǎn)生重大影響，影響人們工作、生活、學(xué)習(xí)等各個方面。人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域，其影響則通常會體現(xiàn)在教師的教學(xué)理念的變化、課堂的教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、課堂教學(xué)手段改進，教學(xué)效果的提升等方面。

首先，轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)理念。傳統(tǒng)的教學(xué)模式強調(diào)老師講授和學(xué)生的被動接受。而在教學(xué)過程中引入人工智能技術(shù)，促使教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的指導(dǎo)者。通過人工智能技術(shù)，教師可將更多的時間和精力放在了解學(xué)生需求、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)過程、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力方面。這種轉(zhuǎn)變能提升學(xué)生對項目化教學(xué)過程中的參與度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。

其次，優(yōu)化課堂的教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)信息技術(shù)教學(xué)主要側(cè)重于軟件操作和基礎(chǔ)知識點的講解，而缺乏實際應(yīng)用場景的融入和對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。通過引入人工智能技術(shù)，教師可將現(xiàn)實生活中的問題融入課堂教學(xué)，讓學(xué)生在解決實際問題的過程中學(xué)習(xí)信息技術(shù)技能。例如，通過人工智能技術(shù)，學(xué)生可以開發(fā)智能機器人來解決日常生活中的問題，如智能家居控制、無人駕駛等。豐富、獨特的教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生帶來多樣化的學(xué)習(xí)體驗，為學(xué)生人工智能意識和創(chuàng)新思維的形成與發(fā)展提供了有力支持。

最后，改進課堂的教學(xué)手段。傳統(tǒng)信息技術(shù)課堂以教師講解和學(xué)生聽講為主，缺乏個性化的教學(xué)方式。而人工智能技術(shù)可以為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)路徑，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行智能調(diào)整。例如，通過人工智能教育平臺，教師可以針對學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況布置學(xué)習(xí)任務(wù)，提供與學(xué)生認(rèn)知水平和興趣愛好相適宜的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可利用教師提供的學(xué)習(xí)資源進行自主學(xué)習(xí)，并通過教育平臺實時反饋學(xué)習(xí)成果，教師再針對學(xué)生的實際情況優(yōu)化任務(wù)設(shè)計和學(xué)習(xí)資源，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

總之，人工智能技術(shù)能讓學(xué)生成為主動的學(xué)習(xí)者，同時，其有助于優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，增加實際應(yīng)用場景的融入，從而實現(xiàn)對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)；其還有助于改進課堂的教學(xué)手段，可為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)路徑和及時的反饋[3]。

四、人工智能技術(shù)在初中信息技術(shù)項目化教學(xué)的應(yīng)用措施

（一）創(chuàng)設(shè)真實教學(xué)情境，引發(fā)教學(xué)項目需求

隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。為充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的教育輔助功能，教師在初中信息技術(shù)教學(xué)中的創(chuàng)設(shè)真實教學(xué)情境環(huán)節(jié)中引入人工智能技術(shù)，利用人工智能技術(shù)收集與情境主題相關(guān)的視頻資源和教學(xué)案例，為項目化教學(xué)做準(zhǔn)備。例如，在開展“動畫制作”課程的項目式教學(xué)時，教師可以讓學(xué)生組建“動畫制作團隊”，讓學(xué)生扮演不同的角色，如動畫師、編劇、配音演員等。通過組建小組和分配角色，學(xué)生能夠體驗動畫制作的全過程，包括策劃、設(shè)計、制作等各個環(huán)節(jié)。該教學(xué)情境能讓學(xué)生更加投入學(xué)習(xí)，有助于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。同時，引發(fā)教學(xué)項目需求是項目化教學(xué)的核心。在教學(xué)“動畫制作”項目中，教師便可通過引發(fā)學(xué)生對動畫的興趣和好奇心，從而引發(fā)他們學(xué)習(xí)動畫制作的需求。教師可以通過為學(xué)生播放優(yōu)秀的動畫作品、展示動畫行業(yè)的發(fā)展前景等方式，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)動畫制作的重要性。此外，教師還可以通過設(shè)計具體的任務(wù)和問題，讓學(xué)生主動探索。如設(shè)計一個動畫角色、編寫一個劇本等，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，培養(yǎng)他們的問題解決能力和團隊合作意識。通過創(chuàng)設(shè)真實教學(xué)情境和引發(fā)教學(xué)項目需求，基于人工智能的初中信息技術(shù)項目化教學(xué)策略，可以讓學(xué)生通過親身參與和實踐，深入了解動畫制作的過程和技術(shù)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和動手能力，同時，可以讓學(xué)生通過團隊合作鍛煉其溝通和協(xié)作能力[4]。

（二）提出驅(qū)動型教學(xué)問題，促進學(xué)生主動探究

傳統(tǒng)的信息技術(shù)教學(xué)往往以教師為中心，學(xué)生被動接受知識。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，教師有機會改變這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓學(xué)生主動參與，積極探究。驅(qū)動型教學(xué)理念是指借問題吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生自主探索問題解決方案，在解決問題過程中培養(yǎng)學(xué)生能力素養(yǎng)的教學(xué)方法。如以“怎樣制作海報”課程教學(xué)為例，教師可以通過以下驅(qū)動型教學(xué)問題來引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)：“什么是海報？它有哪些特點和用途？”這個問題能激發(fā)學(xué)生對海報的興趣，讓他們了解海報的用途，如海報是一種宣傳工具，具有圖文并茂、簡潔明了等特點，可用于宣傳活動、展示信息等。接下來，教師可進一步補充問題：“在制作海報時，要考慮哪些因素？”該問題能引導(dǎo)學(xué)生思考海報的設(shè)計要素，如色彩搭配、字體選擇、排版布局等因素，并幫助他們明確制作海報的目標(biāo)和要求。然后，教師繼續(xù)提出問題：“如何使用人工智能技術(shù)輔助制作海報？”這個問題可以讓學(xué)生了解到人工智能技術(shù)在圖像處理、文字識別等方面的應(yīng)用，引發(fā)他們對人工智能技術(shù)的好奇心，并激發(fā)他們主動探索利用人工智能技術(shù)輔助制作海報的方法[5]。

教師通過提出這些驅(qū)動型教學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生進行主動探究，讓其自主查找資料、閱讀相關(guān)文獻、進行實踐操作等，從而積極參與到項目探究中。在此過程中，教師可利用人工智能技術(shù)為學(xué)生提供其完成項目所需的資源和工具，如AI圖像處理軟件、人工智能語音助手等，幫助學(xué)生更好地完成項目任務(wù)。在項目實施過程中，教師應(yīng)扮演引導(dǎo)者的角色，及時給予學(xué)生指導(dǎo)，并組織學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)，鼓勵他們共同解決問題、分享經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力和創(chuàng)新思維[6]。

（三）鼓勵學(xué)生提出疑問，優(yōu)化項目教學(xué)內(nèi)容

為了培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，基于人工智能的初中信息技術(shù)項目化教學(xué)成為一種重要的教學(xué)策略。本節(jié)以“搭建救援機器人”項目教學(xué)為例，探討如何通過鼓勵學(xué)生提出疑問和優(yōu)化項目教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)初期，教師可以通過激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力，引導(dǎo)他們提出問題。例如，教師可向?qū)W生展示與救援機器人相關(guān)的視頻，然后提出問題如：“你們覺得救援機器人有哪些功能？”“救援機器人在哪些場景下會起到重要的作用？”通過這種方式，學(xué)生可以在主動思考和探索的過程中養(yǎng)成獨立思考的能力。在設(shè)計教學(xué)內(nèi)容時，教師可將人工智能的基本原理和技術(shù)融入其中，從而使學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用相關(guān)知識。如教師可引導(dǎo)學(xué)生了解機器學(xué)習(xí)、圖像識別、語音識別等相關(guān)技術(shù)，并與救援機器人的功能進行關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生明白這些技術(shù)在實際應(yīng)用中的重要性。同時，教師可組織學(xué)生進行小組合作，讓他們共同搭建救援機器人，并通過實踐操作鞏固所學(xué)知識。此外，教師還可以提供一些挑戰(zhàn)性的任務(wù)，如讓學(xué)生改進救援機器人的某個功能，激發(fā)他們的創(chuàng)造力和創(chuàng)新意識[7]。

（四） 利用工程學(xué)思維，提高項目教學(xué)質(zhì)量

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，初中信息技術(shù)課程可以引入人工智能的項目化教學(xué)策略。本節(jié)以“人工智能機器人掃地項目”項目教學(xué)為例，探討如何利用工程學(xué)思維提高項目教學(xué)質(zhì)量。在這個項目中，學(xué)生要設(shè)計并制作能自動掃地的機器人。教師可引導(dǎo)學(xué)生從實際問題出發(fā)，分析問題的本質(zhì)，再進行系統(tǒng)設(shè)計和實施，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。具體而言，在設(shè)計機器人時，教師要引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)性地思考機器人的結(jié)構(gòu)、傳感器的選擇和使用、路徑規(guī)劃等問題，然后再進行解決方案的設(shè)計。在項目實施過程中，教師可以讓學(xué)生以小組合作的方式進行。分工合作可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。在機器人制作過程中，學(xué)生可以分工負(fù)責(zé)不同的部分，如機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電路設(shè)計和編程等。小組成員通過有效的溝通和協(xié)作，最終完成完整的機器人設(shè)計、制作。這種團隊合作活動，有助于鍛煉學(xué)生的團隊意識和協(xié)作能力，并培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。同時，項目化教學(xué)策略還能提高學(xué)生的動手能力和實踐操作技能。在傳統(tǒng)信息技術(shù)課堂中，學(xué)生往往只是被動接受理論知識的傳授，缺乏實踐操作的機會。而通過項目化教學(xué)，學(xué)生有機會親自動手制作機器人，并進行調(diào)試和優(yōu)化。通過實際操作和實踐經(jīng)驗的積累，學(xué)生能夠進一步理解知識的應(yīng)用意義，同時還能提高動手能力[8]。

五、結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用普及，人工智能已經(jīng)滲透到了人們生活的方方面面。在初中階段，信息化教育更是對教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)工具等方面的變革發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。在課程教學(xué)中引入人工智能技術(shù)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和解決問題的能力，還能夠為他們未來的職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本研究旨在探索基于人工智能的初中信息科技項目化教學(xué)的有效性，并提供應(yīng)用策略和建議，以期幫助教師更好地開展教學(xué)工作。然而，教育工作者也要意識到，人工智能并不是教學(xué)的全部，它只是輔助教學(xué)的工具。因此，在開展基于人工智能的課程教學(xué)時，教師要平衡人工智能和傳統(tǒng)教學(xué)的關(guān)系，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，有效培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和實踐能力，從而為其未來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

作者單位：蔣莉娟 上海市銅川學(xué)校

參考文獻

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