人工智能是指通過模擬人類智能過程進(jìn)行學(xué)習(xí)、推理、判斷、決策等任務(wù)的現(xiàn)代信息技術(shù),不僅能處理大量數(shù)據(jù),還能發(fā)現(xiàn)規(guī)律,且能夠在復(fù)雜環(huán)境中自主決策[1]。隨著現(xiàn)代信息科技的快速發(fā)展,人工智能在教育、醫(yī)療、交通、制造業(yè)等領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的創(chuàng)新性,推動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。在信息科技教育中,人工智能的引入為教育改革與創(chuàng)新提供了新的可能。在新課改背景下,初中信息科技教師應(yīng)著力研究如何利用人工智能實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新,持續(xù)提升教學(xué)效果。
一、人工智能在初中信息科技教學(xué)中的運(yùn)用價(jià)值
(一)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力
一方面,人工智能可通過智能化學(xué)習(xí)平臺(tái),根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和興趣對課程教學(xué)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,制訂適合他們的學(xué)習(xí)路徑,還能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度推薦相關(guān)學(xué)習(xí)資源,幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)難點(diǎn),不斷提升他們的自信心[2]。另一方面,人工智能能夠增強(qiáng)信息科技課堂的互動(dòng)性和趣味性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。人工智能可通過游戲化的學(xué)習(xí)方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使每個(gè)學(xué)生都能在個(gè)性化的學(xué)習(xí)中享受探索知識(shí)的樂趣,推動(dòng)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索[3]。
(二)強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)
一方面,人工智能輔助教學(xué)平臺(tái)可根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化需求提供不同難度的學(xué)習(xí)資源,幫助學(xué)生掌握信息科技的基礎(chǔ)知識(shí)與技能[4]。另一方面,在與人工智能的互動(dòng)中,學(xué)生可以在課堂上直接向虛擬助手提問并獲得解答,強(qiáng)化對知識(shí)的理解和應(yīng)用。
另外,學(xué)生還可以通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)自我測試和自我診斷,提高學(xué)習(xí)效率。可見,將人工智能引入課堂教學(xué)能夠創(chuàng)造一個(gè)更加互動(dòng)、多元和靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[5]。
二、人工智能在初中信息科技教學(xué)中的運(yùn)用策略
(一)智能輔助講解,促進(jìn)學(xué)生理解關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)
在初中信息科技課堂上,智能輔助講解可以將復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)以更生動(dòng)、有趣的形式呈現(xiàn)出來,更容易被學(xué)生理解。教師可以利用人工智能平臺(tái)提供的多媒體教學(xué)資源,將抽象的概念通過圖像、動(dòng)畫、視頻等形式生動(dòng)呈現(xiàn),幫助學(xué)生加深理解。在此過程中,人工智能系統(tǒng)能夠分析學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成效,動(dòng)態(tài)調(diào)整講解內(nèi)容。例如,當(dāng)學(xué)生對某一知識(shí)點(diǎn)感到困惑時(shí),人工智能可以針對該部分內(nèi)容,為學(xué)生提供更多示例和應(yīng)用場景,確保學(xué)生能清晰理解。同時(shí),人工智能還可以為學(xué)生提供語言講解,幫助他們理解難度較大的內(nèi)容,從而有效掌握課堂教學(xué)中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。
例如,在閩教版信息技術(shù)八年級(jí)(下冊)“設(shè)計(jì)無線報(bào)警器”中,學(xué)生需要掌握編程軟件的基本使用方法。鑒于部分學(xué)生對編程語言的概念和語法較為陌生,為幫助他們更好地理解這一關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),教師可借助人工智能平臺(tái)的智能輔助講解功能開展教學(xué)。人工智能系統(tǒng)能夠提供相關(guān)的多媒體資源,如編程語言的基本結(jié)構(gòu)示意圖、常用語法規(guī)則的動(dòng)畫演示以及交互式編程實(shí)例等,將抽象的編程概念形象化,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。此外,人工智能平臺(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,動(dòng)態(tài)調(diào)整講解內(nèi)容。例如,當(dāng)系統(tǒng)檢測到某學(xué)生在理解“條件判斷語句”時(shí)存在困難,平臺(tái)會(huì)自動(dòng)提供更多示范實(shí)例,分步驟演示條件判斷語句的應(yīng)用,并通過互動(dòng)練習(xí)讓其嘗試編寫代碼,加深學(xué)生對該知識(shí)點(diǎn)的理解程度。在這一過程中,人工智能通過個(gè)性化的講解方式,確保每個(gè)學(xué)生都能跟上教學(xué)進(jìn)度,充分理解編程基礎(chǔ)知識(shí),為后續(xù)的編程學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(二)互動(dòng)教學(xué)平臺(tái),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)參與度
在初中信息科技課堂上,教師可利用人工智能驅(qū)動(dòng)的互動(dòng)教學(xué)平臺(tái),提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)參與度。教師可以通過人工智能平臺(tái)設(shè)計(jì)互動(dòng)式的學(xué)習(xí)活動(dòng),如編程挑戰(zhàn)、在線答題、互動(dòng)實(shí)驗(yàn)等,激發(fā)學(xué)生的參與熱情。例如,平臺(tái)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度設(shè)置分層次的任務(wù),當(dāng)學(xué)生完成任務(wù)后,人工智能系統(tǒng)會(huì)提供即時(shí)反饋,幫助學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。同時(shí),平臺(tái)還可以通過游戲化設(shè)計(jì)將學(xué)習(xí)內(nèi)容與有趣的挑戰(zhàn)結(jié)合起來,如通過編程游戲讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中鞏固知識(shí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力。學(xué)生還可以通過小組合作的方式與同伴共同完成任務(wù),推動(dòng)團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)和知識(shí)共享。
以閩教版信息技術(shù)八年級(jí)(上冊)“合成平面設(shè)計(jì)作品”為例,鑒于學(xué)生已掌握基礎(chǔ)的電腦操作技能和簡單的圖像處理知識(shí),但對平面設(shè)計(jì)的創(chuàng)意構(gòu)思和高級(jí)軟件的使用技巧較為陌生,教師可借助人工智能平臺(tái)設(shè)計(jì)有關(guān)平面設(shè)計(jì)的互動(dòng)任務(wù)(如圖像合成、色彩搭配、版式設(shè)計(jì)等),要求學(xué)生通過調(diào)整圖像的色彩、修復(fù)圖像破損部分或進(jìn)行圖像合成來完成指定任務(wù)。平臺(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)生的操作實(shí)時(shí)反饋,助力學(xué)生發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤。此外,平臺(tái)還可設(shè)計(jì)一系列富有創(chuàng)意的平面設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)任務(wù),并將學(xué)習(xí)任務(wù)融入其中,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,學(xué)生在完成圖像修復(fù)任務(wù)后,可解鎖新的學(xué)習(xí)模塊,或獲得積分、徽章等獎(jiǎng)勵(lì)。這種正向激勵(lì)機(jī)制不僅能提升學(xué)生的參與度,還能增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
(三)數(shù)據(jù)分析支持,促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)針對性學(xué)習(xí)
在初中信息科技教學(xué)中,教師可利用人工智能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)針對性學(xué)習(xí)。具體來說,人工智能平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各種數(shù)據(jù),然后分析這些數(shù)據(jù),識(shí)別每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)和優(yōu)勢領(lǐng)域。接著,系統(tǒng)可以根據(jù)這些分析結(jié)果為學(xué)生制訂個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃,推送具有針對性的復(fù)習(xí)資料或練習(xí)題。例如,對于在某一知識(shí)點(diǎn)上表現(xiàn)較弱的學(xué)生,平臺(tái)可以為其提供更多的練習(xí)題和相關(guān)資料,幫助學(xué)生攻克難點(diǎn);而對于學(xué)習(xí)進(jìn)度較快的學(xué)生,平臺(tái)則會(huì)適時(shí)提供更具挑戰(zhàn)性的內(nèi)容,幫助他們不斷進(jìn)步。
例如,在閩教版信息技術(shù)八年級(jí)(上冊)“制作平面設(shè)計(jì)素材特效”的教學(xué)中,教師可利用人工智能平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)分析支持,引導(dǎo)學(xué)生開展針對性學(xué)習(xí)。人工智能系統(tǒng)能自動(dòng)記錄學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)操作數(shù)據(jù),如選擇的設(shè)計(jì)元素、調(diào)整的尺寸比例、使用的色彩搭配等。通過分析這些數(shù)據(jù),平臺(tái)可識(shí)別學(xué)生在設(shè)計(jì)技巧方面的薄弱環(huán)節(jié)。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某學(xué)生在色彩搭配方面頻繁出錯(cuò),平臺(tái)將自動(dòng)為其推送相關(guān)色彩搭配教程和練習(xí)題,幫助學(xué)生加深對色彩學(xué)的理解。對于在圖形排列和布局方面表現(xiàn)出色的學(xué)生,平臺(tái)可提供更具挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)任務(wù),促進(jìn)其進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)水平。
三、結(jié)束語
綜上,通過人工智能技術(shù),教師可以優(yōu)化課堂教學(xué)流程,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果,從多個(gè)層面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。實(shí)踐中,教師可將智能輔助講解、互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)和數(shù)據(jù)分析支持融入課程教學(xué),在提高信息科技課堂互動(dòng)性的基礎(chǔ)上,為學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)提供新的方式,激發(fā)學(xué)生的求知欲,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]鄒超.人工智能在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用策略研究[J].教師,2024(24):54-56.
[2]馬淑蘭.基于人工智能的初中信息技術(shù)課堂教學(xué)[J].教育界,2024(23):50-52.
[3]劉中達(dá).基于人工智能技術(shù)的初中信息科技教學(xué)模式研究[J]中小學(xué)電教,2024(Z2):98-100.
[4] 張亞非,路春紅.人工智能技術(shù)在初中信息技術(shù)教學(xué)中的融合與實(shí)踐[J].求知導(dǎo)刊,2024(12):62-64.
[5]韓文斌.信息技術(shù)教學(xué)中人工智能的融入路徑[J].甘肅教育,2024(8):67-70.
作者簡介:鄭標(biāo)兵(1975.1-),男,福建福州人,任教于福建省福州第十二中學(xué),副校長,一級(jí)教師,本科學(xué)歷。