人工智能在小学信息技术课堂教学中的运用

■浙江省杭州市余杭区大禹小学 费 敏

人工智能是一门集多种学习交叉发展起来的综合性学科，其涵盖了计算机科学、语言论、信息论、控制论以及神经生理学等，属于前沿学科，在小学信息技术教学过程中引入这种前沿学科，能够给学生提供不一样的学习空间，令学生更加积极主动参与信息技术学习，有助于教师构建高效化的信息技术课堂。那么，具体该如何利用人工智能开展小学信息技术教学呢？

一、创设生活化人工智能场景，激发学生信息技术学习兴趣

人工智能（AI）技术从20世纪70年代逐渐趋于成熟，并逐步向教育界渗透，“教育革命”正在悄然兴起，人工智能给教育带来了新的发展机遇与挑战。国务院在印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出：“实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。”由此可见，人工智能在教育中有着很好的发展前途，需要教师予以重视。为更好地借助人工智能技术开展小学信息技术教学，教师在教学过程中需将看似“高大上”的人工智能“现实化”，也就是生活化，让学生不再恐惧接触人工智能，并开始享受人工智能所带来的生活上的便利。在实施信息技术教学之时，教师可借助人工智能在现实生活中应用的案例给学生进行讲授，以便让学生直观感受人工智能，“触摸”人工智能，以此享受人工智能的便捷，提高学生对人工智能的兴趣。

比如，在学习AI（人工智能）课程之始，笔者为学生举出身边出现的人工智能，让学生注意到人工智能无处不在，拉近学生与人工智能之间的距离，促使学生不再惧怕学习人工智能。如，现在人手一部的手机从之前的按键到现在的无键盘式的智能手机，其中涉及的密码锁也有了新的升级，从按键输入密码到现在的数字虚拟键盘密码、图形密码、指纹解锁、刷脸解锁等，都是人工智能给生活带来的变化；从支付方式来看，人工智能的加入给原有的现金交易带来不一样的变化，各个商场、超市、公司甚至是街边小贩都有了二维码付款方式，进一步方便了人们的支付生活，等等，这些方面都说明了生活在人工智能的服务下变得更为便利和丰富，这样的技术值得在校学生学习。通过这样的教学，能够让学生迅速借助生活的具体事物了解人工智能知识和基本原理，对其中所涉及的图像识别、语言识别、感应机器人、专家系统以及自然语言处理等有最基本的了解，激发学生对人工智能的兴趣，刺激学生信息技术学习兴趣，便于教师高效开展信息技术教学。

二、注重信息技术实施创客教育，渗透人工智能的启蒙教育

信息技术教师一直思考如何将人工智能课程真正“落地”于信息技术教学，要知道，人工智能是借助一定智能的人工系统，思考利用一定的技术“命令”计算机用人的方式与智力去处理事情，胜任一定的工作，简单来讲，就是赋予机器以人的思想、行动，让其理性地进行工作，提高工作效率。创客教育的出现，给人工智能的“落地”准备好了“降落伞”，让其能够成功“备降”。要知道，创客教育是以项目学习的方式，利用学生的学习兴趣，实现创客文化与教育的结合，并鼓励学生使用数字化的工具，进行造物与分享，实现跨学科的团队协作、解决问题以及创新等活动，成为当前一种热点的素质教育。

创客教育与人工智能两者间最为突出的特征便是“创新”，从它们本身来讲，都是多学科融合的前沿领域，涉及诸多前沿科技，它们的践行能够有效提升学生的综合素质。因此，在小学信息技术教学过程中，借助创客教育助力人工智能的“落地”是非常可行的一种方式，给人工智能提供了非常好的发展平台，对培养学生的实践能力、分析能力与创新能力有着极其重要的作用。

三、巧妙利用人工智能系统，助力学生更好掌握信息技术

智能教学系统、智能决策支持系统与智能仿真教学系统是人工智能技术在教育中重要的三种应用，对信息技术的开展有着很好的辅助作用，便于教师为学生提供一个良好的学习空间，让学生更好地享受人工智能所带来的独特、个性化的教学服务，调用各种教育资源，满足学生的需求和发展，助力教师有效实现精准教学和分层有效教学，保证信息技术教学能够贴合学生的个人实际，助力学生更好地掌握信息技术知识和技能，由此可见，科学型的信息技术教学替代了经验型的教学，对信息技术传统教学是一场不小的冲击。值得一提的是，智能仿真技术是仿真技术与人工智能的高度集成，它的出现大大节省了人力物力，降低开发成本，实现实验教学的开发速度，解决仿真专家所涉及的实验、完成的建模与理解等步骤，让学生自主进行实验，提升学生自主学习的能力。

四、重视学习载体的寻找，让学生创编人工智能变为现实

现在诸多创客器材都有了新的升级与改造，更适合在教育界运用。如思泰姆的奇乐方、小猫科技、mDesigner3等等，这些创客器材中都完美融入了人工智能元素，这样更加适合学生运用，让其借助他们创作出相关的弱人工智能项目，树立学生学习信息技术的信心，让学生对人工智能产生兴趣，从而主动配合教师进行学习活动。

比如，在教学“猫的眼睛”一课时，教师可引导学生借助小猫科技中Arduino、Micro：bit等开源硬件与Scratch3.0图形化框架软件平台实施“软硬结合”措施，以便引导学生进行相关的编程活动，从而实现不断运用相关人工智能科技创建易用、直观的学习环境，助力学生更好地掌握信息技术，提高学生的学习水平。在信息技术教学过程中，教师必须构建出相关的人工智能知识体系，帮助学生更好地学习、掌握相关知识，并在此益智的过程中，培养学生的动手实践能力和创新能力，让学生接触到国际最前沿的人工智能知识，为他们今后的发展奠定坚实基础。总之，人工智能已然悄悄改变世界的生活方式，成为全球今后研发与关注的焦点，小学教育必须重视创新性人工智能高新人才的培养，才能让祖国在未来的竞争中立于不败之地。