初中信息技术人工智能单元的教学策略与实践分析

洪慧

摘 要：文章论述了初中信息技术人工智能单元相关课程的开发和实践，根据学科核心素养，合理定位初中信息技术人工智能单元教学内容，分析人工智能单元的内容结构，总结初中信息技术人工智能单元的教学策略，进一步开发我国初中信息技术人工智能单元。因为人工智能单元是教材中必学的板块，我们需要努力地克服教学难题，优化人工智能单元教学流程，培养学生的思维能力。

关键词：初中;信息技术;人工智能课程;开发;实践

一、初中信息技术人工智能课程的必要性

（一）初中生需要学习人工智能的知识

人工智能技术不断发展，在未来社会生产生活中将会广泛利用人工智能，因此初中生需要客观地认识人工智能，这代表初中生对于人工智能教学具有较大的需求，因此在初中信息技术课程中发展人工智能教育，对于初中生未来发展具有较大的意义[1]。

（二）初中生具备人工智能学习的基础

人工智能技术对于初中生来说理解难度比较小，初中生在小学已经学习了简单的编程技术，因此初中生可以利用学到的计算机知识，更好地学习人工智能基础知识。

二、初中信息技术人工智能课程开发的目标

初中信息技术人工智能课程的目标，主要是实现启蒙学习，让学生通过学习活动，初步了解信息技术前沿知识，同时可以利用简单的人工智能解决实际问题，感受到人工智能技术的价值，提高学生的学习责任感，主动学习人工智能技術[2]。

初中学校可以邀请人工智能专家和高新技术企业等，专业性指导初中信息技术人工智能课程，根据初中信息技术教学实际情况，在七年级信息技术基础课程中开发人工智能课程，向所有的初中生普及人工智能技术，培养学生计算思维能力和信息素养。

三、初中信息技术人工智能课程设计内容

初中信息技术人工智能启蒙课程主要包括人工智能感知和人工智能语言以及人工智能问题求解三个部分。针对人工智能感知部分，利用丰富的教学案例，激发学生的学习兴趣，主要论述人工智能发展史和行业应用等情况，帮助学生初步了解人工智能的内涵。例如在学习第10课《认识人工智能》，教师可以针对人工智能语言部分，利用Python案例，帮助学生了解人工智能语言的程序结构，帮助学生使用Python语言程序，在设计程序的过程中培养学生的计算思维。在人工智能问题求解部分，主要是引导学生利用Python语言和第三方库尝试人工智能技术，有效识别图像、文字等。

在初中信息技术人工智能课程设计过程中要与时俱进，帮助学生初步探究人工智能技术。初中信息技术教学要注重培养学生的计算思维，要求在实际情景中引导学生利用信息技术知识解决问题。在初中信息技术教学中培养学生的计算思维能力，要求学生可以利用抽象的方式表示复杂的数据，并通过设计算法，自动化生成问题解决方案;要能够总结问题解决的方法，在其他问题解决过程中利用学到的知识来操作。根据初中信息技术计算思维培养需求，再结合人工智能教学特点，初中学校需要优化设计人工智能教学内容。

四、初中信息技术人工智能课程教学措施

（一）提高教师的能力

初中信息技术人工智能课程开发和实践的主体是教师，因此教师要具备专业智能技能素养，设计适合初中生的初中信息技术人工智能课程，这对于初中信息技术教师来说是一种巨大的挑战。学校科研组在设计初中信息技术人工智能课程的过程中，要注重开展人工智能研究，收集有关人工智能的资料，开发人工智能教材。初中学校应邀请人工智能专家和高新技术企业人员指导初中信息技术教师，帮助教师掌握前沿学科知识。在课程开发阶段，教师要积极学习新技术，加强教学实践，不断提高自身教学能力，有效实施初中信息技术人工智能课程。

（二）设计人工智能实践活动

开展初中信息技术人工智能课程，一方面需要落实理论教学，另一方面需要落实实践教学。但是每个方面的学习都涉及复杂的概念逻辑知识，为了降低学生的理解难度，需要激发学生的学习兴趣，在抽象的理论中提取重要的知识，有效结合理论和实践，帮助学生掌握人工智能知识，促使初中信息技术人工智能课程贴近学生的实践生活。为了帮助学生学习人工智能理论知识，在实践教学过程中，教师需要联系学生生活中看到的AI产品，转变抽象的概念为形象性知识，帮助学生对学到的知识进行实践。

例如在学习第13课《图像识别技术》的过程中，学生很难理解识别人工智能图像，所以教师需要优化体验活动，调整代码块顺序，引导学生理解植物识别程序，在学生阅读了植物识别接口内容之后，根据输出阶段确定信息提取方法。教师要组织学生互相讨论，帮助学生利用Python识别植物。完成体验活动之后，教师可以帮助学生理解图像识别程序的应用过程。

人工智能涉及较多的专业知识，很多初中生缺乏抽象思维能力，因此无法理解人工智能专业知识，在实践学习过程中也会产生各种问题。教师可以利用类比方式具体化处理专业概念，通过实践教学活动，帮助学生在特定情境中建构知识体系。教师可以类比储蓄罐和Python变量，结合学生储蓄罐钱币投入的过程，分析存钱过程和钱币值变化过程。利用这种类比方式，可以帮助学生理解变量概念。

（三）人工智能问题求解过程

初中信息技术人工智能课程开设的目的主要是为了让学生感受到人工智能的价值，同时在日常生活中应用人工智能。教师需要设计启蒙课程，优化整体教学路径，在开展教学活动的过程中，引导学生观察并且体验使用人工智能产品，并且要求学生利用自己理解的方式描述人工智能程序的功能。学生在这个过程中可以讨论人工智能程序的功能，在确定问题活动探究的目的和活动目标之后，开展小组讨论活动，将复杂的问题分解为不同的小问题，简化问题解决思路。教师可以结合实际情况组织自主探究活动或者合作探究活动，让学生利用计算机程序表达出想法，引导学生深入思考人工智能知识，使学生的思维品质不断提高。

（四）加强学科教育

人工智能技术不断发展，初中信息技术人工智能课程需要做到与时俱进，结合学生的认知能力和实际生活，设计有针对性的课程内容，培养学生的信息技术能力。教师需要利用初中信息技术人工智能课程的育人作用，引导学生重视人工智能技术的价值，利用共情方式，帮助学生理解人工智能安全问题，关注人工智能发展过程中的人文问题，引导学生理性判断人工智能的发展，培养学生的信息道德。

五、结语

本文论述了初中信息技术人工智能课程的开发与实践，根据初中信息技术教学情况选用有针对性的教学方法，以激发学生的学习兴趣，培养学生的计算思维能力和核心素养，为学生今后的学习奠定基础。

参考文献

[1]郁海桃.基于问题解决的初中信息技术课堂教学实施的探讨[J].科学咨询（科技·管理），2020（08）：228-229.

[2]陈姗姗.STREAM理念在初中信息技术课程教学设计中的渗透[J].冶金管理，2020（13）：163-164.