以人工智能培养学生的创新能力

李春峡

摘  要：人工智能课堂要培养和发展学生的创新能力，需要营造宽松和谐的课堂氛围，激发学生的创新兴趣;需要引导学生动手实践，培养学生的创新能力;需要运用激励手段，提升学生的创新动力;需要在人工智能课上教师和学生共同努力。教师要正确认识学生在人工智能教学中的主体地位，要培养学生的创造性和个性。

关键词：人工智能;创新能力;Scratch

人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，正深刻改变着人机协同、跨界整合、共创分享的智能时代。国务院《新一代人工智能发展规划》中也提到，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。

随着教育化2.0计划的开展，全面实施和大力推进人工智能教育已经成为现代教育的发展方向，而培养学生的创新能力则是素质教育的核心。创新能力包括敏锐的观察能力、创造性的想象能力及创新思维能力和解决问题的能力等。而要在课堂教学特别是人工智能的课堂教学中实现对学生创新能力的培养，必须充分利用人工智能的学科特点，从各个方面入手，对不同层次的学生进行有针对性的训练，充分调动教师和学生的学习积极性，特别是作为学习主体的学生的创造性。作为一名信息技术教师，就如何在人工智能课堂中培养学生的创新能力，下面是自己的一些想法。

一、营造宽松和谐的课堂氛围，激发学生的创新兴趣

要培养和发展学生的创新精神，民主、平等是对话教学的第一法则。如果要让学生真正做到脱离束缚，主动参与、乐于探究，那么教师首先要放下架子，走近学生，成为学生学习和发展的促进者，成为学生积极互动、共同提高的协作者，成为学生合作、探究学习的引导者。在教学中教师要把学生当作学习的主人，用商量的口气，活泼甚至幽默的语言与学生展开交流。

我在家居中的智能风扇一课中，讲解旋钮传感器时，因为旋钮传感器是用来控制电流的大小来控制电机的转速，就用了打比方的语言。当我们转动旋钮传感器，就像拧了水龙头，随着转动，电流就象水龙头流出来的水一样变多或变少，电机就会转得快或转得慢。这样子学生就容易理解。

实践证明，只有在和谐宽松的氛围中，学生才处于积极主动的探究学习状态，真正成为学习的主人。教师必须用尊重和平等去感染学生。只有在轻松愉快的情绪氛围下，学生才能对所学的知识产生浓厚的兴趣。这样才能激发学生创新的兴趣，提高创新的能力。

二、引导学生动手实践，培养学生的创新能力

实践是创新的基础，小学生的思维正处在具体形象思维向抽象思维发展的过渡阶段。而动手实践是人工智能教学的重要表现方式，也是提高人工智能课堂教学效率的有效途径。人工智能课，正是一门培养学生动手、动脑的综合性的实践性课程，它不仅要求学生学习人工智能的知识，更要求学生将课本上学到的知识运用到电脑上，在电脑上能将学到的知识进行综合性运用。在教学过程中，教师应把握好学生动手操作的时机，要主动创设情境来吸引学生动手操作，养成学生动手实践的习惯。还要努力为学生提供充分的学习活动机会。

人工智能课需要用到多种传感器和控制模块，如led灯控制器、按钮模块、光线传感器、红外线传感器、电机、电机、超声波传感器等，而且我们控制它们实现某一种功能时，还需要各种小车、造型，还需要用不同的连接线进行关联，才能用scratch程序进行判断控制达到不同的功能。在教学过程中，必须考虑到学生通过多种途径（操作、观察、设计、讨论等）寻找问题的答案，进一步探索新知识的兴趣。整个环节应该在教师的启发诱导下，以思维为主线，视听并举，深思结合，让学生动口、动脑、动手，调动多种多感官参与感知学习活动，激发探究知识的兴趣。在动手实践活动中让他们调动多种感官参与，从而有效培养学生的观察、思维、想象等能力，使其实践能力与创新能力得以培养和提高。

三、运用激励手段，提升学生的创新动力

所谓“激励”，就是激发鼓励人的行为动机，使人做出努力行为，从而有效完成预定目标的过程，也就是调动学生在人工智能课堂上的学习积极性。

在人工智能教育教学的实施过程中，一个好的教师懂得关注学生的每一点进步。比如当学生能掌握led灯控制模块的使用时，我就开心地为他鼓掌，并引导他思考：灯的颜色能过10秒钟换一下吗？当学生经过努力达到一定目标，就应及时地给予肯定、表扬、奖励。这样学生的良好学习行为习惯就会被巩固，创新的能力保持并进一步加强，在以后的学习中，就会收到事半功倍的效果。

我们要在人工智能课堂上重视激励因素对学生学习的重要作用，帮助学生树立正确的学习目标，善于培养和强化学生的学习兴趣和学习习惯，懂得激发和利用学生的学习兴奋点，注重对学生创新能力的培养教育。学生只有在自主的、发自于内心的学习基础上才能闪烁出创新的火花，以至达到创新能力的培养。

培养学生的创新思维能力并非一朝一夕的事情，这需要在人工能课上教师和学生共同努力。教师要正确认识学生在人工智能教学中的主体地位，帮助他们更好地激起创新的火花，让他们能够在自由的人工智能教学氛围中感受思考的魅力，从而更加有效地提高自己的创新思维能力。

参考文献：

[1] 国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知.

[2] 教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知.

[3] 梁迎麗，刘陈.人工智能教育应用的现状分析、典型特征与发展趋势[J].中国电化教育，2018，（3）：24-30.

★ 备注：本文系2020年度河南省基础教育教学研究项目《利用通用软件提升中小学教师信息素养的实践研究》（JCJYC20211237）研究成果