高中信息技术课堂渗透人工智能教学的策略

陈小云

伴随着信息技术的发展，人们的生活和各行各业的发展都受到了人工智能潜移默化的影响。作为一门在教育领域中与人工智能联系最为紧密的学科，高中信息技术教学也迎来了新的发展局面，即将人工智能有效地渗透到高中信息技术课堂中。在高中信息技术教学中应用人工智能，既可以为教师创新教学模式和教学方法，提高自身的教学水平和专业素养提供有效的途径，也可以为学生的信息技术学习起到激发兴趣、拓宽知识视野等方面的作用。本文对高中信息技术课堂渗透人工智能教学的策略展开探讨，旨在为高中信息技术教师提供新的教学思路和教学手段。

一、人工智能教学在高中信息技术课堂中的应用价值

（一）有利于实现减负增效，提高学习效率

高中阶段的学生多因高考而对学习成绩过分关注，心理负担过重，形成了很重的学习压力和学习负担。因此，高中信息技术教师必须以实现减负增效为教学目的，让学生的学习过程变得轻松有趣。人工智能教学的引入能够在一定程度上促进这一教学目标的实现。以人工智能的个性化分层作业为例，它不仅能精准分析学生的知识掌握情况，还能激发学生的学习兴趣，缓解学生的焦虑情绪。这就意味着人工智能教学有利于实现教学的减负增效，提高学生的学习效率。

（二）有利于增强学生的信息意识，培养信息素养

任何一门学科的教学过程中，教师都需要努力培养学生的学科素养，让学生通过知识学习掌握一定的技能，无形中培养学科素养，实现有效教学。高中信息技术课堂与人工智能教学相结合，能以培养学生的信息技术学科素养、计算思维能力为目标，让学生以参与活动的方式实现与人工智能技术的沟通、合作与分享。学生在学习过程中逐步体验人工智能知识的建构，增强信息意识，理解人工智能技术对社会的影响，从而形成良好的信息素养。

（三）有利于改变教师的教学方法，丰富教学内容

人工智能与信息技术教学相结合既是学科发展的需要，也是时代发展的必然趋势，因此在高中信息技术课堂上，人工智能教学的引入从根本上强调学校教育需要更新教育教学观念。这直接影响了教师的教学方法，让更多的教师认识到不能一味地只重视简单的知识传授，还要用新的教学方法来代替学生死记硬背、大量刷题的方式，进一步优化教学内容。以线上教学为例，它不仅打破了时空限制，让教师和学生不再只围绕课堂来完成教学和学习，还借助信息技术，整合、优化教育资源，创新了学生的学习方式，使其在教师精准的个性化指导下实现高效学习。

二、人工智能教学在高中信息技术课堂的应用策略

（一）借助人工智能教学，激发学生的探究欲望

著名作家张洁曾说过：“任何一种兴趣都包含着天性中有倾向性的呼声，也许还包含着一种处在原始状态中的天才的闪光。”若想让学生都成为“天才”，教师就必须保护他们的兴趣，让他们的兴趣不被任何外物所影响甚至消耗殆尽。若学生能够在学习的过程中保持强烈的兴趣和探究欲望，就能够在学习过程中始终保持积极的学习心态，才能够从根本上提高学习效率。

以教科版高中信息技术《信息系统安全风险》一课为例。教师可以在一开始上课时播放一段因信息系统被攻击而造成损失的动画视频，要求学生认真观看并回答“信息系统被攻击破坏后会带来哪些损失和后果？从构成要素来看，信息系统面临哪些风险”等问题。学生通过观察并根据自己课前预习的结果得出“信息系统被攻击破坏后，会导致信息丢失和系统崩溃。信息系统面临的风险有硬件、软件、数据、通信线路、网络等方面”的答案。然后，在讲到硬件风险主要包括地震、台风、洪水、火灾、偶发性事件，以及硬件被偷盗、自然老化等内容时，教师可以每讲解一个内容就附上一张图片，以直观的方式让学生理解内容，加深他们的理解和记忆。紧接着，在讲到“网络风险”这一知识点时，为了让学生理解得更加深入和透彻，教师可以借助多媒体技术，为学生展示网络风险的短视频。视频播放完毕后，将视频中所提及的内容和生活中的案例结合起来，为学生进行深度讲解，让学生一边回忆视频内容一边查看图片，提高他们对知识点的掌握程度。

在上述过程中，教师借助人工智能开展教学，在很大程度上改变了以往教师只用语言讲解的传统教学模式，而是借助多媒体等相关技术来丰富课堂教学内容。学生在观看视频、图片的过程中调动多种感官参与到课堂学习中，既集中了注意力，也让一些自己难以理解的知识点直观地呈现在眼前，学习变得更加简单方便，解决了理解困难、学习负担重的问题，逐渐对信息技术的学习产生更强的探究欲望。

（二）借助人工智能教学，创新教师的教学手段

无论是信息化时代还是新课程改革的关键期，创新教学手段是所有教师面临的挑战。因此，高中信息技术教师可以借助人工智能教学促使教学模式和教学手段得到创新与变革，加快信息化发展步伐，推动人工智能在信息技术教育教学领域的应用，从而使自己成为掌握信息技术、具有创新思维的教师。

1.实时演示，让学生操作。

以教科版高中信息技术《数据的计算》一课为例。教师可以在这节课中进行桌面实时演示教学，即利用互动投影器，将自己操作的教学画面实时投射到学生的电脑桌面上，使学生一边观看实验操作，一边跟随教师同步实验。在“鸡兔同笼”的问题教学中，教师运用电子表格软件对数据进行排序、筛选、函数计算等操作，然后用事先编写的程序来解决鸡兔同笼的问题。这时，教师先自行操作一遍，双击运行解决鸡兔同笼问题的程序，引导学生比较这一程序与之前讲的表格计算有什么不同。学生观察后得出“编程计算与表格计算相比较，前者的效率更高一些”的结论。之后，教师留出时间，让学生自行操作程序进行鸡兔同笼问题的计算。在学生操作的过程中，教师需要下台观察每名学生的操作情况，若有学生出现操作困难的情况，应当及时地进行指导。若对某一操作有疑问时，学生可以举手向教师示意，和教师一起进行问题的讨论和解决。最后，教师根据每名学生的操作给出相应的评价。

实时演示的教学方式更好地避免了教师的“教”和学生的“学”相分离的局面的出现，让学生直观地看到教师的操作并为自己之后的操作提供借鉴，为学生的学习带来了极大的便利。

2.设计智能作业，开展精准教学评价。

教学评价是教学工作中极其重要的内容与环节，教师不能忽视对这一环节的创新与完善，应当积极利用人工智能教学来开展教学评价。一方面，教师可以灵活设计作业，进行智能作业批改。

以教科版高中信息技术《信息社会的未来发展》一课为例。教师在课后为学生布置“结合本课内容，完成一篇对信息社会未来发展的畅想，体裁不限”的作业，并要求学生将完成的作业直接拍照上传到智慧课堂等软件系统中。智慧课堂中的智能作业批改功能既可以自动批阅学生的作业，还可以针对学生的作业完成情况给出数据分析，让教师第一时间得到信息反馈。

另一方面，教师可以利用大数据平台，使用一些大型互联网教学资源软件来考查学生的学习情况和作业完成情况。这些软件利用信息技术，将学生的学习情况以数据的形式呈现给教师，让教师得到即时反馈，便于教师在后期作出教学内容和教学方法上的调整，从而构建完善的教学评价体系。

（三）借助人工智能教学，培养学生的创新思维

综合素养包括注意力、观察力、思维力等，作为创造力的源泉，创新思维是衡量一个人是否是新时期合格的人才的标准。恩格斯曾把思维比作地球上最美丽的花朵，他认为人的一切创造性活动都与思维有关，人类的进步从根本上来说也是思维的进步。有效的思维训练能促进智力的开发和潜力的挖掘。因此，高中信息技术教师可以借助人工智能来培养学生的创新思维。

以教科版高中信息技术《信息社会的伦理与道德》一课为例。在讲到“学习隐私保护”这部分内容时，教师可以将课前准备好的课件打开，为学生列举一些保护隐私的社会案例，让学生以四人一小组为单位展开问题讨论。教师展示这样一则案例：

小凯给好友小聪发送了一段自己在家录制的搞笑视频。视频中小凯装扮成小丑做出各种稀奇古怪的动作。小聪看完后哈哈大笑，并把这段视频上传至班级群，后来不知是谁把这段视频上传到互联网。这段视频被更多的人浏览，下面的评论有好有坏。小凯看到这些评论后又气愤又伤心，后来在学校也有人拿这段视频取笑他。

教师要求各小组阅读完这则案例后完成一张表格，表格里有事件参与者和传播范围两类，各小组经过思考和讨论后完成表格的绘制。有的小组分析出参与者有小凯、小聪、班级同学、上传视频到公共网络的人、在公共网络看到视频的人、评论的人和取笑小凯的同学。有的小组根据事件参与者，分析出传播范围从小聪、全班同学到网络上的人以及社会大众。各小组派出代表将自己小组绘制的表格以投影的方式给大家展示，其他同学结合自己小组绘制的表格进行相应补充。教师在一旁进行指导与评价并进行深度总结：这些参与者的行为实际上就是网络欺凌的表现，他们利用互联网对个人或群体做出恶意、重复的行为举动，使得他人受到精神上的伤害。在网络上造成了恶性事件，触犯了法律，应当受到法律的制裁。

教师还可以引导学生对本节课所学的内容进行概括，独立完成思维导图的绘制。学生根据本节课所学的内容一步步概括出整个框架，归纳出本节课的重难点知识，如什么是网络礼仪、网络欺凌、信息伦理、网络礼仪的黄金规则等。绘制完毕后，学生可以将自己绘制好的思维导图通过投影展示出来。学生一边展示一边讲解，其他同学认真听，并将自己的思维导图和正在讲解的学生的思维导图作比较，借鉴他们写得好的地方，以此完善自己的思维导图。

在上述课堂教学过程中，学生在教师的逐步引导下和同小组的成员完成了问题的思考、分析、总结等一系列思维探究活动。学生通过思考顺利解决问题后会产生一种愉悦感，创造力和创新思维在活动过程中达到最高水平。

（四）借助人工智能教学，促进理论与实践的结合

人工智能教学始终强调学生的学习不是获取简单的知识和重复记忆，还要在培养终身学习理念的基础上发展实践能力。任何一门学科的教学都需要实现理论教学和实践教学的结合，这既能检验教师的教学过程是否完整，也能引导学生将所学的知识运用到实际生活中。因此，高中信息技术教师可以借助人工智能教学来加强理论教学与实践教学的结合。

1.开展小组讨论教学，设计开放性的作业。

以教科版高中信息技术《探秘人工智能》一课为例。教师可以选用小组讨论法开展教学。在这一节课中，教师要让学生通过学习人工智能技术，认识人工智能在信息社会中的重要作用，并结合人工智能的发展和应用情况，将其运用在学习和生活中。在讲解完这一节课的内容后，教师可以为学生布置“智能技术对社会生活的影响有哪些？结合生活实际，搜集人工智能在生活中的运用”等开放性的作业，给学生两天的时间去完成这项作业。学生既可以上网搜集资料，也可以以询问父母、走访当地相关部门等方式完成作业。之后，学生将搜集到的内容进行整理，并在下一节信息技术课上为大家展示。

学生1：人工智能在生活中的表现有人工智能家居，它利用先进的技术设计出符合人们需求的家居，为人们提供个性化、主动管家式的服务系统，给我们的生活带来了很大便利。

学生2：人工智能在医学方面上也有很大的应用价值，如智能诊疗，其将人工智能技术与疾病诊疗联系起来，帮助医生通过大数据和深度挖掘等技术，对病人的医疗数据进行分析和挖掘。

学生3：人工智能在交通方面也有应用，即智能交通系统，其以一种先进的运输管理模式监测人们的出行，以此计算交通流。例如，人工系统可以模拟交通事故或恶劣天气，进而观测出紧急情况造成的道路拥堵情况和对其他路段的影响

2.开展探究活动，提升学生的知识应用能力。

以教科版高中信息技术《信息系统的功能》一课为例。教师可以举办一场“利用事务处理系统处理日常事务”的探究活动，让学生分为四个大组参与到活动中。在活动开展前，教师为学生展示此次活动的四个选题，即：刷卡买饭；图书借阅；图书归还；用邮件发送文件。四个组以抓阄的方式确定自己的选题后，展开讨论并绘制事务处理流程图，体验事务处理系统的工作特征。

这一探究活动能够让学生将所学的知识和自己的实际生活联系起来，进而帮助他们感受到信息技术与实际生活的联系，提升他们对知识的运用能力。

三、结语

人工智能在教师的教学和学生的学习方面发挥了巨大的积极作用。它让更多的教师因为有了人工智能的加持，实现了教学理念和教学方法上的转变；让更多的学生因为有了人工智能的加持，实现了学习方法和学习态度的改变。高中信息技术教师应当与时俱进，发挥学科的教育特性，用人工智能教学助力高效课堂的构建，提升学生的信息素养。