基于智慧课堂的高中信息技术互动教学实践

【摘 要】随着信息技术的飞速发展，人工智能正深刻影响着教育教学模式的变革。本文以高中信息技术课程“利用智能工具解决问题”为例，探索智慧课堂环境下互动教学模式的构建与实践。本文研究设计了“师生互动、生生互动、人机互动”的多元互动教学模式，开发了课前、课中、课后全过程的互动教学资源。教学实践表明，智慧课堂有助于促进学生的自主学习与协作探究，提升学生利用智能工具解决问题的能力。

【关键词】智慧课堂；互动教学；人工智能；信息技术

【中图分类号】G434 【文献标志码】A

【论文编号】1671-7384（2024）010-078-02

21世纪是人工智能时代，人工智能正加速渗透到社会生活的方方面面，教育领域同样面临着革命性的变革。智慧课堂作为人工智能时代教学模式的新形态，正成为教育信息化发展的新方向。高中信息技术课程承担着培养学生信息素养与计算思维的重任，如何在智慧课堂环境下创新教学模式、发挥人工智能的优势，成为亟须探索的课题。

智慧课堂环境下的互动教学模式设计

一是智慧课堂的构建。智慧课堂是在现代信息技术支持下，整合教、学、评、管等环节，营造个性化、自适应的混合式学习环境。构建智慧课堂，需要从技术、资源、模式等维度进行系统设计。如在技术层面，学校配备了多媒体教室、移动终端、无线网络等硬件设施，集成了教学平台、学习平台、资源平台等软件系统；在资源层面，学校开发了支持多元互动的微课、学习单、测试题等数字资源；在模式层面，学校采用线上线下混合式教学，重塑课前预习、课中互动、课后巩固的流程。

二是互动教学模式的设计思路。师生互动是课堂教学的主线。教师从“知识的传授者”转变为“学习的引导者”，精心设计问题情境，引导学生主动思考和表达。学生从“知识的被动接受者”转变为“意义的主动建构者”，通过回答问题、交流讨论，建构知识意义。师生互动贯穿课前、课中、课后全过程，形成教学相长的良性循环。生生互动是学生之间的协同学习。学生组成学习共同体，开展头脑风暴、小组讨论、分工合作等活动。生生互动有助于促进知识的社会性建构，培养学生的协作能力[1]。生生互动的典型形式包括结对编程、项目研究等。学生在互动中碰撞思想火花，在协作中提升解决问题的能力。人机互动是学生与计算机的对话交流。在智慧课堂中，学生可与智能工具进行交互，获得个性化的学习支持。例如，学生可与智能导师对话，获得学习诊断与推荐；可使用编程助手，获得代码提示与纠错；可访问在线社区，获得问题解答与经验分享。人机互动扩大了学习时空，提供了自适应的学习体验。

“利用智能工具解决问题”课程互动教学资源开发

1.教学内容分析

OpUOFMdRHTsxXXO77I3Opgu/XaNB+oP8cot2TO3TPBM=（1）教学目标。“利用智能工具解决问题”是高中信息技术必修模块一的内容，旨在培养学生运用人工智能技术解决实际问题的意识和能力[2]。通过本课程的学习，学生将了解人工智能的基本概念和关键技术，如机器学习、深度学习、自然语言处理等；掌握利用智能工具解决问题的一般方法和流程，如问题抽象、数据准备、算法选择、模型训练、效果评估等。（2）教学重难点。本课程的教学重点是利用智能工具，特别是人脸识别技术，解决实际问题的方法。学生通过案例分析和实践操作，学习人脸图像采集、人脸检测、人脸特征提取、人脸比对等环节的实现过程，总结利用人脸识别进行身份验证、考勤管理、访问控制等的一般步骤。教学难点是将智能工具嵌入程序开发，提高工具的灵活性与可用性。学生学习如何调用人工智能开放平台提供的API接口，将智能工具与自主开发的程序相结合，实现定制化的功能需求。

2.互动教学资源设计

（1）课前资源。为了帮助学生预习课程内容，教师精心录制了微课视频，系统梳理了人工智能的基本概念、发展历程和关键技术。视频采用通俗易懂的语言和生动有趣的案例，深入浅出地介绍了机器学习、深度学习、计算机视觉、自然语言处理等前沿领域[3]。（2）课中资源。为了增强课堂教学的互动性和趣味性，教师开发了丰富的在线实践任务，让学生亲身体验智能工具的魅力。例如，学生可以通过网页端或移动端访问人脸会场签到系统，通过人脸识别完成签到，感受刷脸签到的便捷高效；学生还可以基于智能问答平台，创建自己的聊天机器人，训练机器人回答特定领域的问题，体验人机对话的乐趣。（3）课后资源。为了帮助学生巩固所学知识，将理论与实践相结合，教师提供了详细的实战项目指导，引导学生开发完整的智能应用原型。项目以小组合作的形式开展，每个小组选择一个感兴趣的主题，如智能家居、智能医疗、智能教育等，确定具体的应用场景和功能需求，然后利用人工智能开放平台提供的工具和服务，如语音识别、图像识别、自然语言处理等，完成智能应用的设计、开发、测试和优化。

“利用智能工具解决问题”课程互动教学实践

1.课前：在线自主学习

在智慧课堂教学中，课前预习是一个至关重要的环节。“利用智能工具解决问题”这一课程涉及人工智能的相关概念和技术，对于高中学生而言，可能存在一定的理解难度。因此，教师需要充分利用在线教学平台，为学生提供丰富的预习资源，引导学生自主学习。具体而言，教师可以录制几段微课视频，梳理人工智能的基本概念、发展历程、关键技术等内容，并配以生动的案例讲解，帮助学生建立初步的认知框架。同时，教师还可以设置一些开放性的讨论题，如“你身边有哪些人工智能的应用场景？这些应用给你的生活带来了哪些变化？”鼓励学生结合自身体验，在讨论区积极发言，分享见解。这为课堂探究提供了很好的铺垫。

2.课中：多元互动探究

在课堂导入环节，教师利用多媒体技术，生动呈现人脸识别技术在实际场景中的应用。教师首先播放一段火车站“刷脸”进站的新闻视频，让学生直观感受人工智能给出行带来的便利。视频中，旅客只需在“刷脸”闸机前稍做停留，系统就能自动完成身份验证和进站确认，整个过程快速高效，免去了排队买票、取票的烦琐步骤。教师适时梳理学生的发言，引导学生思考：如何利用智能工具提高签到效率，同时兼顾信息安全和个人隐私？这一问题将自然引出本节课的学习主题——利用智能工具解决问题。学生意识到，要真正发挥人工智能的优势，还需要在实践中不断探索，达到效率与安全的平衡，这样才能让技术更好地造福人类。

3.课后：个性化巩固提升

课后，学生以结对编程的方式，继续深化“人脸会场签到”系统的功能。每两名学生组成一个编程小组，根据自己的兴趣和特长，为签到系统增加个性化的功能模块。有的小组选择语音播报功能，调用语音合成API，让系统“开口说话”，实现签到信息的语音提示，提升用户体验；有的小组开发短信提醒功能，接入短信网关服务，在签到成功后自动向用户发送通知，方便用户及时查收；还有的小组尝试手势识别功能，允许用户通过特定手势完成签到，为系统交互增加了趣味性。学生在项目实践中遇到了不同的编程难题，教师通过在线辅导系统提供个性化的指导，针对每位学生的需求，提供及时、精准的帮助，确保每位学生都能在项目实践中获得成长。

结 语

人工智能正深刻重塑教育生态。高中信息技术作为培养创新型人才的关键学科，应主动顺应时代潮流，探索智慧课堂的建设路径。教师应树立终身学习理念，持续提升信息素养与教学创新能力，为培养具备人工智能素养的新时代公民作出应有贡献。

参考文献

陈玉成. 基于云平台的高中信息技术智慧课堂构建思路[J]. 中国新通信，2024，26（13）： 79-81.

王利军. 智慧课堂在高中信息技术人工智能教学中有效运用[J]. 智力，2024（17）： 53-56.

肖云. 智慧课堂背景下高中信息技术精准教学思考[J]. 中学课程辅导，2024（17）： 18-20.