人工智能辅助下的高中信息技术课程设计与实践

【摘要】在新时期下，伴随着信息技术的高速发展，信息技术学科的地位也不断提高。如何更好地构建高质量、高效率的信息技术课堂，成为教师在教学活动中非常重要的话题。在高中信息技术教学中，教师可对人工智能手段进行融合、引入，结合学生学习特点和学情辅助知识讲解、能力提升和素质发展，使其对教学活动的开展产生良好的作用力。

【关键词】高中；信息技术；人工智能；教学

人工智能技术指的是对人类智能加以模拟而形成的技术，根据用户要求提供相应服务，如，语音识别、文字撰写、程序输出等。人工智能具有强大的学习能力，拥有海量信息，对高中信息技术教学具有较大帮助作用。因此，教师应在日常教学工作中对人工智能技术进行合理应用，帮助学生在课前预习、课程知识理解、问题探究等环节中进行信息技术的高效学习，有效提高实践教学成效。

一、高中信息技术教学的现状与发展趋势

（一）现状分析

目前，中学信息技术教学已经取得了一定的进展。教育部对信息技术教育的重视，推动了信息技术课程的普及和发展。然而，在实际教学中，仍存在一些问题。一方面，教师在教学过程中往往只注重软件的具体操作，而忽视了培养学生的信息态度、情感和价值观。另一方面，学生的学习兴趣不浓，多数学生在课堂上无精打采，无所事事，导致课堂效果不佳。此外，教学组织无序、教师对此学科不够重视等因素，也影响了信息技术课堂教学的有效性。

（二）发展趋势

随着我国科研领域的飞速发展，对创新人才更是求贤若渴，高中信息技术课程教学中，人工智能的融合为创新人才的培养提供了契机；从高中信息技术课程与人工智能融合的意义上看，一是有利于挖掘学生的创新潜质。人工智能是信息技术发展的产物，高中信息技术课程教学中融合人工智能，利用人工智能技术精准识别学生的学习特点和差异，便于信息技术课程教师因材施教，挖掘学生潜在的、独特的创新意识。二是有利于激发学生的创新思维。面对学生未来发展需要，将信息技术课程与人工智能融合教学，在高中教学中创造开放思考和自由表达的氛围，拓宽学生的信息技术学习知识面，为学生提供新的视角和思路，辅助创意生成，从而为创新思维开蒙启智起到积极的作用。三是有利于提高学生的创新能力。人工智能技术融入高中信息技术课程教学，使学生在探究人工智能的过程中深入学习信息技术，掌握人工智能应用的方法，在实践项目中灵活运用人工智能解决信息技术问题，在探索人工智能领域的突破发展中不断提高创新能力。

二、人工智能辅助下的高中信息技术课程设计与实践

（一）激发学生兴趣，强化概念认知

在传统的教学方式中，教师教授课程时，忽略学生的主体性，在授课过程中往往采取强行灌输的方式，这样的教育方式比较枯燥乏味，很难激发学生兴趣，从而使教学质量和效率大打折扣。为改变这一情况，教师可以借助与学生朝夕相处的优势，了解学生的兴趣爱好，并且研究能够激发学生学习兴趣的教学模式。譬如，教师可以利用多媒体课件播放一些有关于人工智能的新闻的视频，如无人驾驶、无人送餐等。通过这种方式，不但可以提升学生对人工智能的认识，还可以激发学生对人工智能的学习兴趣，从而提高教学质量。

同时，教师可以带领学生走进科技企业，让学生得以近距离地接触人工智能设备，并提出问题：“同学们，近些年来，随着信息化技术的不断发展，智能支付、智能管家等，方便了我们的生产生活。请你们观看眼前的人工智能设备，想一想，这些设备又会给我们带来怎样的改变？”通过这种问题情境的方式，可以让学生明白“科技改变生活”这一亘古不变的真理。

此外，教师充分利用高中生善于想象、敢于创新的特点，以“我眼中的人工智能”为主题开展交流会，让学生在会上大胆想象、勇于表达。通过这种方式可以让学生展开想象的翅膀，并锻炼学生的思维能力。

（二）提供AI模型，辅助探究学习

在高中信息技术实践教学中，因学生数量过多，每位学生所遇到的问题也有所不同，课堂时间有限，教学任务繁重，教师无法为每一位学生解答疑惑。因此，学生可利用“计算机知识问答”人工智能技术进行信息技术课程的探究学习，提高学习效率。

例如，在教学人教版高中信息技术必修一课程《基于解析算法的问题解决》时，教师可为学生提供“计算机知识问答”软件，当学生遇到不同的问题时，可将问题输入其中，人工智能技术会自动给出答案。“计算机知识问答”对编程、数据结构、网络等方面的内容进行海量信息收集，并根据用户需求输出答案，帮助学生解决遇到的课堂问题。学生在获取相应的信息后，可以为课堂知识探究奠定基础，提高课堂教学效率。

（三）鼓励实际应用，提高实践水平

信息技术理论知识抽象复杂，很难让学生对人工智能产生浓厚的兴趣。为改变这一情况，教师在课堂上应该充分给予学生实践的机会。通过动手实践的方式，不但可以有效地加深学生对人工智能的理解，还可以充分发挥信息技术课的德育价值，让学生养成勇于探索、善于思考的习惯。

以《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。

三、结语

高中信息技术教学与人工智能教育的融合是教育发展的必然趋势。通过优化课程设计、创新教学方法和加强师资培训等策略，可以实现两者的有效融合，提高高中信息技术教学质量。在融合过程中，虽然面临一些挑战，但只要学校、教师和教育部门共同努力，不断探索和实践，就能够为学生提供更优质的教育资源，培养出适应未来社会需求的创新型人才。

参考文献

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