指向计算思维培养的高中信息技术人工智能教学策略

前言

在高中信息技术课程教学中，怎样培养学生计算思维已经成为了教育重点改革方向。而随着人工智能技术在教育领域中的应用，教学迎来了新的改革。计算思维不仅强调对学生编程与算法的教学，更加爱关注学生分析问题、抽象思考等能力的培养，这也是人工智能的重要内容。在高中信息技术课堂中融入人工智能技术，可以帮助学生从基础的编程知识到复杂的机器学习算法逐步建立起计算思维框架，有助于学生信息技术核心素养的发展。因此，本文指向计算思维培养探究了高中信息技术人工智能教学策略，希望可以有效增强学生理论与操作的结合，提升学习信息技术应用能力。

一、指向计算思维培养在高中信息技术教学中的重要性

第一，应对未来科技快速发展。在信息技术快速发展下，计算思维不仅是学生学习数学与编程的基础，更是学生解决复杂问题的核心。同时，计算思维可以帮助学生在分析问题时可以更快找到解决方案，在生活中也能应用信息技术解决问题，从而更好地适应社会需求。

第二，提升学生创新思维。在高中计算机教学中培养学生计算思维，不仅是为了让学生可以更好地掌握技术工具，更是为了激发学生创新思维，让学生通过分解、识别等多种能力更好地解决实际问题，从而增强学生应用意识与能力。

二、指向计算思维培养的高中信息技术人工智能教学策略

（一）通过AI 项目式学习促进计算思维的实践

在高中计算机教学中开展 AI 项目式学习，不仅可以让学生在解决问题的过程中应用计算思维，还可以培养学生优化方案的能力。同时，通过 AI 项目式学习的开展，学生不仅可以更好地理解信息技术概念，还可以促进知识内化，在真实情境中应用信息技术知识。以《技术与设计的关系》为例，教师就可以设计 AI 项目式学习活动，帮助学生更好地形成计算思维。在教学时，教师就可以设计“用AI 辅助设计工具进行产品的构思和设计”项目活动，让学生对产品外观与功能进行模拟。在整个过程中，学生不仅需要运用信息技术进行操作，还需要分析问题并进行针对性优化，保证产品的可行性。通过 AI 项目式学习的开展，学生不仅可以理解技术和设计之间的联系，还可以在实践活动中锻炼自身计算思维，从而提高学生解决问题的能力。

（二）利用AI 模拟提升学生的抽象思维能力

抽象思维是计算思维的核心内容，要求学生不仅可以理解具体事实与数据，还可以识别问题中潜在的关系及结构。在人工智能支持下，利用 AI 模式帮助学生从具体的案例中理解抽象概念，从而培养学生从不同角度分析问题的能力。以《设计中的人机关系》为例，教师可以通过 AI 模拟帮助学生理解人机交互设计中的抽象思维。在教学时，教师就可以利用 AI 模拟用户界面，展示应用程序的一个交互流程，让学生观察用户怎样和系统进行互动。在这一过程中，学生不仅需要观察用户的体验感，还需要考虑怎样进行优化，在培养学生抽象概念的基础上促进学生知识内化，让学生掌握具体的设计思路。通过这种方式开展教学，不仅可以哟徐爱哦提升学生抽象思维，还可以增强学生对问题的分析与解决能力。

（三）结合人工智能提升综合问题解决能力

现代社会面临更加复杂化、多元化的问题，解决问题不仅需要具备良好的学科知识，还需要学生应用不同领域技能。人工智能作为新型教学方式，不仅可以帮助学生提供多种解决问题的路径，还可以培养学生灵活应对多变环境的能力。以《控制的方式与应用》为例，教师可以通过 AI 技术帮助学生理解控制系统的工作原理，进一步增强学生解决实际问题的能力。在进行“自动化生产线上的应用”教学时，教师就可以利用电子白板向学生展示传感器、执行器等，并通过动画的方式演示工作流程。接下来，学生就需要利用AI 工具模拟问题，并讨论怎样促进系统工作效率的提高。这样不仅可以加强学生对系统概念的掌握，还可以在解决问题过程中提高学生应对故障、优化控制等能力。

结束语

总而言之，在高中信息技术中应用人工智能技术，可以为学生提供计算思维锻炼的机会。通过灵活教学策略的开展，学生可以在真实情境中形成计算思维，从而增强学生对信息技术的理解与应用能力。在未来高中信息技术教育中，教师仍然需要积极探索适合学生的教学方式，合理引用人工智能技术，为学生创造更多学习机会，培养学生成为具有计算思维的信息技术人才。

参考文献

[1] 杨鹏 . 指向计算思维培养的高中人工智能课程跨学科主题教学模型设计与实践 [J]. 知识文库 ,2025,41(09):143-146.

[2] 李娟 , 姚荣 . 指向计算思维培养的高中人工智能教学策略研究[A] 教育考试与评价研讨会论文集（SEEE2024）[C]. 上海市教育考试院,上海市教育考试院 , 2024:9.