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Education and Training

人工智能如何赋能小学信息科技教学

作者

赵瑶瑶

重庆市璧山区璧泉小学校 402760

面对科技的迅猛发展,为抢抓人工智能发展的重大战略机遇,国务院于 2017 年 7 月 8 日印发并实施《新一代人工智能发展规划》。其实在这之前我国的人工智能发展早已进入尝试阶段,当然发展规划发布后,我国的人工智能发展便如雨后春笋般遍布开来。在人工智能如此迅速发展情况下,我们信息科技教学将会产生怎样的变化呢?

一、理一理人工智能和信息科技

人工智能是什么?根据词条解释,人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。请注意人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

我们从字面看,人工智能通过人工实现智能,当然还是人产生的,通过什么产生呢?个人认为一个很重要的载体就是我们的信息科技。

那么什么是信息科技呢?根据词条解释信息科技(InformationTechnology,缩写IT),是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(Information andCommunications Technology, ICT)。主要包括传感技术、计算机与智能技术、通信技术和控制技术。这里请注意区分,AI 是计算机科学的一个分支,而IT 是服务于计算机科学,所以我会理解为信息科技是人工智能实现的载体。

二、理一理实际教学中的信息科技

2022 年义务教育信息科技课程标准发布后,重庆版本的信息科技教材进行了大改。从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任方面入手,将跨学科融合、人工智能的教学等贯穿其中。教学内容有深度、有广度也有温度,且循序渐进,与学生的日常紧密相连。当然这个也要分区域,比如城区的学校或者家庭条件尚可得的家庭,在设备配置上面占优势,接触的机会更多,那么信息科技使用的机会更多,学习的作用可能会更大。

但在实际教学中,着眼人工智能的发展,很多会避重就轻,将重心放在编程软件和硬件的教育上。当然其中也有客观原因,比如上课机会少、设备不足、不够重视、投入过高等,但其中也离不开计算机这个载体。科学技术的不断发展,软硬件的不断更新迭代,授课内容也会随着现代教育技术的发展而不断变化。但随之变化的应该是与时俱进的思维,事物的存在都有一定的规律性,信息科技的教与学同样有规律可循。当然信息科技的教学不仅包含计算机,还有人工智能、信息素养、计算思维、合作创新等。教师理清楚其中的关系,相信在教学中能帮助学生从电脑课到信息科技课的认识转变,其中的信息素养和科学技能将潜移默化影响着他们。

三、理一理人工智能环境下的信息科技教学

作为小学的信息科技教师,该部分内容仅针对小学阶段的信息科技教学。

前面分别理解了人工智能和信息科技是什么,在此基础上,我们小学阶段的信息科技教学可以有以下改变和发展。

1. 小学阶段的编程和创客应该重视起来。基于大数据时代的人工智能,编程是主要的发展方向,也是小学阶段接触人工智能最近的一步。人工智能的落地,应用到各个领域,需要依靠计算机实现,需要让计算机理解算法进行编程。随着人工智能上升到国家战略层面,各地教材或者措施都进行了改变,少儿编程也随之火爆起来。在小学阶段,图形化编程对于小学生而言是比较容易理解和操作的,当然图形化编程也只是一个统称,其中的软件基于硬件的开发使用也是层出不穷。而创客的基础其实也是编程,但是需要将编程设计实现在一个实体的机器上面。编程和创客在教学或者比赛方面,竞争激烈的同时也是大势所趋。

2. 小学阶段的计算机基本技能和素养应该加强,强调新技术新应用后,往往会忽视最基础的学习。作为信息科技的基础,计算机的技能学习是必不可少的。用编程和创客举例说,场景的搭建或者参加比赛,不仅仅会编程,还包含信息科技的其他方面。比如编程的背景和角色,或使用软件库里面的,或使用网络上下载的,或自己绘制,这里就需要会使用浏览器、打字、搜索引擎、下载资源、绘图软件、PPT(做图片或者文字素材等)、美图秀秀(抠图、调整图片等)。比如制作创作说明,需要使用 Word、视频录制(手机、摄像机、电脑录屏等),更甚者需要自己进行视频的简单剪辑制作。诸如此类,一个看似简单的编程,若要复杂起来,是完全可以的。而这些计算机方面的技能学习,在平时的教材教学中都是需要潜移默化去注入和影响的,只是在实际的操作中,因为时间的限制,这部分内容深层次的学习,一般掌握在参与比赛或者兴趣班的学生中。但是这些技能作为信息科技和人工智能,都是基础性的技能,教师应在平时的教学中,注重知识和技能的前后迁移,让学生学有所用。

3. 小学阶段的信息科技应重视学科融合。其实相信任何学科都会面对学科间融合的问题,这里的容易更多的是谈谈,其他学科在信息科技学科的知识体现。例如打字方面,需要英语学科的大小写字母认识的基础,需要语文学科的拼音基础。例如编程和表格学习方面,需要数学学科的逻辑思维和计算能力。例如图片制作或者处理方面,需要美术学科的美学、调色、构图等基础。当然这些方面的学科内容体现只是部分,而真正落到实处,学生或者老师都不会太有意识地去进行组合。所以换一个角度说,人工智能在实际的教学中,也需要各个学科的融合。

4. 注重德育渗透。小学阶段,在学生应用信息科技解决实际问题的基础上,让学生通过亲身体验与理论建构相结合,感受并认识当前社会无处不在的信息文化形态及内涵,建构与信息社会发展相适应的信息价值观和责任感,关注技术能力和人文素养的双重建构。所以就要求我们不仅关注学生的实操能力,更要努力营造良好的信息环境,提高学生的信息素养,培养学生解决问题的能力。

人工智能作为一门新兴的学科或者技术,正在蓬勃发展,人工智能对教育最大的影响也在于其在一定意义上决定了未来教育的发展方向。智慧课堂、多元化学习理论、工具多样化、环境智能化、虚拟人工、大数据等,也将是未来教育的发展方向。百年大计,教育先行,势必与时俱进,不断前行。