人工智能赋能下的高中通用技术课堂教学重构策略研究

引言

通用技术是在新课程标准中针对高中学生设计的一门培养其技术素养、在实际问题解决中能够发挥技术和操作能力的应用类学科。传统通用技术课堂因其知识体系较为陈旧，在人工智能时代背景下已经不能满足高中阶段学生对于新技术的渴求，所以将人工智能技术引入通用技术课堂也是教学改革创新的一大方向。

一、人工智能赋能高中通用技术课堂教学的重要性

人工智能方面内容具有极强的创新性和娱乐性，例如人工智能机器人、编程软件等。应用于通用技术课程中，可以解决传统教学的乏味性，吸引学生的注意力，培养学生的兴趣。人工智能机器的制作，学生可以通过编制让机器人实现不同的功能，亲身体会人工智能的乐趣，使学生更加主动地学习。人工智能技术的进程需要不断地创新与实践，通用技术课程中，可以利用人工智能工具与平台让学生进行创新设计，例如智能房屋系统、人工智能交通模型等，学生在此过程中可以运用通用技术所学知识，培养学生的创新能力和实践能力，让学生学习实际问题，实现问题的解决，提高学生的综合能力。

二、人工智能赋能下高中通用技术课堂教学目标的重构

（一）知识与技能目标

在教学目标之外，辅以人工智能相关知识及应用技术方面的学习内容，例如掌握人工智能相关知识（基本定义、发展历程、主要应用等）、人工智能相关应用技能（简单的人工智能编程技能如：基于 Python 语言进行简单数据分析和图像识别；运用人工智能技术进行技术设计与创新的方法，如：运用AI 绘画工具软件进行产品外观技术设计）。

（二）过程与方法目标

注重学生在人工智能环境中的自主探究和合作学习的过程和方法，通过开展项目学习，在学生完成人工智能学习项目的过程中，培养学生发现问题、解决问题、搜集和处理数据、技术实践、优化等学习方式，运用人工智能技术开展信息的搜索、筛选、加工处理等技能训练，以提高学习效率和质量。

三、人工智能赋能下高中通用技术课堂教学内容的重构

（一） 整合人工智能相关知识

渗透在技术与设计教学的内容之中。如“技术与设计1”中通过介绍设计的一般过程，介绍人工智能对创意设计的辅助、对设计优化的辅助。在“技术与设计2”中讲述系统和控制，介绍人工智能控制系统的原理、应用等，如介绍基于人工智能技术的智能家居系统中的温度和湿度自动控制系统。

（二）开发人工智能实践项目

开发贴近教材与学生实际的人工智能趣味项目与挑战项目。如“智能垃圾分类助理”项目，学生使用图像识别技术、传感器技术和编程知识，设计出一款能够自动判别垃圾种类并进行分类的装置。“智能校园导览系统”项目，学生用人工智能语音交互技术开发手机 App，同时利用手机地图导航技术，为广大师生提供智能校园服务。

四、人工智能赋能下高中通用技术课堂教学方法的重构

（一）项目式学习法

基于人工智能项目开展项目式学习。教师下达项目任务，学生进行项目计划与设计、项目实施与评价。学生通过该项目可以进行人工智能知识和技术的学习，解决项目中的实际问题，在项目实施过程中，学生自主学习和掌握人工智能项目开发、物联网和传感器等技术，了解软件和硬件开发流程，应用人工智能工具实现某个或某组环境参数（温度、光照、湿度、水肥等）的自动调控，并设计农业人工智能产品。如“智能温室控制系统”项目要求学生实现植物生长所需环境的智能调控，学习传感器工作原理、物联网技术以及人工智能控制算法，小组成员在项目计划下，共同搭建硬件系统，编写程序，完成对植物生长过程的调控。

（二）合作探究学习法

鼓励学生通过人工智能学习资源进行合作探究学习。例如教师给定与人工智能相关的学习资源和学习任务主题，比如“人工智能对未来交通的影响”，学生按照探究性学习小组进行资料的收集、分析、讨论，运用人工智能数据分析工具对收集来的数据进行处理和解读，并最终形成小组研究报告后进行展示交流。在这个探究活动中，一方面学生可以在原有知识的基础上对新知识进行巩固强化，另一方面可以增强学生的团队协作能力、批判思维能力。

（三）个性化学习法

利用 AI 学习平台进行个性化学习。平台可结合学生的学习情况及个性特点，如学生当前的学习进度、知识点的掌握程度、兴趣爱好等进行分析，以学生当前的学习情况为基础，给学生推送个性化的学习路径和学习资源推荐，比如学生当前正在学习通用技术课程，平台就可以对学生答题情况进行分析，了解学生掌握的薄弱点，进而推送对应的微课视频、练习题、拓展学习相关文章等，进行个性化的学习。

结论

人工智能将为高中通用技术课堂教学重构注入强劲的动力和支撑。通过重构教学目标、教学内容、教学方法和评价，可以激发学生学习兴趣，培养学生的创新思维和实践能力，提升学生的技术素养，使学生更好地适应未来社会的发展要求。在高中通用技术实际教学中，教师应该不断探索人工智能和通用技术教学的融合，创造一切条件创设先进的、高效的教育教学环境，促进高中通用技术教育教学工作发展。应该注意人工智能在教育中应用出现的数据安全问题、伦理道德等问题，引导、规范，确保人工智能在教育教学领域健康成长。

参考文献

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2. 牛亚茹 . 智慧课堂环境下的高中通用技术项目化教学探讨—以《结构及其设计》为例 [J]. 安徽教育科研 ,2024,(36):78-81.

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