AI 辅助高中计算机Python 程序设计教学的实践探索

由于每个学生的学习能力存在较大的差异性，高中计算机教师在开展Python 程序设计教学的时候需要面临学生基础差异较大的情况，这就会导致很多制式化的教育方式并不能够服务好每个学生。为了能够改善这一教学情况，实现对于学生的个性化指导，教师需要善于运用 AI 技术辅助教学，这样可以帮助不同学生实现纠错，并为其提供个性化的练习题目，还能依据学生的表现数据动态化的调整题目难度和类型，实现精准施教。学生在这样的环境中不仅能够实现能力的提升，还能点燃学生的兴趣，让学生可以更好的学习 Python 程序设计知识。

1 智能代码助手辅助学习

AI 技术能够为 Python 教学注入变革性动力，这是因为此项技术在应用后能够在较短的时间内纠正学生学习过程中出现的各项问题。在以往的教学环境中教师想要顾及到每个学生是十分困难的，但在有了 AI 技术的辅助后，使教师得以从基础错误纠偏中解放，能够将更多的精力运用于培养学生的高阶能力。这种伴随式智能辅助不仅提升了教学质量，更通过即时正反馈激发学习内驱力[1]。

比如，教师在讲授《Python 语言编写规范》的时候，需要让学生懂得如缩进一致性的重要性，并学会使用蛇形命名法等，当学生掌握了这些基础知识后，还要让学生根据所学知识编写简易成绩统计程序。学生提交初版代码时，AI 智能助手能够立即标记出典型问题，如变量名 studentNameList 违反蛇形命名，应改为 student_name_list。而有的学生在写下 if x>y： 的时候缺失比较运算符空格，关键计算段落也缺少功能注释。当在应用 AI 技术后能够及时帮助学生做好修正的提示，学生也能及时做出调整，进而更好的规范自己的编写语言信息。

2 人工智能设计个性练习

人工智能技术能够分析学生代码逻辑链的完整性与严密性，并在分析结束后自动生成匹配其认知水平的巩固题，让学生的 Python 程序编写能力可以在原本的基础上得到显著提升。这种精准靶向训练大幅压缩试错成本，使每个学生的思维都能够在原本的基础上得到锻炼，学生在解决复杂真实问题的过程中能够彻底内化程序逻辑的建构法则[2]。

比如，教师在讲授《Python 程序中的逻辑关系》的时候，可以先让学生为城市编写交通灯控制程序，在任务的初始阶段，学生仅可以使用if-else 判断“红灯停，绿灯行”。每个学生所给出的答案是不同的，AI 技术此时需要分析每个学生编写程序中的优势和不足，并为学生推送个性化升级指令，对一些学习能力较弱的学生生成“黄灯闪烁需延时 3 秒”的简单分支指令，而对于学习能力较强的学生，则要提出“救护车通过时强制绿灯”的优先级中断逻辑指令。这样，不同学习能力的学生能够在适合的环境中不断完善自己的设计内容，最终，全班设计的差异化逻辑模块能够被 AI 整合为完整城市交通网络，让不同能力的学生能够共同完成设计任务。

3AI 项目驱动创新精神

AI 辅助开展Python 教学，有利于推进信息技术教学的创新优化，关键作用是能够突出 AI 的载体作用，依托图像识别和数据分析等多元化方法，促使学生进入到完整的项目探索内，逐渐推进学生的创造意识、判断能力的形成发展，在此背景下，针对Python 的技术学习逐渐转化为需要解决社会问题的实践活动，其既可以强化学生的计算思维，同时也可以更好地培养符合现代社会需要的优秀创新人才[3]。

比如，教师在教授实战项目《垃圾分类，从我做起》的时候，可以设计“提升校园垃圾分类准确率”的真实项目。在项目启动后，学生可以分组采集校园常见垃圾的高清图像，并针对不同的垃圾类型构建专属数据集。在做好基本工作后，学生要在教师指导下运用 Python 的 openCV 库进行图像预处理，提取垃圾的关键特征。随后利用神经网络模型在 TensorFlow Keras 框架下微调训练自己的垃圾分类模型。这样，在实际的项目中学生能够自主运用所学知识解决实际存在的问题，切实发挥出所学知识的价值，让自己的学习成果能够切实服务于校园环保行动，学生也能够将创新思维转化为富有价值的工具。

结束语

综上所述，AI 技术的结合应用能够有效帮助学生提升学习效果，学生在理解 Python 程序知识的时候也会具备更高的效率，且可以有能力将相关知识进行实际运用。这种崭新的教学方式可以帮助学生理解计算机知识的核心价值，能够帮助教师达到事半功倍的教学效率。但需要注意的是，AI 是教师的智能助手，AI 也并不能够替代教师来传授知识。因此，教师在开展教学的时候依旧需要亲力亲为，可以根据 AI 提供的结果完善后续的教学计划，让教师能够动态化的调整现有的教学目标以及教学方法等，让学生能够在适合自身发展的情景中更好的学习计算机知识，并在相关领域拥有更好的发展前景。

参考文献：

[1] 蒲侠. 高中计算机教学中培养学生创新能力的策略 [J]. 启迪与智慧（ 上），2024， （02）： 9-11.

[2] 杨文勤 . 高中计算机课程教学创新开展 [J]. 文理导航 （ 中旬 ）， 2023， （10）：25-27.

[3] 叶志向. 指向核心素养培养的高中信息技术Python 教学实践探索——以“计算机解决问题的过程”相关知识点教学为例 [J]. 高考 ， 2023， （20）： 132-134.