人工智能技术在初中信息科技教育中的实践与挑战

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

董传明

泰安市泰山区大津口中学271043

摘要

鉴于科技的飞速进步,AI技术在教育领域内的应用日益深化。聚焦探讨其在初中信息技术教学融合与实践路径。并且,经过实施细致分析应用场景、组织探究式学习活动、整合网络资源等措施,来激发学生的求知热情,拓宽其思维边界,优化教学设计。上述系列举措对于培养学生的信息素养、创新能力及道德品质也具有积极作用,可以为学生的长远发展奠定良好的基础。


关键词

人工智能技术;初中信息技术教育;整合应用

正文


引言:在当下数字化与智能化蓬勃发展的时代环境中,人工智能技术正在持续渗透至社会各个层面,它有力地推动了各领域的发展进程。教育是目前培育未来社会栋梁的核心途径,不可避免地受到了人工智能技术的深刻影响。其中,初中信息技术课程是学生信息素养建立的关键一环,如何正确的把人工智能技术有效融入课堂教学,发挥其独特效能,是当前教育领域的一大难题。

一、人工智能技术在初中信息技术教学中的价值

传统信息技术教学一般局限在基础知识灌输与技能的机械训练之中,实际应用与创新能力并未过多的培养。一旦将人工智能融入信息技术教学,则能为课堂带来勃勃生机,进而丰富教学内容,使之更加贴近现实,满足了学生探索未知、实践创新的渴望。并且,人工智能技术能精准识别学生的学习需求与兴趣,开展智能推荐学习资源,引导学生在自主学习中探索、解决问题。结合它的实时反馈机制,可以使学生能迅速掌握自身学习状况,及时调整学习策略。教师亦能据此因材施教,实现教育个性化与高效化。

、人工智能技术在初中信息技术教学融合措施

(一)分析应用场景,激发学生学习兴趣

21世纪信息时代环境中,人工智能(Artificial Intelligence, AI)技术数据处理和智能决策功能的支持下,社会各个领域都在持续的改革和晚上其也深刻改变着人类的生产生活方式。基础教育阶段,初中信息技术课程培养一个学生信息素养与科技创新能力的重要阵地,探索有效的人工智能技术融合方式有助于提升教学质量,激发学生学习兴趣,培养创新型人才奠定坚实基础。两者融合期间第一个任务是做好学生AI正确认知,此环节中,教师要持续开展理论知识教导,注重实践与应用的结合,让学生从生活实际出发,经过应用场景问题的持续引入,进一步感受AI技术的无处不在与巨大潜力。

“数据传输方式多”内容讲授中,教师要先以生活共享单车应用为切入,提出“共享单车应用软件或小程序是如何知道这些单车在哪里的?”这个疑问是引入物联网(Internet of Things, IoT)概念及数据传输机制的绝佳时机。所以,教师进一步解释——共享单车之所以能被精准定位,是因为它们内置了GPS模块或其他定位技术,可经过物联系统将位置信息实时传输至服务器,这个过程中涉及数据的采集、传输与处理流程一旦所有学生对物联网有明确的初步认识后,教师适时提问“物联系统中的数据是如何传输的?物联网中的设备是如何连接网络的?物联网中常用的通信协议有哪些?它们都有什么特点?”学生回顾自己已掌握的TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)、HTTP(超文本传输协议)基础知识,结合有序的对比分析,就可以理解物联网协议与互联网协议之间的异同,实现从感知层到网络层的认知跨越。

(二)开展探究活动,拓展学生思维

长期以来,传统信息技术教学过程中都极为注重基础理论知识的讲解,教师是教学环节中的知识传递者,学生在学习的时候存在被动接受的情况长此这种模式的影响下,虽然可以让学生掌握一定的基础知识,但对于他们的实际操作能力和创新思维的培养显得力不从心。理论知识与实践操作长期脱节,就会限制学生所学知识应用于实际问题的能力。这个时候,人工智能技术为信息技术教学提供了新的契机。教师可以结合技术优势,设计丰富多样的探究活动,为学生提供更多实践机会,激发他们的创新思维。“传感之古今未来”一课中,教学目标为引导学生了解传感器的由来及发展趋势,感受信息科技对生活的影响。教学前期,教师先带领学生回顾历史,讲述古代指南针、日晷、沙漏传感器原理让学生感受到科技发展的连续性。接下来引入更多实际资料,探讨古代还有哪些传感器,它们分别实现了哪些感知功能,输入与输出是什么?学生可以在分组讨论网络资源整理后,利用AIJ技术设计制作PPT、绘制思维导图,再将研究成果进行相互展示而后,在将理论知识转化为实际操作能力期间,教师以智能终端检测环境声音为基础,指导学生启动具有检测声音功能的软件,将智能终端放置于不同位置,观察并记录声音数据的变化,并且,经过拍手、说话或唱歌动作,观察声音数据的变化,理解声音传感器的工作原理。或者探索智能终端中麦克风的位置,使用用手捂住麦克风,观察并记录声音数据的变化,进一步理解传感器的敏感性和局限性。课堂总结环节,鼓励学生思考和分享,人工智能技术传感器将如何进一步发展,未来的传感器又将如何改变我们的生活。

(三)引入网络资源,优化教学设计

初中信息技术教育背景下,如何有效利用网络资源,将其深度融合于人工智能技术的教学中,成是目前提升教学质量、拓宽学生视野的关键。互联网就像一座取之不尽、用之不竭的知识宝库,为初中信息技术教学提供了丰富多样的资源。教学中,可以使用网络资源,加强知识的基本原理、常见应用以及主要特点理进行知道,杜绝仅凭教材上的文字描述的情况由此让学生全面而直观地掌握这些概念。此时,蓝牙技术的发展历程为例,教师可以利用科普视频、专业文章或在线课程,向学生展示从蓝牙1.0到蓝牙5.0的演进过程,特别是低功耗蓝牙技术如何极大地提升了手机续航能力,以及蓝牙耳机、蓝牙音箱等产品的广泛应用。结合生动的视频讲解和直观的图表对比,深刻理解蓝牙5.0传输距离增加至300米、低功耗模式下提供高达2Mb/s传输速度的技术优势,感受到物联网时代蓝牙作为重要无线通信技术所扮演的角色。然后教师挑选并引入代表性的案例从蓝牙技术的起源、发展和现状出发,展示蓝牙技术在智能家居、健康监测领域的广泛应用,帮助学生构建起对这一技术全面而系统的认识。其中包括有序展示一款通过蓝牙连接的手机APP,实时监测用户的步数、心率等健康数据的情况与学生共同探讨这些应用背后的技术原理与实现方式。接下来,引入“蓝牙智能门锁”或“蓝牙音乐播放器DIY”教学案例,详细解析设计思路、技术实现及实际应用效果,在此过程中鼓励学生自主查阅资料、设计方案,甚至动手实践,将理论知识转化为实践能力,深化对蓝牙技术的理解和掌握。此刻,更重要的是,教师应引导学生思考如何利用蓝牙低功耗技术进行人员追踪以优化公共交通管理,或开发基于蓝牙的医疗健康监测系统,由此来增强学生的科技素养,激发他们对未来科技发展的无限遐想与憧憬。

结束语

人工智能与教育融合承载着深远且重大的意义。鉴于具体的实操环节,教师需立足于对初中信息技术教学特性及人工智能特性深入分析之上,精心研究应用场景、组织探究性学习活动、吸纳并整合网络资源举措,激发学生的求知热情,拓宽学生的思维方式,并且,进一步完善教学设计,并拓宽学生的知识视野,为学生的全面发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 王帆,邢瑶,高露. 信息科技课程六条逻辑主线的潜在分布与发展方向——2022年全国初中信息技术优质课分析[J]. 电化教育研究,2023,44(11):97-104.

[2] 胡馨予. 人工智能教育在初中信息技术课程中的应用探究[J]. 新课程,2021(39):155.


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