高中阶段信息技术教学中渗透人工智能的探索与实践

    廖奎

    在科技迅猛发展的当下，人工智能成为推动社会进步的关键力量。高中信息技术教学作为培养学生信息技术素养的重要课程，渗透人工智能教育意义重大。本文探讨了人工智能在高中信息技术教学中的积极作用，包括满足社会对高新人才培养的需求，促进学生综合能力全面发展。同时也指出了当前应用中存在的问题，并提出了具体的应用策略。这些策略旨在实现高中信息技术教学与人工智能的深度融合，提高教学效果和教学质量，为学生的未来发展奠定坚实基础，为高中信息技术教学与人工智能的融合提供参考。

    一、人工智能对高中信息技术教学的积极作用

    （一） 满足社会高新人才培养需求在当今社会，人工智能技术的应用日益广泛，对具备人工智能相关知识和技能的人才需求也越来越大。高中信息技术教学中渗透人工智能教育，能够让学生在高中阶段就接触到数据科学、大数据分析、机器学习等人工智能相关的基础知识和技术。例如，教材中涉及的数据与数据科学、数据分析等内容，都是人工智能领域的重要基础。通过学习这些知识，学生能够了解数据的价值、大数据的应用以及数据分析的基本过程和方法，掌握数据管理和分析的技能。这些技能的培养，有助于学生在未来的学习和工作中更好地适应社会对高新人才的需求，为他们在人工智能及相关领域的发展打下坚实的基础。

    （二） 促进学生综合能力全面发展高中信息技术教材中的主题学习项目，如“走近送货机器人”“交通数据见发展”“数据管理助规划”“数据分析知天气”等，为学生提供了实践和探索的平台。在这些项目中，学生需要运用所学的信息技术知识，进行数据采集、数据管理、数据分析和数据可视化等操作，从而锻炼了他们的问题解决能力、逻辑思维能力、团队协作能力和创新能力。而人工智能的渗透能够进一步提升学生的这些综合能力。例如，在“数据管理助规划”项目中，学生可以利用人工智能技术对数据进行更深入的分析和挖掘，发现数据中的潜在规律和模式，从而制定更科学合理的规划方案。通过接触和应用人工智能技术，学生能够拓展自己的思维方式，提高自己的创新能力和实践能力，实现综合能力的全面发展。

    二、高中信息技术教学应用人工智能存在的问题

    （一） 人工智能应用较为单一，无法更好支撑学生成长

    目前，在高中信息技术教学中，对人工智能的应用还相对较为单一。很多时候，教师只是简单地介绍人工智能的基本概念和一些常见的应用案例，而没有将人工智能技术与教材中的具体内容进行深入的结合和应用。例如，在讲解数据库与数据管理时，教师可能只是按照传统的教学方法，讲解数据库的基本概念、结构和操作方法，而没有引导学生利用人工智能技术对数据库中的数据进行分析和挖掘，无法让学生体会到人工智能在数据管理中的强大作用。这种单一的应用方式，使得学生对人工智能的理解和认识不够深入，无法充分发挥人工智能对学生成长的支撑作用。

    （二） 过于强调教师主体地位，限制对人工智能的开发使用

    在传统的高中信息技术教学模式中，教师往往处于主体地位，学生只是被动地接受知识。在人工智能教学中，这种模式也依然存在。教师过于强调自己的讲解和指导，而忽视了学生的自主探索和实践。例如，在进行人工智能相关的项目实践时，教师可能会为学生制定详细的步骤和方案，让学生按照既定的流程进行操作，而没有让学生自主地利用人工智能工具进行开发和创新。这种教学方式限制了学生对人工智能的开发使用，不利于培养学生的创新思维和实践能力。学生在学习过程中缺乏主动性和创造性，无法真正掌握人工智能技术的核心和精髓。

    三、人工智能在高中信息技术教学中的应用策略

    （一） 利用智能教学系统，优化教学管理工作

    智能教学系统是人工智能在教育领域的重要应用之一。在高中信息技术教学中，利用智能教学系统可以对学生的学习过程进行全面的记录和分析，从而优化教学管理工作。例如，在学习数据库与数据管理这一章节时，智能教学系统可以实时收集学生在创建数据库、设计数据表、进行数据查询和备份等操作过程中的数据，包括学生的操作步骤、错误记录、完成时间等。通过对这些数据的分析，教师可以了解学生对数据库知识的掌握情况，发现学生在学习过程中存在的问题和不足。然后，教师可以根据这些分析结果，调整教学策略和教学内容，为学生提供个性化的教学指导。同时，智能教学系统还可以根据学生的学习情况，自动生成学习报告和建议，帮助学生了解自己的学习进度和努力方向，提高学习效率和学习效果。

    （二） 借助人工智能对话，提升学生学习效率

    人工智能对话技术，如智能答疑系统，可以为学生提供及时、准确的学习帮助，提升学生的学习效率。在高中信息技术教学中，学生在学习数据分析、数据可视化、编程实现SQL查询等内容时，难免会遇到各种各样的问题。例如，在编写SQL查询语句时，学生可能会因为语法错误或逻辑问题而无法得到正确的查询结果。此时，学生可以通过与智能答疑系统进行对话，提出自己的问题。智能答疑系统可以根据学生的问题，快速检索相关的知识和案例，为学生提供详细的解答和指导。同时，智能答疑系统还可以根据学生的问题，推荐相关的学习资源和练习题目，帮助学生进一步巩固和拓展所学知识。通过借助人工智能对话技术，学生可以及时解决学习中遇到的问题，避免问题的积累，提高学习效率和学习质量。

    （三） 收集整理教学资料，丰富课程教学内容

    人工智能的数据采集和整理技术可以帮助教师收集和整理大量的教学资料，丰富课程教学内容。在高中信息技术教学中，教师可以利用人工智能技术，从网络上收集与数据库管理、数据分析、人工智能应用等相关的教学资料，如教学案例、视频教程、学术论文等。然后，对这些资料进行清洗、分类和整理，将其融入到课程教学中。例如，在讲解大数据存储与管理时，教师可以收集一些实际的大数据存储案例，如互联网公司的数据存储架构，通过案例分析的方式，让学生更好地理解大数据存储的原理和方法。

    （四） 自动化辅导与答疑，促进学生自主学习

    自动化辅导与答疑系统是人工智能在教育教学中的另一个重要应用。在高中信息技术教学中，利用自动化辅导与答疑系统可以为学生提供个性化的辅导和答疑服务，促进学生的自主学习。例如，在“数据管理助规划”这一主题学习项目中，学生需要完成建立概念数据模型、设计逻辑结构、创建数据库、进行数据查询和备份等任务。自动化辅导与答疑系统可以根据学生的项目进度和完成情况，为学生提供针对性的辅导和建议。通过自动化辅导与答疑系统的帮助，学生可以在自主学习的过程中不断解决问题，提高自己的实践能力和创新能力。

    （作者单位：普安县第一中学）