農(nóng)村學校開展人工智能教學方法初探 論文

2022年安徽省中小學教育教學論文評選農(nóng)村學校開展人工智能教學方法初探摘要：自2001年“第一屆全國青少年機器人競賽”，智能機器人將人工智能教育逐漸引領進中小學信息技術(shù)的教學，在農(nóng)村學校開展的人工智能教學還不是很多。農(nóng)村中學需不需要開展人工智能教學，如何開展相關教學？本文通過筆者的自學研究和比賽教學實踐，將人工智能在農(nóng)村學校開展的方式和教學方法進行了總結(jié)，希望點滴的經(jīng)驗能拋磚引玉，為人工智能教育在廣闊的天地開展，為農(nóng)村學生更多地了解前沿知識起到星火的作用。 關鍵詞：農(nóng)村初中人工智能方法

引言：人工智能技術(shù)在國際上因軟硬件的發(fā)展問題，走過一段曲折的路。在2001年我國“第一屆全國青少年機器人競賽”上，智能機器人作為一個競賽項目，開啟了我國中小學人工智能教學的大門。該賽事也一直在中科協(xié)的堅持下舉辦到了2022年，該賽事也在競賽的氛圍中給部分學生進行了人工智能知識的普及。但在農(nóng)村中學，因為軟硬件的差異，還很少有學生了解。一、人工智能教學能給學生帶來什么？初中學生的好奇心是與生俱來的，在對于世界的認知還很少的時候，總是有著稀奇古怪的想法，很多家長不僅沒有鼓勵孩子們的好奇心，反而進行打壓控制，讓孩子缺乏觀察能力和好奇心。現(xiàn)如今，優(yōu)秀的孩子無疑都是擁有創(chuàng)新思維和獨立思考能力的，我們不能鼓勵孩子按照應試教育的固化思維，而是應該培養(yǎng)孩子發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維能力。優(yōu)秀的孩子在做出成果之前一樣是會吃苦頭的，沒有摔過跤的孩子，永遠學不會走路，重要的是摔倒后要自己爬起來，總結(jié)經(jīng)驗繼續(xù)前行。在當今社會，面對失敗的能力可能是孩子們最急需培養(yǎng)的特質(zhì)之一。人工智能學習最重要的就是如何把大問題不斷分割成小問題的過程，其中，思考如何把功能分解，并將功能代碼合理的安排在整個程序中，讓程序流程能夠正常輸入、演算，直到輸出。這個過程有利于培養(yǎng)孩子的邏輯思維能力，讓孩子能積極主動，有邏輯的思考問題。有些孩子很難把一件事情描述的很清楚，很具體，這是因為孩子缺少抽象思維能力。孩子在學習編程的過程中就是要把一些代碼和工具進行抽象的梳理工作，把12022年安徽省中小學教育教學論文評選一些抽象的思維具體的表現(xiàn)出來，好讓不懂得思考的電腦，也能了解與表達抽象的事物。人工智能學習是一種很適合培養(yǎng)孩子抽象思維能力的方式。程序漏洞是每個寫程序的人必經(jīng)的事，不論時成熟的程序員還是剛剛?cè)腴T的新手沒有例外。也許只是少打了一個等號，或是少加一個分號，都可能會造成程序不能正常運行。所以，在人工智能學習寫程序出錯的過程中，是需要學生認認真真的。有效改正學生的馬虎行事的毛病?；顫姾脛?，缺少耐心時初中孩子的特性，如果讓孩子死板地命令學生做一件事，我們常常發(fā)現(xiàn)學生怎么也坐不住，喜歡跑來跑去到處吵鬧玩耍。但是如果拿出手機給學生時，學生的注意力就瞬間被拉了回來，開始安靜坐在位置上玩。學習人工智能和學習編程一樣，就是運用這種特性，讓孩子在任務中學習，但這中學習不會讓學生在游戲中耗費時間，而是讓學生逐漸懂得任務是怎么被設計出來，如何運行的。當學生將一個完整的產(chǎn)品完成時，需要團隊之間的配合。在人工智能學習過程中，同學們會彼此商量討論，在互動中增進情誼，也學到如何利用團隊力量解決問題。同學之間的探究，讓學習的效率大大提高。學習人工智能是一件充滿挑戰(zhàn)的事，面對任務的挑戰(zhàn)，學生會不停的利用學到的知識，試著達到目的而不斷的動腦。只有一步步去解決遇到的挑戰(zhàn)和問題，才能完成一個又一個代碼的編寫。所以，學習人工智能能夠培養(yǎng)孩子勇于挑戰(zhàn)，努力解決問題的能力。二、在農(nóng)村中學如何開展人工智能教學？ 針對農(nóng)村中學的學情和氛圍，筆者從以下幾個方面著手：

1.留守兒童較多，監(jiān)護人多為爺爺輩，這些年長點的監(jiān)護人思想開放度不高，對知識只是單純地認可書本，對人工智能教學不能理解和不支持，針對這一學情，筆者積極爭取在課后服務中開展教學，并通過學生完成的作品，在家長群和學校公眾號中進行展示。利用家長會，組織家長參觀學生的學習實景和學生能力展示。通過展示和溝通，讓不懂和不理解的家長對人工智能有了重新認識，讓這些家長知道人工智能學習能夠給學生帶來什么，能夠?qū)W生有哪些方面的改觀。從而引導這些家長由不懂、不支持轉(zhuǎn)而積極支持學生在人工智能方面的學習。 2．聯(lián)合優(yōu)勢，在校內(nèi)開展多個學科的融合，開展Steam教學

農(nóng)村學校的教師力量相對城市學校還是有一定差距的，人工智能教學的開展需要任教教師自身不斷進行知識補充，這在相對知識差距大的環(huán)境中，要想提高學生的學習能22022年安徽省中小學教育教學論文評選力，需要集中學校的優(yōu)勢，開展教研組的團隊合作，將眾人的力量匯聚，以團隊的協(xié)同開展教學，人工智能作品的設計可能涉及數(shù)學、物理諸多學科，甚至在有些的查詢中涉及英語，這就需要在學校內(nèi)協(xié)調(diào)，發(fā)揮集體的力量，為學生創(chuàng)造學習的條件。3.與其他教師溝通，爭取有限的課后服務時間。實踐課往往在時間上不容易把控，學生如果在校內(nèi)不能完成學習及任務的完成，回家后基本沒有可能去繼續(xù)任務的完成和知識的鞏固，待到下一個學習周期，遺忘的概率太大，所以在時間安排上盡量爭取和其他老師溝通好，將信息技術(shù)課和課后服務課調(diào)配為兩節(jié)課連續(xù)，再加上課間的時間，為學生完成一個完整的教學提供了保障。 4.利用PBL教學，合理設置任務，培養(yǎng)學生團結(jié)合作的精神

項目化教學在信息技術(shù)教學中開展的已經(jīng)很成熟了，但在人工智能的學習中存在一定的問題，因為學生對新技術(shù)和新知識的理解及掌握本領不一樣，同樣的時間，存在著差異，故不但要在設計項目化教學內(nèi)容時注意知識的合理搭配，也要注意組隊時學生的合理搭配，這樣小組合作既能讓孩子體會任務完成時集體力量的偉大，也能讓不同能力的孩子在合作中取長補短，增進友誼。三、農(nóng)村中學人工智能教學方法人工智能是利用計算機模擬人類的感官接收和大腦處理然后將處理結(jié)果由終端解決問題的學科。涉及的學科眾多，對農(nóng)村中學的學生來說，很多知識都沒接觸過，而且農(nóng)村中學的學生利用計算機解決實際問題的能力也不是很高，突然接觸高深的技術(shù)，可能開始就會因為知識的高深而產(chǎn)生畏難情緒，從而導致教學開展的困難。1．激發(fā)學生學習興趣，用有趣的案例去解決理論學習的枯燥和乏味。在進行人工智能教學的一開始教師需要選擇好教學內(nèi)容，設計好案例，將一些有趣的生活創(chuàng)意引入到實際教學中，從而提高學生的興趣，進而活學活用案例知識進行二次創(chuàng)作，獲得學生自己的創(chuàng)新作品。伴隨著作品制作由量向質(zhì)的轉(zhuǎn)變，學生會逐步掌握人工智能在作品中的應用，逐步理解人工智能代碼和算法的含義，在教學中由淺入深滲透人臉識別、語言處理、深度學習等智能應用的知識，學生會在學習興趣的推動下，讓學習能夠得以持續(xù)。 2．項目化教學讓學生利用人工智能技術(shù)去解決實際問題，體驗知識轉(zhuǎn)化為作品的快樂。在進行項目化教學時，需要將Arduino、Microbit、接口等相關知識融合到作品教32022年安徽省中小學教育教學論文評選學中，利用任務設計，將每個作品可能涉及的知識進行整合，讓學生在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)作品的完成，在獲得成就感的同時，反思涉及知識如何消化和利用，為學生自主創(chuàng)新打下基礎。3．通過比賽，以賽促學。在學生參加創(chuàng)新設計和各類人工智能大賽的過程中,學生的學習積極性提高了,每位學生都努力爭取參賽資格,在爭取的過程中,學生的知識應用能力得以迅速提升。同時在參賽的過程中,學生掌握相關知識的技能要求,同時發(fā)現(xiàn)自己的不足,讓學生找到了目標,明確將要努力的方向,還可以展示學生的信息素養(yǎng)與操作技能,檢驗學生的創(chuàng)新能力與設計能力。通過參加比賽的形式,在學生中可以形成一定的競爭意識，激勵其不斷進步,尋找自己的閃光點,更好地掌握自己的未來。以賽促學作為一種有效的促進教育教學水平的手段在應用中還需考慮和學生所處環(huán)境的實際情況相結(jié)合,一般來說學校的師資力量、設備設施等具體條件將決定著學生參賽的形式和內(nèi)容,但基本的原則是以賽促學、以賽促教,用技能比賽提升信息技術(shù)核心素養(yǎng)這個目標不能丟。尤其是在教學資源比較缺乏的非重點初中或者城鄉(xiāng)初中。4．通過多樣化的教學手段，提高學習效果。 中學能擁有工作室的數(shù)量很少，大多數(shù)只有一個網(wǎng)絡機房。如何利用好網(wǎng)絡機房開展多樣化教學，筆者主要做了如下嘗試：

優(yōu)化信息技術(shù)課堂教學硬件和軟件環(huán)境，網(wǎng)絡機房是人工智能課程教學的主要場所。優(yōu)化網(wǎng)絡機房的硬件和軟件環(huán)境是上好人工智能課的基礎。熟練應用多媒體教室控制軟件，避免因為出現(xiàn)掉線、死機、卡頓以及功能不全等問題,導致寶貴的時間被浪費，同時全面熟練掌握多媒體教室控制軟件的使用方法,充分發(fā)揮其管理效能。 利用錄制好的微課課本靜態(tài)呈現(xiàn)的問題，讓操作講解過程“動起來”，并隨時提供學生學習，提高了教師講解的有效度，有效提高了教學質(zhì)量。利用科協(xié)和教育部門的網(wǎng)絡平臺和學習空間平臺，使用學習空間可以讓學生快速得到學習素材，與教師互動，還可以在線討論疑難問題,遠程咨詢專家，使學生學習過程出現(xiàn)的問題得到快速解決。優(yōu)化評價策略,促使人工智能課堂優(yōu)化革新。加強人工智能課程的評價策略的研究,讓學生在人工智能課程上所學知識與技能得到肯定，我們利用定期組織學生參加各類信息技術(shù)競賽活動，并不斷完善評價辦法,才能真正讓學生“愛”上人工智能。42022年安徽省中小學教育教學論文評選四、總結(jié)：人工智能教學在農(nóng)村中學這塊貧瘠的土壤如果要開展盛妍的花朵，需要相關教師做出很大的付出，在