“智能+”时代高中信息技术教与学的思考*——以Python 语言教学为例

黄 强

（广东省云浮市罗定中学，广东云浮 527200）

信息技术是当代人需要掌握的一种重要技能，其覆盖了人们的学习、工作以及生活等多个方面，因此信息技术教学需要得到人们的重视。2017年3月，人工智能首次被写入《政府工作报告》，作为信息技术教师需要加强对人工智能教学的研究，不断探索新型教学方式以及教学手段，提高课堂效率，从而在“智能+”时代下教好信息技术课[1]。

一、“智能+”时代的特点

“智能+”时代代表的是一种新的经济形态，“智能+”时代就是互联网与云计算、大数据深度应用的联合体，随着人工智能技术迅猛发展，5G、物联网、人工智能、数字孪生、云计算、边缘计算等智能技术群形成“核聚变”效应，推动万物互联（Internet of Everything）迈向万物智能（Intelligence of Everything），进而带动了“智能+”时代的到来。

一方面，人工智能将取代简单的重复脑力劳动，司机、翻译、客服、快递员、裁判员等都可能成为消失的职业，传统社会就业体系和职业形态也将因此发生深刻变化。另一方面，人工智能改变了校园环境。未来，校园环境信息化将向更高层次的智慧校园迈进，各种智能感知设备和技术无处不在。校长、教师、学生不知不觉已经镶嵌到有形的校园物理空间和无形的虚拟数据空间中。当学生踏进校园就可以完成签到，离开校园自动告知家人，进入教室多媒体设备已经开启，身体不适发出报警求助，上课开小差收到友情提醒，练习测验后生成学情分析报告……这些都表明，校园物理环境、教室教学环境、网络学习环境已经充分融合，实现了从环境的数据化到数据的环境化、从教学的数据化到数据的教学化、从人格的数据化到数据的人格化转变。校园看上去还是那个校园，却充满了人类的温度和智慧。

二、“智能+”时代高中教师的新要求

（一）积极的心态迎接“智能+”时代

“智能+”时代已经到来，高中生需要做的就是要迎接挑战、抓住机遇，用乐观积极的态度去迎接“智能+”时代。新时代的挑战其实并不可怕，恰恰是因为新时代带来的挑战才更应该迎难而上，拥有积极乐观的心态去克服困难，最终取得进步。因此，面对现代信息时代提出的挑战，需用积极的心态，不畏惧，冷静思考，从复杂的挑战中找到应对策略。

（二）形成以学生为中心的教育理念

“智能+”时代的到来，学生学习方式的多样化，影响着学生的学习的内容、形式和进度，在整个学习过程中，学生处于中心，以学生为主，教师给学生提供独立学习和相互学习的平台，并给学生提供有效学习技能的指导和帮助。因此，在智能时代，教师不仅要考虑到师生的关系，也要全面考虑学生学段、教材、素材、课堂组织形式、教学环境等要素，这样才能真正引导学生主动学习、自主学习，从实质意义上形成以学生为中心的教学。

（三）构建全新的知识观

“智能+”时代，信息的获取方式多种多样，信息化的教学资源已经能够满足学生学习的需求。传统课程中，教师掌控着学生学习的内容、时间、方式、深度、速度，但是在“智能+”时代，教师需要树立全新的知识观，学生的学习已经不完全由教师所操控，学生需要摆脱被动学习的学习状态。新时代，学生能够通过非常多的途径获取到教学资源，通过这些教学资源，学生可以根据自己的学习方式安排学习时间、学习内容、学习进度，在不懂的知识内容的地方能够暂停、重播。学生能够独立地完成这些学习任务。而教师在新时代的任务则是抓住学生的学习兴趣点，让学生能够积极主动地投入到教学活动中去。

（四）树立全新的教育观

“智能+”时代，教师的重要意义在于“引导”而不是“传授”。在新时代中，数字教学资源越来越丰富，这些教学资源已经能够满足学生对“学”的需求，但是学习本身的方法是需要教师从中进行引导，教师的引导就相当于是学生通往知识圣地的一座大桥。在“智能+”时代，教师需要树立“以人为本”的重要观念，通过不同的方式去了解学生，充分了解学生在信息技术学习上的困难[2]，从而做到“精准教学”。对学生的充分了解之后，教师需要帮助每一位学生制定出一份“定制教学”方案，此教学方案需要根据学生的实际发展状况进行改变。总之，“智能+”时代，教师的教育观念需要从“传授”向“引导”转变，引导学生从“教育的消费者向教育的创造者转变”，积极鼓励学生对信息时代中的新事物深度认识，提高新鲜事物的敏感程度。

三、“智能+”时代高中学生的新学习观

（一）“智能+”时代学习的重心：从四个学会到四大能力

“4C”能力即批判性思维（Critical thinking）,沟通（Communication）,协作（Collaboration）以及创造力（Creativity）.这四个能力对于高中生的发展来说十分重要，哈佛校长曾在清华大学演讲时说过，如果一个国家，教育只是致力于灌输知识，而不注重培养能力，特别是好奇心，想象力和批判性思维能力，那么，这个国家可以在经济发展的追赶阶段表现出色，但很难进入引领世界的地位。

“智能+”时代，信息技术教师需把教育的重心从学生的四个学会即学会做人、学会合作、学会求知和学会做事逐步引导学生形成对问题的解决能力，注重学生批判性思维能力，沟通、协作能力和创新创造能力四大能力的培养。在实际教学中，根据教学内容、教学目标以及学生的需求用富有创造性的教学方式对学生进行教学，在教学过程中不断地对自己的教学方法进行反思，努力培养学生的创新能力和合作能力，只有在实际的教学中强化交互、检验、探究和创造能力培养，学生才能有效应对“智能+”时代机器人的竞争。教育不仅仅是教授学生知识，教育的重心应该重点放在培养学生综合素质能力上，从学生的思维方式到行为方式都需要进行培养。在“智能+”时代，教师首要任务就是需要教会学生如何做人，在教学中应用合作探究式教学方式让学生学会合作学习，在合作学习中培养自身合作能力，在探究过程中培养自身创新创造能力。

（二）“智能+”时代学生应具备的新素质

在“智能+”时代，学生需要具有创新思维知识、计算编程技术、设计创意故事、包容互助开放、健全良好心态、坚毅从零开始的心态等素质。这些素质在新时代具有相当重要的意义[4]。

（三）“智能+”时代学生着重培养“六个力”

1.学习力。“学习力”是指学生要学会自我不断学习与更新，具有终身学习的能力。学习是学生的首要任务，在“智能+”时代，教学需要让学生有一种强烈的求知欲望，刷新学生固有的思维模式和解决问题的方式，培养合理有效的利用网络上的数字化教学资源，在对这些资源进行学习的过程中善于从中寻找到学习兴趣，在教师的引导之下利用有效的学习方式进行学习。

2.探究力。“探究力”是对学生具有对未知世界充满好奇，探究聚焦问题，学会批判性思维的过程，“探究力”的培养是一个主动的过程，学生需要在自主学习过程中，对自己遇到的问题进行探讨，用已有资源去寻找问题的答案。在实际教学内容中，有很多值得学生去进行探究的内容，而这个探究过程即使对“探究力”的培养过程。

3.选择力。“选择力”是指学生自我选择并对选择抱有良好期待，努力实现最好的结果。发展学生个性的前提，就是要尊重学生的选择，学生对课程的选择具有绝对权力，学生需要根据自身需求或者是兴趣爱好进行选择，不管是课程的选择还是其他，教师都需要尊重学生的选择权。在高中教学模式中，很多学校都采用了分层走班式教学方法，让学生能够选择适合自己层次的班级上课。

4.适应力。“适应力”具有柔性，指学生能去顺应不同的外界变化，尤其是应对恶劣环境具有的能力。“智能+”时代的到来，有很多高中生会对新的教学模式产生不适应，这是正常的，学生需要一个适应过程。但是也有一些学生的适应能力很强，对新事物的接受能力非常的强，适应力的强弱很大程度上取决于周围环境变化的频率，如果身边的事物变化频率比较快，就会使得学生不得不去进行适应，而这个过程也就培养了学生的“适应力”。在实际教学中，教师也可以针对性地对学生进行“适应力”的培养，让他们的适应有一个缓冲期，慢慢接触。

5.修复力。“修复力”即是能够不断试错与纠错，甚至有“从零开始”的毅力与能力。高中阶段的学生心理承受能力还在培养阶段，因此遇见挫折之后的自我修复能力还不是很强，他们需要他人的安慰来进行心理修复。为了培养学生的“修复力”，笔者尝试在2个实验班中把编程游戏学习融入到日常学生心理的培养。实践证明，2个班104个学生都能明白：通过游戏编程，所编写的游戏失败了可以重来，甚至游戏中的主角活得更精彩，从而教育学生在面对挫折时做到不放弃，具有“从零开始”勇敢的面对失败、挫折的毅力，他们需要他人的安慰来进行心理修复。

6.人格力。“人格力”指要学生具有健康、阳光、向善的心理与魅力、亲和力，懂得与他人协作与分享的能力。“人格力”主要体现在对待现实的态度以及处理社会关系的方式上，信息课学堂中，高中生人格力的培养可以在项目学习活动中进行培养。在高中教学阶段，教师需要鼓励学生去参加项目式学习，在项目活动过程中培养学生健康的、阳光的人格力。通过项目学习使学生懂得与他人协作、懂得分享。

四、“智能+”新时代高中信息技术的教学实践

“智能+”新时代高中信息技术教学，利用信息技术优化教与学方式、鼓励学生应用信息技术探究世界，解决真实问题。例如课堂上把编程教学与科技创新制作相结合，为学生创设情感、操作行为和思维参与的学习活动，充分体现学生的学习主体地位和作用，促进学生的认知内化。下面是“学习Python 语言”的教学实践。

（一）唤醒问题意识，培养学生发现问题的能力

课程开始阶段，学生对“智能”时代的感知不是十分准确，还未真正理解人工智能已在平常生活、学习在的应用。教师编程教学和科技创新制作相结合，通过问卷星问卷方式提出以下问题：

问题1：人工智能在日常生活中有哪方面的应用？

问题2：人工智能有什么优秀点？

问题3：在这些应用中，你觉得哪些地方需要改进或创新的？

通过问题，引导学生积极思考、大胆发现问题，让学生积累智能时代的应用素材，培养学生自主学习和归纳总结的能力。

（二）唤醒创新意识，培养信息素养

学生经过第一阶段的问卷后，基本明白“智能+”时代正确确实实影响着人们的日常学习和生活，“智能+”时代已来临了。这时候，教师就可以唤醒学生的创新意识了。

首先，教师把最近两年全国、全省的青少年创新大赛比赛盛况的录像给学生观看，因为每届参加创新大赛的作品都代表着国内科技含金量最多、前沿、最有代表的作品。通过视频的观看，学生的视野开阔了，使他们明白：人工智能原来还可以这样。

学生的创新是无限的，想法也是天马行空的，巴尔扎克说：“一个能思考的人，才真是一个力量无边的人。”学生提出的“零接触的智能家居”“智能的停车库”“防疲劳的驾驶提醒装置”等具有智能的主题也得到了大家的共同认可。

接着，教师需要引导学生思考：创新作品最终目标是什么？根据什么确定这样的目标？为了达到这目标我要设计什么样的活动？

在这个过程中，教师要注意培养学生独立思考，关注学生的设计思维、社会情绪能力，让学生的创新水平逐步提高，培养学生的信息素养。

（三）用编程“加工”自我

学生得到创作的灵感，并且积极将创意转变成实在的作品，这个过程中学生对问题进行思考，利用编程解决问题，同时也“加工”了自己。在“防疲劳的驾驶提醒装置”编程中，需要考虑语音播报、触发定时器、重力感应传感器及人脸识别等多模块的编写，学生既要考虑分工操作，也要考虑合作调试，在学习中进行分享，在失败中不断完善，多次的失败让学生有了“从零开始”勇敢的面对失败、挫折的毅力，形成积极的情感态度，把所学的知识应用到别的情境中，逐步形成“迁移与应用”的综合教育价值，同时学生也在不断的修复、加工和成长。

五、结语

“智能+”时代的到来，改变了我国高中信息技术教学的教学方式，同时也改变了教师的教育观和知识观，它给高中阶段的信息技术教师带来了巨大挑战。面对“智能+”时代，传统的教学方式已经不能够满足学生对于“学”的需求。在新的时代，信息技术教师需要重点培养学生与机器人对话能力、深度思考问题能力和分析能力，把学生培养成具有创意性人才，让学生能够尽快适应“智能+”时代带来的新事物，培养学生信息技术核心素养，提高学生将来进入智能时代的核心竞争能力。