高中信息技术课程中人工智能教学的优化策略研究

摘 要：“互联网+”时代的到来为传统的教育模式带来了巨大变革。在这一背景下，教师需要转变教学方式，将现代教育理念融入课堂教学中，以培养学生良好的学习能力和创新能力为目标，更好地满足社会对人才的需求，促进我国的信息化建设发展。高中信息技术课程中的人工智能教学是当前教学改革的主要方向之一，能够有效提高课堂教学效率，激发学生兴趣，同时实现信息资源的整合与共享，因此，教师需要不断地进行探索和研究，以适应未来教育改革的趋势。

关键词：高中信息技术；人工智能；优化策略

中图分类号：G427                                文献标识码：A                                       文章编号：2097-1737（2024）12-0085-03

随着网络技术的迅速普及，基于云计算平台的人工智能教学系统也应运而生。该系统采用云端服务器来提供相应的服务，并能通过虚拟化技术构建开放、灵活、高效的智能化学习环境，帮助教师提高教学质量，让学生获得更多知识以及实践技能。在此背景下，将人工智能引入高中信息技术课堂，有利于推动信息技术学科核心素养的培育进程，同时也能使学生更好地掌握相关理论知识和应用技巧，为今后进一步学习打下坚实的基础。

一、高中信息技术课程中人工智能教学的重要意义

（一）响应国家教育号召，培育科技人才

随着科技的快速发展，人工智能作为一项前沿技术和新兴产业，对于培养适应未来社会需求的高素质人才具有重要意义。人工智能教学可以帮助学生了解和掌握人工智能的基本概念、原理和技术，并且由于人工智能具有较高的复杂性和创新性，通过学习人工智能的相关知识和技术可以培养学生分析、抽象、推理和创造的能力。通过系统的学习和实践，学生可以深入了解人工智能在各个领域的应用，包括机器学习、数据分析、模式识别等，从而增强对人工智能技术的理解和应用能力。如今信息技术已经渗透到社会生活的方方面面，人工智能作为信息技术的重要分支，掌握其知识和技能对学生具有重要的实践和应用意义。通过学习人工智能，学生可以增强信息获取、处理和评估的能力，提高信息素养和科学素养。

（二）满足社会发展需求，挖掘学生潜能

人工智能作为一项前沿技术正日益深入人们生活的各个领域，而人工智能教学可以满足社会对科技人才的需求。随着人工智能技术的广泛应用，各行各业对掌握人工智能技术的专业人才的需求量日益增加。高中信息技术课程中的人工智能教学可以为未来的科技发展培养更多的专业人才，满足社会对人工智能领域的需求。另外，人工智能教学有助于挖掘学生的潜能。人工智能教学涵盖多学科知识和技能，其学习过程能够培养学生的逻辑思维、问题解决和创新思维等能力。通过人工智能教学，学生可以接触到新颖的学科内容和具有挑战性的问题，激发他们的学习兴趣和创造力，进一步挖掘和培养其潜能，从而实现综合素质的提升[1]。

二、高中信息技术课程中人工智能教学的优化策略

（一）完善教学体系，整合教学内容

完善教学体系和整合教学内容可以帮助学生系统地学习和掌握人工智能知识，提高教学效果。第一，完善教学体系是优化人工智能教学的关键。教学体系应建立在科学合理的基础上，包括明确的教学目标、合理的课程设置和有序的知识结构。针对人工智能教学，可以对教学体系从基础理论、算法与模型、实践应用等多方面进行规划，确保学生能够系统、全面地学习相关知识。第二，整合教学内容是提高教学效果的重要策略之一。人工智能涉及多学科交叉，其教学内容涵盖了数学、计算机科学、数据科学等多个方面的知识。为了帮助学生更好地学习人工智能技术，教师要整合教学内容，将相关知识有机结合起来，形成一套连贯的教学体系。教师可以通过设计综合性的案例和项目，将不同领域的知识融合在一起，让学生能够综合运用所学知识解决实际问题。第三，整合教学内容还可以为学生提供多样化的学习资源和教学工具。人工智能技术发展迅速，涉及大量的实践应用和技术工具。教师可以整合相关的学习资源，如教材、参考书、在线课程等，以丰富学生的学习内容。同时，引入适当的教学工具和技术，如编程平台、数据分析工具和模拟实验软件等，增强学生的实践和应用能力[2]。

比如，在教学高中信息技术“人工智能的产生和发展”内容时，教师可以通过简明扼要的讲解介绍人工智能的定义和基本概念，使学生对人工智能形成初步了解。在讲解过程中，教师可以通过图表、示意图等形式，帮助学生形象地理解人工智能的概念。接着，教师可以从历史的角度介绍人工智能的起源和发展，简要讲述人工智能发展的里程碑，如早期的符号逻辑推理、机器学习的兴起以及深度学习的突破等。通过了解人工智能的发展历程，学生能够整体把握其演进过程。之后，教师可引入人工智能的基本原理和关键技术，以简明的方式介绍人工智能的基本原理，如感知、推理、学习和决策等。同时，教师可以重点介绍人工智能的关键技术，如机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等。简单的示例和案例有助于学生理解这些关键技术的应用和意义。最后，教师可以组织一些互动活动和实践项目，让学生运用所学知识解决实际问题。例如，教师可以设计一些小组讨论活动，让学生深入探讨人工智能的应用领域和潜在问题，这样的实践活动可以加深学生对人工智能知识的理解，进而培养其应用能力。

（二）创新教学方式，提升教学效率

创新教学方式可以提升教学效率。传统的教学方式在人工智能教学中可能无法充分激发学生的学习兴趣和主动性，因此教师需要创新教学方式。第一，引入互动式教学。传统的讲授方式可能会使学生处于被动接受的状态，而互动式教学可以促进学生的参与和思考。教师可以设计一些互动活动，如小组讨论、问题解决、案例分析等，引导学生积极参与，通过互动交流来加深其对人工智能知识的理解。第二，借助现代技术手段实施教学。人工智能作为一门前沿技术，教师可借助现代技术手段来增强其教学效果，比如利用教学软件、模拟实验平台、虚拟实境等技术工具，将抽象的概念转化为直观的图形或模拟，帮助学生更好地理解和应用人工智能技术。第三，注重项目实践。人工智能教学实践性较强，学生通过参与项目实践可以更深入地理解人工智能的原理和应用。教师可以组织学生开展人工智能的相关项目，如机器学习模型的构建、数据分析与处理、智能系统设计等，让学生在实践中学习和应用知识，培养其问题解决和创新能力[3]。

比如，在教学高中信息技术“人工智能对社会的影响”内容时，教师可以引入互动式教学，通过设计小组讨论活动，让学生以小组为单位探讨人工智能在不同领域的应用，如智能语音助手、人脸识别技术等。学生可以分享自己的观点和思考，并从其他同学的意见中获得启发。通过互动交流，学生能够更深入地理解人工智能的应用领域和原理。另外，教师还可以利用教学软件和模拟实验平台来展示人工智能技术的应用案例。例如，通过使用人工智能模拟软件，学生可以亲自体验机器学习算法的实际应用过程，从而更好地理解算法原理和数据处理方法。教师还可以利用虚拟实境技术，让学生身临其境地感受人工智能技术在虚拟世界中的运用，提高学生对人工智能概念和应用的理解。此外，教师可以组织学生参与人工智能的相关项目实践，如要求学生设计一个智能推荐系统，通过分析用户的行为和偏好，为其提供个性化的服务。在项目实践中，学生需要运用所学的人工智能知识进行数据处理、算法设计和系统实现等工作，从而使学生能够将理论知识应用到实际情境中，培养其问题解决和创新能力。

（三）加强教师培训，增强师资力量

教师是教学过程的核心要素，他们的专业素养和教学能力对有效传授人工智能知识至关重要。在人工智能领域，技术和理论的不断更新变化是常态。因此，教师需要通过持续的专业培训，不断更新自己的知识和技能。培训可以包括参与学术研讨会、参观科研机构、进行在线学习等形式，借此帮助教师了解最新的人工智能发展趋势和研究成果。另外，加强培训还可以帮助教师提高教学能力，改善教学方法。人工智能教学需要教师具备一定的教学策略和方法，能够灵活运用不同的教学手段和资源。培训可以包括教学案例分享、教学技巧培训、教学设计研讨等，帮助教师掌握多样化的教学方法，从而培养学生的创新思维和实践能力。加强教师培训可以提高教师的学科教育研究能力。人工智能教学需要教师具备一定的研究能力，能够对教学内容和方法进行反思和改进。培训可以包括教育研究方法培训、教学案例研究等，帮助教师培养教育研究的意识和能力，进一步提高教学质量[4]。

（四）开展实践活动，促进学生发展

实践活动是将理论知识与实际应用相结合的有效途径，通过实际操作和项目实践，学生能够更好地理解和应用人工智能技术。开展实践活动可以提供学生参与人工智能技术实际应用的机会。学生可以在活动中参与人工智能的相关项目，如机器学习算法的设计与实现、数据分析与处理、智能系统的开发等。通过这些实践活动，学生能够动手解决实际问题，加深对人工智能技术的理解，并将所学知识应用于实际场景中。实践活动能够培养学生的创新思维和问题解决能力。在实践过程中，学生会面对各种挑战和难题，需要运用所学知识和技能解决实际问题。这种实践性的学习方式可以激发学生的创新思维和探索精神，培养其分析问题、提出解决方案的能力。

比如，在教学高中信息技术“人工智能对社会的影响”内容时，教师可组织学生参与实践项目，如开展人工智能应用的创新设计活动。学生可以选择一个特定的领域，如医疗、交通、环境等，然后思考如何利用人工智能技术解决相关问题或改善现状。另外，教师还可以引导学生进行数据分析和实验，以探索人工智能在社会问题解决中的应用。学生可以选择一个特定的社会问题，如交通拥堵、环境污染等，然后收集和分析相关数据，并尝试应用人工智能技术来解决或改善这些问题。例如，学生可以通过收集交通流量数据，利用机器学习算法预测道路拥堵情况，进而提出交通优化建议。通过这些实践活动，学生能够亲身参与人工智能的实际应用过程，深入理解人工智能技术的应用以及对现实生活产生的影响。通过解决实际问题和应用人工智能技术，学生能够发展创新思维和问题解决能力。他们需要运用所学知识和技能，结合实际情况，提出解决方案。同时，这样的实践活动也能够促进学生团队合作能力和沟通能力的发展，帮助其更好地理解人工智能的社会影响，并培养他们的创新能力、问题解决能力和团队合作能力[5]。

三、结束语

综上所述，高中信息技术课程中的人工智能教学在一定程度上体现了非常强的实用性和可操作性，不仅有助于提升课堂教学效率，还可以为后续其他教学内容奠定良好基础，因此具有十分广阔的发展前景。为此，高中信息技术教师必须从自身出发，积极探索新时期如何运用人工智能，以此完善自身教学体系，真正做到与时俱进，不断创新，更好地应对新形势下的挑战，促进我国基础教育事业的高质量发展。

参考文献

王辉.人工智能教学在高中信息技术课程中的融入[J].科幻画报，2022（10）：140-141.

宋春香.高中信息技术课程中人工智能模块学生学习参与度及影响因素研究[D].贵阳：贵州师范大学，2022.

杨红梅.人工智能融入高中信息技术课程的研究[J].广西教育，2022（14）：71-73.

林金焕.高中信息技术课程中的人工智能教学优化探索[J].试题与研究，2022（7）：139-140.

毛向红.高中信息技术课程中的人工智能教学方法研究[J].考试周刊，2021（A5）：100-102.

作者简介：任大雁（1978.5-），女，云南昭通人，任教于昭通市第一中学，副高级教师，研究生学历。