农村学校开展人工智能教学方法初探 论文

2022年安徽省中小学教育教学论文评选农村学校开展人工智能教学方法初探摘要：自2001年“第一届全国青少年机器人竞赛”，智能机器人将人工智能教育逐渐引领进中小学信息技术的教学，在农村学校开展的人工智能教学还不是很多。农村中学需不需要开展人工智能教学，如何开展相关教学？本文通过笔者的自学研究和比赛教学实践，将人工智能在农村学校开展的方式和教学方法进行了总结，希望点滴的经验能抛砖引玉，为人工智能教育在广阔的天地开展，为农村学生更多地了解前沿知识起到星火的作用。 关键词：农村初中人工智能方法

引言：人工智能技术在国际上因软硬件的发展问题，走过一段曲折的路。在2001年我国“第一届全国青少年机器人竞赛”上，智能机器人作为一个竞赛项目，开启了我国中小学人工智能教学的大门。该赛事也一直在中科协的坚持下举办到了2022年，该赛事也在竞赛的氛围中给部分学生进行了人工智能知识的普及。但在农村中学，因为软硬件的差异，还很少有学生了解。一、人工智能教学能给学生带来什么？初中学生的好奇心是与生俱来的，在对于世界的认知还很少的时候，总是有着稀奇古怪的想法，很多家长不仅没有鼓励孩子们的好奇心，反而进行打压控制，让孩子缺乏观察能力和好奇心。现如今，优秀的孩子无疑都是拥有创新思维和独立思考能力的，我们不能鼓励孩子按照应试教育的固化思维，而是应该培养孩子发散性思维和创新思维能力。优秀的孩子在做出成果之前一样是会吃苦头的，没有摔过跤的孩子，永远学不会走路，重要的是摔倒后要自己爬起来，总结经验继续前行。在当今社会，面对失败的能力可能是孩子们最急需培养的特质之一。人工智能学习最重要的就是如何把大问题不断分割成小问题的过程，其中，思考如何把功能分解，并将功能代码合理的安排在整个程序中，让程序流程能够正常输入、演算，直到输出。这个过程有利于培养孩子的逻辑思维能力，让孩子能积极主动，有逻辑的思考问题。有些孩子很难把一件事情描述的很清楚，很具体，这是因为孩子缺少抽象思维能力。孩子在学习编程的过程中就是要把一些代码和工具进行抽象的梳理工作，把12022年安徽省中小学教育教学论文评选一些抽象的思维具体的表现出来，好让不懂得思考的电脑，也能了解与表达抽象的事物。人工智能学习是一种很适合培养孩子抽象思维能力的方式。程序漏洞是每个写程序的人必经的事，不论时成熟的程序员还是刚刚入门的新手没有例外。也许只是少打了一个等号，或是少加一个分号，都可能会造成程序不能正常运行。所以，在人工智能学习写程序出错的过程中，是需要学生认认真真的。有效改正学生的马虎行事的毛病。活泼好动，缺少耐心时初中孩子的特性，如果让孩子死板地命令学生做一件事，我们常常发现学生怎么也坐不住，喜欢跑来跑去到处吵闹玩耍。但是如果拿出手机给学生时，学生的注意力就瞬间被拉了回来，开始安静坐在位置上玩。学习人工智能和学习编程一样，就是运用这种特性，让孩子在任务中学习，但这中学习不会让学生在游戏中耗费时间，而是让学生逐渐懂得任务是怎么被设计出来，如何运行的。当学生将一个完整的产品完成时，需要团队之间的配合。在人工智能学习过程中，同学们会彼此商量讨论，在互动中增进情谊，也学到如何利用团队力量解决问题。同学之间的探究，让学习的效率大大提高。学习人工智能是一件充满挑战的事，面对任务的挑战，学生会不停的利用学到的知识，试着达到目的而不断的动脑。只有一步步去解决遇到的挑战和问题，才能完成一个又一个代码的编写。所以，学习人工智能能够培养孩子勇于挑战，努力解决问题的能力。二、在农村中学如何开展人工智能教学？ 针对农村中学的学情和氛围，笔者从以下几个方面着手：

1.留守儿童较多，监护人多为爷爷辈，这些年长点的监护人思想开放度不高，对知识只是单纯地认可书本，对人工智能教学不能理解和不支持，针对这一学情，笔者积极争取在课后服务中开展教学，并通过学生完成的作品，在家长群和学校公众号中进行展示。利用家长会，组织家长参观学生的学习实景和学生能力展示。通过展示和沟通，让不懂和不理解的家长对人工智能有了重新认识，让这些家长知道人工智能学习能够给学生带来什么，能够对学生有哪些方面的改观。从而引导这些家长由不懂、不支持转而积极支持学生在人工智能方面的学习。 2．联合优势，在校内开展多个学科的融合，开展Steam教学

农村学校的教师力量相对城市学校还是有一定差距的，人工智能教学的开展需要任教教师自身不断进行知识补充，这在相对知识差距大的环境中，要想提高学生的学习能22022年安徽省中小学教育教学论文评选力，需要集中学校的优势，开展教研组的团队合作，将众人的力量汇聚，以团队的协同开展教学，人工智能作品的设计可能涉及数学、物理诸多学科，甚至在有些的查询中涉及英语，这就需要在学校内协调，发挥集体的力量，为学生创造学习的条件。3.与其他教师沟通，争取有限的课后服务时间。实践课往往在时间上不容易把控，学生如果在校内不能完成学习及任务的完成，回家后基本没有可能去继续任务的完成和知识的巩固，待到下一个学习周期，遗忘的概率太大，所以在时间安排上尽量争取和其他老师沟通好，将信息技术课和课后服务课调配为两节课连续，再加上课间的时间，为学生完成一个完整的教学提供了保障。 4.利用PBL教学，合理设置任务，培养学生团结合作的精神

项目化教学在信息技术教学中开展的已经很成熟了，但在人工智能的学习中存在一定的问题，因为学生对新技术和新知识的理解及掌握本领不一样，同样的时间，存在着差异，故不但要在设计项目化教学内容时注意知识的合理搭配，也要注意组队时学生的合理搭配，这样小组合作既能让孩子体会任务完成时集体力量的伟大，也能让不同能力的孩子在合作中取长补短，增进友谊。三、农村中学人工智能教学方法人工智能是利用计算机模拟人类的感官接收和大脑处理然后将处理结果由终端解决问题的学科。涉及的学科众多，对农村中学的学生来说，很多知识都没接触过，而且农村中学的学生利用计算机解决实际问题的能力也不是很高，突然接触高深的技术，可能开始就会因为知识的高深而产生畏难情绪，从而导致教学开展的困难。1．激发学生学习兴趣，用有趣的案例去解决理论学习的枯燥和乏味。在进行人工智能教学的一开始教师需要选择好教学内容，设计好案例，将一些有趣的生活创意引入到实际教学中，从而提高学生的兴趣，进而活学活用案例知识进行二次创作，获得学生自己的创新作品。伴随着作品制作由量向质的转变，学生会逐步掌握人工智能在作品中的应用，逐步理解人工智能代码和算法的含义，在教学中由浅入深渗透人脸识别、语言处理、深度学习等智能应用的知识，学生会在学习兴趣的推动下，让学习能够得以持续。 2．项目化教学让学生利用人工智能技术去解决实际问题，体验知识转化为作品的快乐。在进行项目化教学时，需要将Arduino、Microbit、接口等相关知识融合到作品教32022年安徽省中小学教育教学论文评选学中，利用任务设计，将每个作品可能涉及的知识进行整合，让学生在较短的时间内实现作品的完成，在获得成就感的同时，反思涉及知识如何消化和利用，为学生自主创新打下基础。3．通过比赛，以赛促学。在学生参加创新设计和各类人工智能大赛的过程中,学生的学习积极性提高了,每位学生都努力争取参赛资格,在争取的过程中,学生的知识应用能力得以迅速提升。同时在参赛的过程中,学生掌握相关知识的技能要求,同时发现自己的不足,让学生找到了目标,明确将要努力的方向,还可以展示学生的信息素养与操作技能,检验学生的创新能力与设计能力。通过参加比赛的形式,在学生中可以形成一定的竞争意识，激励其不断进步,寻找自己的闪光点,更好地掌握自己的未来。以赛促学作为一种有效的促进教育教学水平的手段在应用中还需考虑和学生所处环境的实际情况相结合,一般来说学校的师资力量、设备设施等具体条件将决定着学生参赛的形式和内容,但基本的原则是以赛促学、以赛促教,用技能比赛提升信息技术核心素养这个目标不能丢。尤其是在教学资源比较缺乏的非重点初中或者城乡初中。4．通过多样化的教学手段，提高学习效果。 中学能拥有工作室的数量很少，大多数只有一个网络机房。如何利用好网络机房开展多样化教学，笔者主要做了如下尝试：

优化信息技术课堂教学硬件和软件环境，网络机房是人工智能课程教学的主要场所。优化网络机房的硬件和软件环境是上好人工智能课的基础。熟练应用多媒体教室控制软件，避免因为出现掉线、死机、卡顿以及功能不全等问题,导致宝贵的时间被浪费，同时全面熟练掌握多媒体教室控制软件的使用方法,充分发挥其管理效能。 利用录制好的微课课本静态呈现的问题，让操作讲解过程“动起来”，并随时提供学生学习，提高了教师讲解的有效度，有效提高了教学质量。利用科协和教育部门的网络平台和学习空间平台，使用学习空间可以让学生快速得到学习素材，与教师互动，还可以在线讨论疑难问题,远程咨询专家，使学生学习过程出现的问题得到快速解决。优化评价策略,促使人工智能课堂优化革新。加强人工智能课程的评价策略的研究,让学生在人工智能课程上所学知识与技能得到肯定，我们利用定期组织学生参加各类信息技术竞赛活动，并不断完善评价办法,才能真正让学生“爱”上人工智能。42022年安徽省中小学教育教学论文评选四、总结：人工智能教学在农村中学这块贫瘠的土壤如果要开展盛妍的花朵，需要相关教师做出很大的付出，在