2025版高中信息技术课标:人工智能教学新探索
2025年,《普通高中信息技术课程标准》迎来新版本,与旧版相比,人工智能内容的比重大幅增加。目前,高中人工智能教学仍处于起步阶段,如何选择合适的人工智能教学资源,成为当前教学中的一大难题。下面,我将分享一些实际教学中的经验和思考。
精选体验式资源,推动AI教学
教学资源是教育教学的基础,包括物质条件、自然条件、社会条件以及媒体条件。在人工智能教学中,体验式教学资源尤为重要,尤其是在线资源。这类资源不仅容易获取,还能让学生直观体验AI技术,激发他们的学习兴趣。
目前,一线教师可以轻松获取的在线体验教学资源主要有以下三种:在线微视频、具有AI功能的APP和微信小程序。
在线微视频:快速入门AI知识
在线微视频是学生快速了解AI基础知识的有效工具。比如,华东师大出版社《人工智能基础(高中版)》中有关图灵测试的内容,可以通过Knowing AI团队制作的“图灵测试——机器会思考吗?”视频,一分钟内就能让学生理解图灵测试的基本原理。再比如,利用“一分钟看懂计算机视觉”微视频,学生可以迅速掌握图像分类、物体检测、语义分割、视频等核心概念。这些生动形象的微视频不仅能引起学生的兴趣,还能为后续学习打下坚实基础。
目前,许多AI开放平台都集成了丰富的微视频资源,比如百度AI平台。教师可以根据课程需求,精选并整理这些资源,用于课堂教学。
AI功能APP:直观体验AI技术
在人工智能教学中,使用具有AI功能的APP可以让学生直观体验AI技术,激发他们的好奇心和探索欲。例如,科大讯飞的识别APP,通过体验“讯飞听见”“听识曲”等程序,学生可以直观了解识别与合成技术的工作原理。
再比如,美图秀秀APP可以将人像照片绘制成动漫形象,这一功能可以帮助学生体验人脸识别与AI数据,进一步激发他们对AI技术的学习兴趣。这些形式新颖、内容生动的APP,能够有效调动学生的学习积极性,满足人工智能体验教学的需求。
微信AI小程序:人脸识别教学利器
微信小程序也是人工智能教学的重要工具。例如,通过腾讯AI微信小程序,学生可以在线体验人脸识别技术。教师可以引导学生仿照例子画出开心、悲伤和吃惊三种表情,然后体验“人脸”功能,判断识别是否准确。
通过这种在线体验和教师讲解,学生可以了解机器如何通过特征点描述并识别人脸。借助五官猜人、同桌“画像”等活动,学生可以进一步理解人脸识别的机制。腾讯AI、百度AI等微信小程序,不仅能够启发学生理解人工智能原理,还能帮助他们发现AI应用的设计点,了解智能信息处理的进步之处。
专业化平台:实现AI作品创作
在人工智能教学中,选择专业化的AI平台至关重要。精心挑选的专业平台可以帮助学生多角度整合教学内容,实现AI作品的创作梦想。
百度EasyDL工具:快速定制AI模型
百度EasyDL工具集成于百度AI平台,无需机器学习专业知识,学生可以通过模型创建、数据上传、模型训练、模型发布等全流程可视化操作,最快15分钟就能获得一个高精度AI模型。例如,在“区分鸢尾花”的课程中,学生可以使用EasyDL定制图像识别分类模型,理解监督学习和KNN算法的基本原理。
通过EasyDL工具,学生不仅可以了解“模式识别”技术的应用过程,还能初步体会图像识别的实现原理。教师可以根据课程需求,多角度创新使用EasyDL工具,帮助学生创作文本分类、声音识别等AI模型。
Codemao IDE:AI编程的利器
Codemao IDE源码编辑器是另一个值得推荐的AI教学工具。例如,在“无监督学习”课程中,学生可以利用Codemao IDE中的GameAI模块,搭建监督模式体验环境,创作AI游戏。通过对比有监督学习和无监督学习模式,学生可以掌握两类模式的区别,并在编程中体验不同AI算法对程序的影响。
Codemao IDE具有良好的迁移性,学生可以将模块转化为JavaScript或Python代码,为主题模型、词袋模型等后续学习打下基础。目前,各类人工智能IDE环境层出不穷,建议教师在选择时考虑作品的迁移性,优先采用模块化或Python语言为基础的平台。
开源资源:搭建AI应用的桥梁
开源资源是人工智能教学中的重要组成部分。通过利用丰富的开源人工智能框架和硬件,学生可以搭建面向实际生活的应用场景,在模仿中学习,在创造中创新。
开源人工智能框架:从理论到实践
在“卷积神经网络”课程中,学生可以通过开源人工智能框架Keras,搭建自己的“手写数字识别”卷积神经网络。通过探究CNN架构,学生可以了解神经网络应用系统的工具和平台,培养自主学习与探究学习能力,激发创新思维。
开源硬件:动手实践AI技术
开源硬件如Microbit也是人工智能教学的重要工具。例如,学生可以利用Microbit制作随亮度改变音调的蜂鸣器,通过光亮传感器体验音调的变化。这种模块化编程方式,学生能够快速掌握,课堂实践效果显著。类似的软硬件平台还可以为学生提供更多的应用项目学习,如调速风扇、计步器、遥控小车等。
总结:多元评价,优化教学资源
为了更有效地遴选AI教学资源,建议教师对资源进行多元评价。例如,通过学生访谈了解教学效果,通过测验掌握学生的学习收获和资源不足。选择适合的AI教学资源是新课标下高中信息技术教师亟需解决的难题。通过教学实践,我们发现,简便易得的在线体验式资源、专业化的AI平台以及开源软硬件,都是符合新课标人工智能教学改革要求的有效工具。