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信息技术助力师生深度学习的路径探索

作 者:王云志 (上海工程技术大学 、电子电气工程学院、电信专业研究生,上海 201620)


摘   要:随着我国信息技术的飞速发展,信息技术在教育领域的深度融合不断深入,为教育教学工作的创新发展提供了技术支持和驱动,同时对于教育理念的转变、教师教学能力提升以及学生学习能力的提高起到了重要助力作用。以信息技术中的人工智能技术在计算机教学中的助力作用作为研究内容,从当前教学现状问题出发研究具体实施策略,以期为信息技术在计算机教学中助力教学作用的更好发挥提供参考。
关键词:信息技术;师生深度学习;路径探索

在当前信息时代背景下,大数据技术逐步与教育教学深度融合,通过智慧树、MOOC等慕课平台或直播平台获取学生学习数据反馈,同时信息化评价系统已成为教学效果反馈的重要手段,帮助教师及时全面地掌握学生学习的动态信息,成为助力师生深度学习的重要创新路径。人工智能技术的应用,对于转变教学理念,推动教学技术实现创新发展,助力师生深度学习等多方面有十分明显的技术先进性。
一、信息技术助力师生深度学习应用特点分析
(一)信息技术与教学活动融合特点分析
 大数据能够全面收集量化人群思想和行为的海量素材,并实现对其进行聚类分析,形成教学对象的“群体画像”。人工智能技术具有人工识别、自动搜索、数据分析、数据判别及统计等多方面功能特点。人工智能技术中的搜索功能很强大,可以实现对各项教育资源快速、有效的检索,缩短人工检索时间,提升教学效率。新的技术条件使万物皆变为数据,可以通过数据挖掘、信息分析、轨迹跟踪、智能算法等手段掌握量化预见问题、归纳问题。人工识别功能在教学中的运用可以对有关教学内容和知识进行自动判别和分析。语音识别和人工辨别工作可以通过对教学活动、计划、内容等进行自动排序,通过一定判定标准进行轻重缓急方面的分析与判断,为教学活动提供参考,同时利于更加科学高效的教学计划的制定。
(二)信息技术应用于计算机教学的优势
 信息技术在计算教学活动的应用可以从多方面实现教学技术的创新,以人工智能技术中的人机对话功能在计算机教学活动中的应用特点为例,该技术的应用对于学生而言存在学习便捷、沟通顺畅、激发学生兴趣等多方面先进性作用。信息技术在计算机教学中的应用优势还体现在教学针对性方面,可以利用信息技术制定分层学习内容和作业形式等,它不仅具有收集、分析常态稳定数据的功能,帮助教师不断对教学过程加以改革,更能够提供实时动态的即时教学数据,实现课程的双向互动与及时预警。信息技术的应用还可起到激发学生创新精神和培养学生创新能力的作用,人工智能技术的应用对于引导学生对计算机学习内容开展自主思考和丰富的实践操作提供了技术可能性。人工智能教学依靠大数据搭建起智慧校园,采集学生的到课率、抬头率及课堂互动情况这些与教学效果紧密联系的相关数据,对教师教学效果进行精准量化的分析,对于师生开展深度学习有较大助力效果。
二、当前计算机教学活动存在的现状问题分析
(一)缺乏对学生学习兴趣的培养
 传统计算机教学活动的开展多以教师对常用计算机软件和常规知识进行口述讲解和示范操作的方法进行,缺乏对学生兴趣的培养,导致实践教学效果和预期目标之间存在较大差异性。以操作系统教学内容的学习为例,教师通常借助多媒体电子屏幕对汉字输入、用户界面基本功能和操作的演示等为主要教学方法,学生通过听课和操作练习方式进行学习。这种灌输式的教学方法无法发挥学生自主思考和主动意识,使学生只能紧随老师进度和教学内容开展相应知识的学习,不利于学生对计算机多方面技术功能和内容的自主理解和记忆,无法激发学生自主创新能力,不利于人才的全面培养。切实提高教师对大数据的认知,将数据列为推动内涵式深度学习发展的重要资源,以客观精准、理性逻辑为核心的数据文化推动改革创新。
(二)缺乏教学方法的多样化应用
部分教师在开展计算机技术和教学内容讲解过程中,缺乏对学生自身计算机知识掌握程度、学习积极性、自主思考和研究能力等方面内容的考虑,突破不了数据分析的技术局限,分析模式不够科学精准。还没有能够摆脱传统模式下对教育对象的简单的因果分析,在分析技术方法如整体性、差异性、动态性、关联性等方面应用单一。导致实践教学教学效果差。造成这一现象问题的主要原因之一是缺乏对多样教学方法的应用,限制学生良好学习行为和习惯的培养,导致学生自主学习能力不足。
(三)缺乏对学生数据应用瓶颈的突破
计算机教学活动的开展以培养学生计算机素养,提高学生信息技术应用和创新能力为主,但是当前计算机教学中缺乏对学生应用能力的培养与关注,仅以教材内容为主,为培养学生计算机基础知识为主要授课内容和教学目标。存在着如何收集与甄别行为数据的问题,非结构性数据缺少相应的获取手段则难以及时捕捉,同时数据挖掘上清洗、甄别与特征提取,面临的难题,但是当前随着我国信息技术的发展,学生所基础到的计算机应用不断增多,基础知识的学习已经无法满足学生的实际需求和发展需要,无法满足学生今后在学习、工作等方面对计算机技术的需求,导致学生个体发展受限,创新型人才培养工作效率下降。
三、信息技术助力师生深度学生的路径探索
 (一)利用信息技术丰富教学资源
人工智能技术在计算机教学中的运用可以更好地构建网络信息平台,为师生沟通、学生交流、信息互动等教学活动提供更具智能化的网络平台。以计算机教学知识资源库的构建为例,通过人工智能技术,可以在计算机纸质教材内容基础之上通过与互联网教育资源进行有效融合,获取更为丰富的知识内容,为教学活动提供丰富教学资源,开拓学生知识眼界。同时人工智能技术的应用还具有创新计算机课堂教学活动方法的先进性作用,在课堂提问、师生互动、课后作业设计以及考试测评等各环节均可融入信息技术。并且信息技术还具有将上述一系列教学活动以数据形式进行记录的功能,并对数据实施人工智能梳理、分类、总结,为教学活动的评价提供更加客观、科学的依据,推动计算机教学活动实现创新发展。再以人工智能的智能评价功能在学生作业批改方面的应用为例,在“双减”背景下,教师对学生作业缺乏过程管理,只能判别对错,无法准确掌握学生具体知识点和内容的实际错误原因。人工智能技术的应用,可以通过人工智能评判功能,在学生开展计算机操作过程中,对学生作业过程进行管理和信息记录。同时学生也可应用自动判卷等人工智能技术,来对自身作业进行查看,根据人工智能技术发出的错误信号及给出的相应知识点的分析,进行错误内容的纠正和重新记忆,提升学生学习效率。
(二)运用信息技术提高学习效率
人工智能技术有强大的信息检索功能,这一功能对于学生查询自身整个学习过程中存在的各类问题和学习情况均有详细记录,使学生可以更为快捷有效的获取自身学习相关信息,开展针对性的复习与练习。以人工智能考试平台的构建为例,利用信息技术开展的考试活动,可以对学生每次考试成绩、错误知识点、错误题型等信息进行收集、梳理和分类,在学生开展阶段性复习过程中,可以通过检索功能,快速搜索出相应考试题目,同时信息技术还可对学生错误题型进行知识点的分析与相关重难点知识进行讲解,对学生进行针对性教学辅导,保障学生学习效率。信息技术的融合,对于丰富计算机教学方法有十分重要的技术支持作用,对于激发学生自主思考和创新意识有重要教育作用。以人工智能技术在计算机操作系统教学中的应用为例,为了营造良好课堂教学氛围,调动学生兴趣,教师可以通过制作闯关游戏的方式设计教学环节,运用情境创设教学方法,利用信息技术制作故事场景,使学生通过开展自主思考以丰富故事情节为方向,不仅可以起到调动学生积极性的教学作用,同时还利于学生对多种操作系统知识进行理解、运用于自主设计,提升学生计算机核心素养。
(三)利用信息技术提高教学效率
信息技术在计算机教学中的应用具有提高教学效率的作用这一特点毋庸置疑,同时对于提高课堂教学质量他同样具有技术保障作用。充分发挥大数据、人工智能等技术的价值与优势,实现精准教学,成为一个方向。智能技术赋予精准教学的新内涵,从硬件、技术、方法、应用四个层次构建了精准教学技术架构,从教学目标精准确立、教学内容精准定制、教学活动精准设计、学习表现精准测评四个方面,对智能技术支持下的精准教学运行体系进行架构和技术支撑。比如人工智能技术中心的教师助手,运用虚拟技术中的图像识别功能,可以实现人工智能批改作业功能,节约教师作业批改时间,同时还具有信息数据保存功能,将学生错误问题进行记录和分类,便于教师查阅,并制定针对性教学方法,对学生常见错误进行讲解。人机交互功能在教学活动中的运用,还表现在教师与学生在线交流与沟通方面,使教师从多方面和多途径获取学生学习信息,给予学生针对性指导。师生互动活动的增加,对于构建和谐师生关系有较大促进作用,使教师和学生之间以平等地位开展各种线上互动活动。教师可以通过运用信息技术,对学生的相关数据进行有效分析,实现精准评估、精准预习、精准测评、精准拓展和精准反馈运用人工智能教育网络平台,为学生收集更多学习资料,以线上教学形式进行信息资源的发布。学生通过对教学资源的自主选择和学习来丰富自身知识内容,利于学生知识体系的构建。
(四)构建人工智能教育信息平台
信息技术在计算机教学活动中的运用,在助力师生深度学习方面还可通过构建丰富的人工智能教育信息平台方式进行。主要信息平台包含计算机知识数据库、学生学习板块、教师教学系统等。教师结合学生实际计算机学习情况和教学目标进行科学合理的教学计划设计,通过构建计算机知识数据库的方式,将所收集到的教学资源进行汇总和发布,为学生开展自主学习提供丰富资源。学生学习板块平台的构建主要是通过人工智能技术对学生学习动态信息进行梳理和分析,依据信息技术的数据分析功能,进行人工智能判别,并给出结论,为教师开展学生个体指导教学活动提供依据,并给出一定科学建议,提升教师效率。教师教学平台的搭建主要体现在人工智能技术对教学资源、教学方法、教学过程和教学结果等各环节的数据统计和分析方面。通过人工智能技术全面提升教学资源的有效性、教学方法的多样化、教学 过程管理及教学结果的科学评价,助力教师进行科学有效的教学方案的设计。
结束语
当前信息技术处于飞速发展状态,人工智能技术随之不断创新,在教育领域的应用不断广泛和深入,加强信息技术在计算机教学中的应用对于助力师生开展深度学习有极重要作用。在开展实践教学策略研究过程中需注重信息技术对于教学理念的创新、教学资源的丰富、教学方法的多样化以及教学效率和质量的提升。结合人工智能技术在教育领域的先进性作用,从学生角度出发,以提高学生自主思考、学习和创新能力为方向,加大教学技术的创新与发展,是全面提升信息技术对助力师生深度学习作用的有效途径。
参考文献
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