人工智能在教育领域的应用
科技点亮未来
为切实推动青田县名师工作室工作计划的有效实施，充分挖掘和发挥工作室在教育实践中的示范引领效能和辐射带动作用，着力构建教师之间深度互动、协同发展的良好生态，结合教师专业知识发展所需的24小时培训体系，4月12日至13日，青田县举办“新课标、新教材背景下信息技术教师教学方式转变”主题培训会暨青田县中小学信息技术大师工作室第二期活动在青田县第二中学湖畔校区、青田县实验小学教育集团学生路校区顺利开展。
一
课堂展示
4月12日上午，三位老师给我们带来了三门精彩的课程。
一
叶新月女士
青田县闻溪实验学校叶新月老师讲授八年级第二学期《图像识别技术》课程。叶老师充分考虑学生的实际情况和兴趣，通过设计一个图片识别游戏作为导言，巧妙地激发学生的学习兴趣。随后，叶老师根据导言中提出的两个问题，与学生探讨了人眼图像识别的整个过程，为后续的教学打下了基础。同时，叶老师精心设计了三种不同类型的图像识别体验活动，通过小组合作的方式让学生亲身参与其中。这种互动式的学习方式，不仅加深了学生对图像识别的理解，还帮助他们理解了图像识别过程。对识别过程的理解也让他们感受到了图像识别技术的强大能力。为了解决这门课程的难点，叶老师用模拟的方式演示了卷积神经网络的卷积操作，使特征提取这个抽象的过程变得生动直观。通过对整个图像识别流程的实际验证，叶老师进一步完善了课堂结构，保证了教学内容的连贯性和完整性。通过这样一系列精心设计的教学环节，一门理论课程成功地转化为一次富有启发性和实践性的学习经历。
二
林良杰老师
青田县文溪镇第一小学的林良杰老师带来了一节题为《虚拟现实中的三峡之美》的课。林老师结合教材和七年级学生的特点，在导言部分设置了飞花的文字游戏，充分调动了学生的兴趣。在第二部分，通过观看三峡风光视频，引导学生领略三峡之美。然后，通过上网查找三峡的三个重要峡谷及其对应的地理位置，了解三峡的形成过程。在这一步，引导学生理清文章结构，明确作者的主要写作对象，然后引导学生给四个段落加上三字小标题。然后学生自由阅读课文，圈出、勾勒出能反映景观特点的字句，并进行注释。同学们分享了自己的感想，得到了老师的及时指导，为后面的AI作图做好了充分的准备。第四节课，全班分成八个小组，各司其职，齐心协力完成了一组《文心意境》。通过AI软件创作的三峡山水画，让学生感受到信息技术的魅力，让课堂更加生动，也帮助学生提升了汉语理解和运用能力。最后的作业，也将学生在课堂上学到的知识与AI软件和希沃白板软件中的知识胶囊记录相结合，让学生对这篇课文有更全面、更深刻的理解，全面提升汉语素养和信息技术素养。
三
赵睿老师
来自青田二中湖滨校区的赵睿老师带来了一堂《区域与人工智能》课程，赵睿老师巧妙结合“哈尔滨冰雪大世界”“南方小土豆”“淄博烧烤”等文旅热点，让课堂从自然环境、人文环境两个维度出发，运用奥维地图、豆宝AI图像生成、互动对话等方式，全面了解青田的自然环境、风光、历史文化、经济发展和社会现状。同时，鼓励学生发挥创意，为“青田文旅公众号”设计一份“2024青田漫步指南1.0”，展示青田的美丽与独特。学生们成功为“青田文旅公众号”设计了一份详细的“2024青田漫步指南1.0”，介绍了青田的自然风光、历史文化、旅游线路、美食推荐等信息。此次导学展现了学生们群体的创造力与才华，也为青田文旅产业发展注入了新的活力。本次课程是一次富有创意的实践探索，让学生们利用AI工具走进课堂、走进生活，用自己的眼睛去发现美、感受美、创造美，同时也让我们深刻地看到了人工智能在教育领域的巨大潜力与价值。未来，我们将继续探索人工智能与教育的深度融合，为学生们打造更加丰富多彩、富有挑战性的课堂体验。
二
课程回顾
下午，三位老师分别从教学分析、学习目标、教学过程等方面向大家讲述了各自课堂的设计与构思，以及教学过程中的感悟与反思。
叶新月女士
林良杰老师
赵睿老师
一
叶云浩老师
青田县华侨中学叶云浩老师：叶欣悦老师的课整体结构完整，内容丰富，各个环节衔接流畅。这堂课的第一大亮点就是通过图片找人脸的方式进行介绍，这个很有意思。课程还通过分析人是如何识别图像的，介绍了图像识别技术，然后介绍了图像识别技术的流程，衔接非常流畅。目的是比较两种不同的图像识别平台识别同一张图片，得到不同的结果。通过这个过程，学生可以理解人工智能受到不同技术的限制，实现的效果也不同。对学生进行了适当的指导，不同的平台可能使用了不同的卷积核和算法，因此得到的结果也不同，这样可以更顺利的过渡到下一个环节。计算卷积神经网络，从算法实现的角度，让学生对卷积神经网络有更深的理解。不过，这一步的计算对于一些学生来说有些困难，所以老师可以多给予指导和帮助。最后亮点是从人工智能的好与坏两个方面对人工智能的应用进行了对比，引导学生辩证的看待人工智能技术，将这节课升华。总之，这是一节充满人工智能教学亮点的课，学生在课中边学边玩，边玩边学，很好地落实了培养核心信息技术素养的要求。
二
张懿懿老师
青田县张丹中学张依依老师：叶新月老师的《图像识别技术》课的介绍，是利用眼力大赛挑战人眼识别，引发学生的思考，提醒学生把握主要特征，激发学生的学习兴趣。通过百度图像识别等线上网站的实操，从学生的特点出发，让学生在玩的过程中探索、了解新知识，结合小组合作进行探究式学习，让学生发现不同网站有不同的识别技术，强化素质导向。在卷积神经网络的教学中，叶老师由简入难，模拟卷积核与像素矩阵的卷积运算，揭示图像数字化过程，让学生直观体验特征提取。在总结升华阶段，叶老师让学生感受到AI的强大功能，同时也要警惕AI骗局。这堂课思路清晰，环节紧凑，突出重点。学生积极互动，老师及时给予学生客观公正的评价，善于鼓励学生，改善课堂氛围，让学生融入课堂教学，体现学生的主体地位。叶老师组织讨论时，学生之间相互交流，相互补充，让学生大胆发表自己的观点。同时，整节课时间控制合理，课堂效果良好。当然，学生的接受能力有限，这节课讲的是卷积神经网络，网络授课难度有点高，可以适当降低教学难度，多加一些视频教学，让学生更容易理解。
三
叶群益老师
青田县万福乡学校叶群益老师：林良杰老师创新性地将古典汉语文本《三峡》教学与信息技术相结合，打造《虚拟现实中的三峡之美》课程，在“创新学习空间”中运用AI技术，有效培养学生创新思维和自主学习能力。课程亮点包括：1.教学环境升级：移师计算机网络教室，借助网络和AI突破学科界限，实现汉语与信息技术的跨学科学习，拓宽汉语实践的应用领域。2.创新课堂活动：设计观景、读书、画画、游玩四大任务，深度感受三峡之美。学生看视频感知风景、上网查资料了解地理、阅读多种语言体会语言意境，AI再现生成与文本意境相符的图片。课后安排AI规划三峡游玩路线，宣扬中华自然文化魅力。 3、教学理念先进：熟练运用希沃白板等技术，通过游戏化导入、互动功能激发学生兴趣。面对技术融合挑战，提供搜索技巧、AI绘图提示等支架式引导，帮助学生掌握技术，实现深度学习。总之，林良杰的《虚拟现实中的三峡之美》课程巧妙地将文言文与信息技术相结合，以创新的环境、丰富的活动、前瞻性的理念，成功提升了学生对《三峡》文本的理解，培养了信息素养和创新能力，展现了未来教育的新面貌。
四
吴坦娜老师
青田县张丹中学教师吴丹娜：首先，林良杰老师在本堂课中对飞花岭的介绍设计非常巧妙，贴合主题，富有汉语教学的魅力；其次，林老师熟练使用希沃白板软件，如课堂上的互动交流功能、层卡移动、倒计时等；教学过程中插入的视频各有千秋，如三峡实景，气势磅礴；老师的泛读充满诗意；夏日水图呈现，水势浩大；最后，课堂上学生的活动设计有趣，贴合主题。但课堂上关于AI的问题需要打磨，衔接更自然，教学过程中可以控制学生的电脑，让学生集中注意力。本堂课将信息技术、AI技术与汉语教学完美融合，取得了良好的教学效果。
五
项小子老师
青田县山中镇小学项小子老师：赵睿老师的课堂围绕“认识地理事物与现象”、“运用工具获取地域信息”和“进行社会调查解决实际地理问题”三大目标展开，老师们就青田县地域特色、文化旅游策略设计等内容进行深入教学，通过对地理事物与现象的观察、比较、分析，让学生对青田县的地理环境特点、人文环境有了深刻的认识。同时，老师们引导学生运用现代信息技术获取青田县的信息，了解青田县的地理信息和人文环境，培养学生的信息检索和筛选能力。最后，学生分组设计《行走青田》文化旅游指南，将所学知识运用到解决实际问题中，提高地理实践能力。情境教学与任务驱动教学，信息化教学方法的应用，重视合作学习和实践操作等是本课的教学亮点。赵老师通过设置具体任务，激发学生的学习兴趣和探究欲望，将抽象的地理知识与现实问题紧密联系，增强教学的生动性和实效性。同时，赵老师巧妙地将现代信息技术与地理教学相结合，丰富教学手段，提高学生的信息素养。此外，课堂上小组讨论、合作调查、策略设计等活动充分调动了学生的积极性，培养了学生的团队合作精神和动手实践能力。但课前技术问题的出现影响了老师的发挥，设备使用不足导致课堂时间不足。因此，如何优化课堂语言，让课堂更加紧凑是一个值得改进的地方。
六
吕嘉晨 老师
青田县拉口镇石帆学校吕嘉晨老师：赵睿老师从近段时间流行的各地文旅名片，比如黑龙江冰雪大世界、淄博烧烤等旅游热点，介绍了这节课的内容。去调查一下自己的家乡青田，并为其写一张名片。课文介绍新颖，这节课主要从青田的自然环境、人文环境、旅游线路规划三个活动来完成，第一部分，地图软件吉林；第二部分，用视频的方式介绍人文环境，用AI技术让学生搜索相关内容，巧妙地将地理与信息技术结合起来。这节课还把大部分时间留给了第三项活动，也就是青田旅游规划，让学生利用青田的地图规划旅游线路，将实践与理论相结合，培养学生利用信息技术解决实际问题的能力。这节课的教学设计巧妙，课堂逻辑清晰，学生活动丰富。但也存在一些问题。学生一般以5-6人为一个小组，可能会有一个人不参与活动。另外，有些活动的时候课堂纪律有点混乱，可能是地理课很少在机房上课，所以赵老师没有管学生的屏幕，老师讲课的时候，还有几个学生在操作电脑做一些与课程无关的事情。总之，这也是一门非常有创新性的跨学科课程。
三
教师研讨会
人工智能在数学教育中的应用与实践
来自青田二中的邹鹏老师就《人工智能在数学教育中的应用与实践》这一话题进行了研讨。邹老师从应用现状、具体应用方式、智能评价和实际案例分析四个方面系统阐述了人工智能技术给数学教学带来的变革。邹老师指出，随着教育改革的不断推进，数学教学逐渐从注重知识传递转向更加注重学生实践能力和创新思维的培养，在这场转变中，人工智能技术的飞速发展起到了关键作用，为数学教育领域带来了新的教学方法和工具。他用三个案例详细展示了人工智能如何与数学教育相结合，第一个案例是基于大数据和机器学习技术的个性化辅导系统，可以根据学生的学习进度和能力提供定制化的学习资源和指导，第二个案例则是利用自然语言处理、图像识别等生成式AI技术丰富课堂教学内容，使抽象的数学概念以更直观的方式呈现给学生。第三个案例结合计算机视觉与虚拟现实技术，将数学知识点融入游戏化的学习环境中，提高学习的趣味性和互动性。最后，邹老师强调，面对人工智能时代的挑战与机遇，教师应转变传统教育观念，积极掌握相关技能与素养，相信只有这样才能充分发挥人工智能的潜力，提升数学教育的质量与实效，培养出更适应未来社会的创新人才。
VR技术在中学地理教学中的应用
青田二中湖滨校区赵睿老师做了《VR技术在中学地理教学中的应用》讲座。赵老师回顾了媒体技术的发展历程，从古老的纸质媒体到现代以计算机为基础的高科技媒体，VR技术展现了技术演进的脉络。赵老师通过播放一系列震撼人心的视频，让每一位与会教师直接感受到VR技术的魅力，这些视频不仅展现了VR在军事航天、医学和室内设计等领域的广泛应用，也揭示了VR技术在教学中的巨大潜力。赵老师从地理课程的综合性、地域性和空间性特点，以及VR技术的互动性和沉浸性等方面，了解到了VR技术在中学地理教学中的应用。为了进一步说明VR技术在中学地理教学中的应用，赵老师还分享了三个适合使用VR技术的中学地理教学设计案例，可以帮助学生更加形象地学习地理知识，提高学习效率。最后，赵老师还提到了AR技术和全息投影，这些技术同样具有改变教学方式的潜力，他阐述了技术原理，并分析了实际案例。 ，向老师们展示了这些前沿科技在未来教育中的应用前景。
人工智能在教育教学中的应用与实践
青田县华侨中学叶云浩老师的讲座主题为《人工智能在教育教学中的应用与实践》。叶老师从课程标准和教材的角度出发，强调了人工智能在当前教育体系中的重要性。叶老师重点介绍了百度AI开放平台的优势和劣势，并详细讲解了如何在不登录的情况下为学生便捷地搭建文心易言实例。现场实操演示了如何使用百度AI开放平台编写符合教材要求的语音识别程序，帮助与会教师了解和掌握这项技术的实际应用。同时，叶老师还强调信息技术教师需要紧跟技术发展。讲座最后，叶老师分享了一系列实用的AI辅助办公技巧，如利用生成式AI撰写文档、WPS AI生成PPT、百度图片优化、AI绘图、提高视频清晰度等，旨在帮助教师提高工作效率，减轻教师工作量。整场讲座内容丰富。它不仅为教师提供了人工智能技术在教学中应用的具体实例，也为他们未来的教学实践提供了新的视角和工具。
四
专家讲座
了解新信息技术教科书的内容
4月13日上午，浙江师范大学特级教师、高级教师、兼职教授邵宏祥老师为全体与会教师作了题为《解读新信息技术教材内容》的讲座。讲座伊始，邵老师以全球首位人工智能程序员Devin的诞生作为引子，提出了一个发人深省的问题：“随着人工智能越来越成熟，我们还需要教学生编程知识吗？”这一问题瞬间激发了在场信息技术教师的深度思考，并开启了关于未来信息技术教育方向的热烈讨论。邵老师从核心素养、学科单元、新教材的六条逻辑主线三个维度对新教材进行了系统解读，他强调，新教材将“信息技术”更名为“信息技术”。 “不仅仅是名称的改变，更是教育目标和内容更深层次的重新定位。在素养的引领下，信息技术教育旨在培养学生的人工智能思维、创造创新、沟通协作能力，这些都是未来社会所需要的关键能力。”邵老师引用了怀特海、爱因斯坦、康德等学术巨擘的观点，指出他们都非常重视思维能力的培养，这与新课标所倡导的核心素养理念不谋而合。邵老师强调，人工智能时代的到来，不仅要求我们在教学模式、教学内容、学习空间、过程、方法等方面做出适应性调整，更需要教育理念的深刻变革。ChatGPT等先进人工智能工具的出现，既是挑战，也是机遇，教师应积极探索如何利用人工智能技术，引导学生通过解决实际问题来获取知识。
信息技术核心能力培养的教学实践
下午，邵老师强调了信息技术学科核心素养培养的问题导向，提出的问题要立足于现实生活，融入到具体情境中。他通过几个教学案例展示了项目式学习的应用，如“智慧路灯”项目培养学生的创新思维和实践能力，“Python编程基础与网上买花”项目训练学生的编程能力，让学生体验编程的乐趣，“区间测速与分支结构程序实现”项目培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。在讲座的最后部分，邵老师还谈到了人工智能在信息技术教学中的重要性，他表示，人工智能作为信息技术的重要组成部分，在培养学生的创新思维和实践能力方面发挥着重要作用，同时他强调，在学习中，数据是燃料，模型是引擎，算力是加速器，只有充分理解这三者之间的关系，才能更好地掌握人工智能的核心技术。为引领并积极应对人工智能时代带来的教育变革，不仅要注重知识的传授，更要注重培养学生的核心素养，特别是人工智能思维、创造创新能力、沟通协作能力等未来必备的素质，为培养能够适应新时代需要的创新人才做出贡献。
活动概要
经过此次培训，每一位参训教师都受益匪浅。人工智能在教育领域的融合应用正在不断发展，随着技术的不断进步，将为学生、教师、教学管理者提供更多的机会。因此，作为信息技术教师，我们应该成为AI技术的积极推动者，不断探索如何利用这些工具来提升教育质量和学生整体学习体验，利用AI辅助教学，通过创新促进学习。
图：李锐信息技术大师工作室
一审：李锐
二审：刘章富
第三审：罗建梅
