信息技术环境下学科教学的改革与探索.pdf

1 1 8 2 0 2 4年1期2 0 2 4年第4 6卷第1期信息技术环境下学科教学的改革与探索杨子慕作者简介:杨子慕(1 9 8 8-),本科,二级教师,研究方向为信息技术学科教学改革。(百色市右江区龙景第三小学 广西 百色5 3 3 0 0 0)摘 要 信息化时代的到来,改变了人们的生产生活方式。为了更好地满足社会对现代化人才的需求,新课程改革工作正不断推进。其中,学科教学改革也在逐步实现与信息技术的融合,希望能通过信息技术来实现学科教学改革的最优化。文中针对信息技术环境下的学科教学改革进行了深入探索,希望能将信息技术灵活应用在学科教学改革工作中,提升教学质量,为社会输送更多的优质人才。关键词:信息技术;学科教学改革中图分类号 G 6 4 2.0S u b j e c tT e a c h i n gR e f o r ma n dE x p l o r a t i o nU n d e r t h e I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g yE n v i r o n m e n tYAN GZ i m u(L o n g j i n gN o.3P r i m a r yS c h o o l,Y o u j i a n gD i s t r i c t,B a i s eC i t y,B a i s e,G u a n g x i 5 3 3 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t T h ea r r i v a l o f t h e i n f o r m a t i o na g eh a s c h a n g e do u rw a yo f p r o d u c t i o na n d l i f e.I no r d e r t ob e t t e rm e e t t h en e e d so f s o c i a l f o rm o d e r n t a l e n t s,t h en e wc u r r i c u l u mr e f o r mi s a l s oc o n t i n u o u s l yp r o m o t e d,a n d t h e s u b j e c t t e a c h i n gr e f o r mi sg r a d u a l l yr e a l i z i n g t h e e f f e c t i v e i n t e g r a t i o nw i t h i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y.H o p i n g t h a t t h eo p t i m i z a t i o no f t h e s u b j e c t t e a c h-i n gr e f o r mc a nb e r e a l i z e d t h r o u g ht h ea p p l i c a t i o no f i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y.T h i sp a p e rd e e p l ye x p l o r e s t h es u b j e c t t e a c h-i n gr e f o r mu n d e r t h e i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g ye n v i r o n m e n t,h o p i n g t o f l e x i b l ya p p l y t h e i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y i n t h e s u b-j e c t t e a c h i n gr e f o r m w o r k,i m p r o v e t h e t e a c h i n gq u a l i t y,a n dp r o v i d em o r eh i g h-q u a l i t yt a l e n t s f o r t h es o c i e t y.K e y w o r d s I n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y,D i s c i p l i n e t e a c h i n gr e f o r m0 引言社会的不断进步与发展,使各行业对人才提出了更高的要求,希望其能在掌握专业技术的基础上,拥有更强的综合素养,以更好地应对实际工作中出现的各种问题。当前,学校也在积极推进新课程改革工作,希望能更好地培养学生的综合素质。而对学生综合素养的培养,需具体落实在不同学科的核心素养培育中,因此通过学科教学改革来增强学生的综合素养,成了培养优秀人才的有效渠道。然而,传统的学科教学工作对信息技术的依赖性相对较低,很难有效培养学生的信息素养,难以使其适应当前社会。因此,实现信息技术与学科教学改革的融合,也是促进学生全面发展的重要方式。1 现代信息技术信息化时代的到来,使越来越多的先进信息技术被应用在日常生产生活中,其通过对信息的获取、传输、应用、处理及显示,给人们的生产生活提供便利,有效提升了工作效率和工作质量。教育改革正处于关键时期,信息技术作为一种新兴的技术手段,也开始尝试与教育工作进行整合,以提升教育工作质量。例如,教学软件、虚拟仿真、在线课堂及计算机辅助教学等,可以广泛应用在当前的教学工作中,以促进教学深化改革。而现代信息技术在教学工作中的应用,也会在潜移默化中影响学生,从而培养学生的信息素养,使学生能借助现代化信息技术手段来辅助学习,以适应当前新时代对人才的要求。因此,现代信息技术在当前教学改革工作中发挥着不可替代的作用,其在教育改革中的应用能有效促进教学改革工作的进行1。2 信息技术与学科教学改革融合的必要性2.1 为学科教学改革提供技术支撑学科教学改革工作需要以一定的技术手段为支撑,从而凸显学生的主体地位,激发学生的学习积极性,并为学生提供丰富的教学资源,引导其进行自主学习和探索,实现学科知识与现实生活的有机融合,帮助学生提高对知识的掌握度。而信息技术可以改善学科教学改革的现状,在学科教学改革工作过程中,借助相应的现代信息技术手段等来实现教学中的良好互动,可以使学生更加主动地参与到课堂教学中,培养其学科核心素养,使其成为一个综合素质较2 0 2 4年1期1 1 9 强的人才。例如,在传统的学科教学过程中,学生需要借助课外资料来拓展学习资源,以实现对知识内容的扩充,从而全面了解相关学科的知识。当前,通过现代化信息技术,利用网络技术手段等可以帮助学生构建学习资源网络,使学生能更加容易地获取学习资料,提高学习效率和学习质量,利用学科知识来解决实际生活问题。2.2 发挥学科教学改革理念的作用目前,教育行业正在不断尝试信息技术手段。通常情况下,信息技术与学科教学改革的融合,需要以教师来充当执行者,以确保两者的融合能实现学科教学的最优化。在信息技术与学科教学改革融合的过程中,落后的教学理念是非常大的阻碍。当前,学科教学改革需突破传统的禁锢来构建新型课堂,充分引导学生参与到相应的开放课堂中,培养学习兴趣,总结学习经验,形成良好的学习习惯。学科教学改革理念的推广,使越来越多的教师对现代化信息技术有了更全面、科学的认识,其应积极探索该技术在学科教学工作中的应用,从而构建平等和谐的师生关系,并利用合作开放的教学组织形式来展开课堂教学,提高学生的学习积极性2。3 信息技术与学科教学改革的融合策略在信息技术被广泛应用的背景下,实现信息技术与学科教学改革的融合,能更好地实现相应的教学目标,培养出更多优质人才。然而,在信息技术与学科教学改革的融合过程中,需要以一定的策略和方法,真正实现学科教学的最优化。3.1 构建学科教学信息化平台,培养学生的信息素养在传统的教学背景下,学生通过教师授课和课外阅读来获取学科知识。但教师的精力是有限的,过于依赖教师将难以实现知识的扩展学习,如果学生仅依赖课外阅读,则需要耗费大量的时间。因此,学生对学科知识的学习具有一定的局限性,不利于学科知识体系的构建。而信息化平台可以为学生提供丰富的课堂教学资源,培养一定的信息素养,使学生能借助信息技术平台来获取知识内容。因此,在信息技术与学科教学改革的融合过程中,需积极构建学科教学信息化平台,使学生能在短时间内获取更多的学科知识,帮助学生节省信息获取时间,教师也可以利用信息化平台进行教学准备,使教学资源更加丰富,教学内容更加充实。此外,在使用该平台时,学生也能培养一定的信息素养和信息意识,提升信息筛选能力和学习效率。例如,在学习小学语文的过程中,课本中的文章创作背景十分重要,在课前准备阶段,学生可以借助信息化学习平台了解文章创作背景,从而深刻认识文章内容。获取信息的过程可以提升学生的信息筛选能力和信息意识,有利于学生的学习和发展。3.2 倡导无缝学习,培养数字化学习习惯和能力现阶段,学生学习的科目数量较多,学习任务较重,学生只有完成学科学习任务,才能实现综合发展。但学生的学习时间有限,如何在有限的时间内兼顾多门学科是学生面临的重要问题。碎片化的学习方式能帮助学生学习学科知识,按时完成学习任务,因此无缝学习也成了学科教学改革工作中的一种方法。在信息技术与学科教学改革的融合过程中,通过科目课堂的设计,可以使学生实现数字化学习,利用碎片化时间,根据自身情况,弥补在某一学科中的不足。例如,部分学生的数学基础较差,而学生的课后作业也相对较少,如果不能通过有效的复习来巩固知识,则很难有效保证学习质量。因此,学生可以利用碎片化时间,通过慕课课堂来学习数学知识,巩固学习。而在数字化的学习过程中,也能培养学生的数字化学习习惯和相关能力,使其能利用信息化技术手段来辅助学习,提高学习效率和学习质量。此外,数字化学习能帮助学生深化自主学习,借助信息化平台,学生还能查漏补缺,逐步培养并提高自主解决问题的能力,形成学习经验体系,以更好地完成后续的学习任务。另外,学生也可以通过小组合作来沟通和交流学习内容,并在交流过程中理解他人的想法,通过不断的反思来提升自身能力,更全面、客观地认识自己3。3.3 应用信息化技术丰富课堂教学手段对于传统的学科教学工作,教学手段单一,容易使学生产生厌学情绪。因此,在展开学科教学改革工作的过程中,可以利用信息化技术来丰富课堂教学形式,激发学生的学习兴趣,从而提升教学质量。在传统的学科教学工作中,灌输式教育比较常见,无法体现学生的主体地位,导致学生的学习参与度较低,无法保障学习质量。而在信息技术教育背景下,可以借助信息技术手段,利用情景教学法等吸引学生参与教学活动,提高课堂教学质量。此外,可以利用信息技术,为学生提供全方位的感受,使教学互动更加有趣,充分引导学生发挥主体作用,以进行学习内容探索。例如,在小学数学教学中,可以借助多媒体来立体展示几何图形,通过直观教学来帮助学生理解知识难点,逐步培养其空间想象力,以学习几何知识4-5。3.4 利用信息化技术进行教学评价在传统的学科教学中,教师需批阅大量的纸质作业来了解学生的学习情况,从而制定后续的教学计划。然而,纸质作业批改及后续的统计管理等,需要耗费较多的时间,增加了教师的工作压力。因此,在信息技术与学科教学改革融合的过程中,可以利用信息化技术来进行教学评价和教学反馈管理,以更加了解学生的学习情况,从而有针对性地调整教学内容,确保学科教学质量。例如,在开展学科教学改革工作的过程中,可以利用教学批改程序来统计分析学习的完成情况,明确学生在学习过程中的难点,从而在后续的教学过程中,根据教学反馈来剖析难点知识,帮助学生化解难点,从而提高学习效率和学习质量。而在信息化教学平台中,也可以实现教师与学生之间的平等交流,以构建良(下转第1 3 1页)移动信息2 0 2 4年1期1 3 1 提取对模型有意义的特征子集。针对不同的数据类型,可以提取不同的特征。对于文件样本,可以提取字符串签名特征、I m p o r t s/E x p o r t sA P I特征、函数调用特征、控制流程图特征等对恶意行为具有代表性的静态程序特征。对于网络流量,可以提取源目的I P、端口特征,也可以通过统计方法提取流量的封包数量、大小、时间分布等统计流量特征。对于系统日志,可以提取系统调用、注册表访问等运行时的行为特征。然后,需要进行特征选择,移除冗余和无关特征。基于过滤法的R e l i e f、F C B F算法可以评估特征重要性并排除冗余特征;基于包装法的R F E算法可以递归排除对模型贡献小的特征。此外,还可以采用基于压缩的特征选择方法,如基于L a s s o的压缩感知能移除对模型压缩性有害的特征。一个具有区分能力的优化特征子集,可以提高模型的检测效率和泛化能力。通过特征工程的预处理样本数据,可提高后续模型训练的速度和效果。同时,特征选择也具有降维压缩的作用,减少存储和计算成本,适用于实际大规模商业系统的部署。3.3 模型训练和评估在完成样本数据预处理和特征提取后,需要选择合适的机器学习或深度学习模型,进行模型训练。针对不同的威胁检测任务,可以选择适用的模型。如基于静态分析的恶意文件检测,可以采用C NN深度神经网络分析程序特征,也可以用G B D T、随机森林等集成树模型对文件特征进行分类。基于网络流量分析的异常检测,可以采用自编码器、L S TM等进行时间序列预测建模。基于运行日志的攻击行为检测可以用HMM模型对行为序列进行建模。在模型训练过程中,需要关注模型的性能指标并采取优化措施。如对C NN、R NN等深度网络采用不同网络结构、激活函数、正则化方法来提高准确率。同时,需要采用交叉验证、早停等技术防止过拟合。在模型训练完成后,在单独的测试集上评估性能,关注指标包括检测率、误报率、AU C值等。在商业部署时,可以建立增量学习机制,使用新出现的样本不断优化模型。通过不断试验和优化机器学习模型,可以持续提升威胁检测与分析的性能,逐步逼近甚至超越人工分析的效果。4 结语随着网络攻击手段的日益复杂,传统的基于签名和规则的安全防护手段正面临新的挑战。同时,人工智能和深度学习技术的进步为网络安全领域带来了新的机遇。若要实现以人工智能驱动的网络安全防护系统,则还存在数据采集、模型解释性、实时性等挑战,这需要进一步加大创新力度和技术积累。人工智能安全代表了网络安全技术发展的主流与方向。未来,将出现基于人工智能技术的更智能化的商业安全产品,使网络世界变得更安全。参考文献1张雨.某机构网络安全升级典型案例J.网络安全和信息化,2 0 2 0(2):1 2 0-1 2 3.2朱平哲.网络入侵检测与防护算法系统的实现J.安徽电子信息职业技术学院学报,2 0 1 9,1 8(3):7-1 2.3安星硕,曹桂兴,苗莉,等.智慧边缘计算安全综述J.电信科学,2 0 1 8,3 4(7):1 3 5-1 4 7.4倪建武.计算机网络信息安全威胁及其防护策略J.信息与电脑(理论版),2 0 1 2(1 6):1 9-2 0.5邱通平.基于行为的企业内网威胁检测技术分析J.计算机光盘软件与应用,2 0 1 2(5):1 1 3,1 0 5.(上接第1 1 9页)好的师生关系,使学生能有效借助相应的平台进行及时反馈,帮助教师调整教学进度、教学内容以及教学方法等,真正实现面向全体学生的公平教育。3.5 信息技术在教学管理中的应用教学管理是教学工作的重要环节,学习不同的学科知识,需要不同教师来完成相应的教学任务,但不同的教师对课堂的管理存在差异。如果不能对学生进行有效的约束,则会在很大程度上因课堂教学秩序而影响教学质量,借助信息技术来进行教学管理,可以规避因教学管理的疏忽而造成的教学质量低下。班主任作为教学管理的主要参与者,对学生的震慑力更强,其可以借助信息技术来进行有效监管,督促学生认真参与课堂教学,从而为教师带来良好的课堂秩序,有效推进教学工作6。4 结语在信息化时代,教育信息化对教学改革工作非常重要。因此,在学科教学改革过程中,学科教学与信息技术的融合成为一种必然趋势。但在实际的融合过程中,应注重策略和方法,使信息技术更好地辅助学科教学工作,提升学科教学质量。本文深入分析了学科教学与信息技术的融合,提出了学科教学与信息技术融合的有效策略。通过构建信息化教育平台,并在学科教学中应用信息技术手段,可以推动学科教学改革工作的不断深入,提升学科教学质量。参考文献1杜鹃,王琳琳.人工智能技术在教育中的应用研究J.物联网技术,2 0 2 3,1 3(6):1 5 7-1 5 9.2郭锦松.现代教育技术在小学数学课堂教学中的应用J.教师博览,2 0 2 3(1 5):6 7-6 8.3伍佩仪.运用现代教育技术优化小学美术教学J.家长,2 0 2 3(4):1 2 1-1 2 3.4王谦.依托现代教育技术优化小学科学实验教学J.小学生(下旬刊),2 0 2 3(1):4 6-4 8.5王丽.现代教育技术与小学数学课堂的有效整合J.西部素质教育,2 0 2 2,8(2 0):1 4 6-1 4 8.6吕能新,吕绍瑜.论现代教育技术与小学语文教学的深度融合J.安徽教育科研,2 0 2 2(2 6):9 0-9 2.移动信息