人工智能對(duì)小學(xué)信息化教育的變革研究

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(臨沂蘭山小學(xué))

一、引言

在2003年教育部頒布了小學(xué)課程新標(biāo)準(zhǔn)，并將人工智能列入到了選修課程當(dāng)中。2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確指出人工智能成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)，應(yīng)逐步開展全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合型人才，打造我國(guó)人工智能人才高地。在教育過程中使用人工智能技術(shù)，能夠在教學(xué)的過程中直接診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，就能夠給出相應(yīng)的解決方法，然后有針對(duì)性的提出意見。真正的實(shí)現(xiàn)了機(jī)器與人類的一對(duì)一教學(xué)，因?yàn)樾W(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平還不夠高，因此要根據(jù)他們的水平來(lái)調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，能夠在學(xué)習(xí)中與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流與互動(dòng)，讓教學(xué)更加高效，人工智能除了能夠?yàn)閷W(xué)生提供服務(wù)之外，還能夠?yàn)槔蠋熖峁┮恍┙虒W(xué)方面的策略，讓人工智能能夠與教育成為緊密不可分割的整體。本文就人工智能對(duì)小學(xué)信息化教育的變革問題進(jìn)行分析。

二、人工智能化對(duì)小學(xué)信息化教育的變革分析

1.人工智能在教育中的優(yōu)劣勢(shì)

運(yùn)用人工智能進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，能夠培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，也能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教育的個(gè)別化，計(jì)算機(jī)也能夠根據(jù)學(xué)生的不同情況來(lái)為學(xué)生打造出更加專業(yè)化的方案，根據(jù)這些最有效的教學(xué)策略，在學(xué)習(xí)過程中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題。比如，在當(dāng)前的小學(xué)信息化教學(xué)中，可以通過人工智能來(lái)為學(xué)生的信息化學(xué)習(xí)定制一套可行的、更合理的教學(xué)方案，教師可以在這個(gè)方案的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)還可以通過人工智能來(lái)改變傳統(tǒng)的教師講解、教師演示的教學(xué)方式，讓學(xué)生可以自行的去觀看人工智能設(shè)置的教學(xué)視頻來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且人工智能還可以根據(jù)學(xué)生的需求而定制不同的學(xué)習(xí)計(jì)劃。

2.人工智能在教育中的發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教育中是一個(gè)熱點(diǎn)問題，在最近幾年取得了很大的進(jìn)步，當(dāng)然也會(huì)很多的問題。隨著網(wǎng)絡(luò)教育與信息時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)教育的概念有新的認(rèn)識(shí)，網(wǎng)絡(luò)教育能夠滿足傳統(tǒng)教學(xué)滿足不了的需求。目前來(lái)說，人工智能技術(shù)自身就有很大的優(yōu)勢(shì)，在發(fā)展中不斷的成熟，能夠改善我們現(xiàn)在的學(xué)習(xí)氛圍與環(huán)境，跟所有處于發(fā)展的研究方向一樣，人工智能都是與當(dāng)代教育是相符合的，但其具體的應(yīng)用還存在一定的問題。

比如，當(dāng)前小學(xué)信息化教育中，教師盲目的將人工智能融入到教學(xué)課堂之中，忽略其本身的教育目的和目標(biāo)?；蛘呔褪撬麄冞^分的依賴人工智能，在信息化教學(xué)中，對(duì)學(xué)生放水流舟，讓學(xué)生自己去學(xué)習(xí)，但是小學(xué)生的認(rèn)知能力和理解能力是有限的，他們無(wú)法很好的解決其中出現(xiàn)的一些問題，這些問題都說明人工智能被教師偏激的使用。

3.人工智能技術(shù)與教育結(jié)合的前景

隨著人類信息化社會(huì)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)的應(yīng)用是教育的主要問題，教育不僅是要學(xué)習(xí)課本的知識(shí)，還要學(xué)會(huì)利用信息化來(lái)進(jìn)行處理，教育也需要有一定的智能化，讓人們具備更多的能力，教育的變革與科學(xué)技術(shù)是分不開的，人們不能夠只依賴于一種教育形式，那樣會(huì)使教育的發(fā)展得不到前進(jìn)，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是教育的前提，目前人工智能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很多的功能了，但是技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該是需要很多人共同努力完成的，只有在這個(gè)方面進(jìn)行突破才能夠讓我國(guó)的教育事業(yè)獲得長(zhǎng)久的發(fā)展。在教學(xué)的過程中教師要與學(xué)生進(jìn)行情感的交流與溝通，或者可以按照人們事先設(shè)定好的程序來(lái)進(jìn)行工作，不斷地進(jìn)行創(chuàng)造，找到更加適合當(dāng)前教育行業(yè)的發(fā)展模式?？梢砸雱?chuàng)客教育或者是stem教育，創(chuàng)客教育就是將各種創(chuàng)意能夠轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，將傳統(tǒng)的技術(shù)作為導(dǎo)向，利用更加創(chuàng)新的方式來(lái)讓用戶參與到其中，讓具有相同愛好與特長(zhǎng)的人，能夠聚到一起相互協(xié)調(diào)與合作，stem教育與創(chuàng)客教育相似，是將更多的技術(shù)融入到具體的教學(xué)過程中，同時(shí)給學(xué)生自由選擇的權(quán)利，讓他們能夠選擇自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如，可以充分地應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有兩種主要的學(xué)習(xí)算法即指導(dǎo)式學(xué)習(xí)和非指導(dǎo)式學(xué)習(xí)。在教學(xué)中的應(yīng)用主要是與教學(xué)專家系統(tǒng)相結(jié)合，用它來(lái)改善教學(xué)專家系統(tǒng)的性能、和智能性，可以使教學(xué)專家系統(tǒng)的在教學(xué)中更好地解決相關(guān)的問題。

三、人工智能應(yīng)用于小學(xué)信息化教育的優(yōu)勢(shì)

1.人工智能可以提供很好的“個(gè)性化”信息化教學(xué)

人工智能在教育中得到了廣泛的應(yīng)用，最為關(guān)鍵的一個(gè)原因是因?yàn)槠淠転閷W(xué)生提供“個(gè)性化”的學(xué)習(xí)。而將人工智能應(yīng)用于小學(xué)信息化教育中，就可以通過一些自適應(yīng)的學(xué)習(xí)程序、自適應(yīng)的游戲、自適應(yīng)的軟件和系統(tǒng)來(lái)滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，將學(xué)生在這個(gè)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的收集，然后在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，對(duì)學(xué)生不足的地方加以及時(shí)的改進(jìn)，以找到最好的教學(xué)方案。如以人工智能為導(dǎo)向打造以學(xué)生為主體的課堂，實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化”教學(xué)，首先構(gòu)建一個(gè)信息化教學(xué)的圖譜，然后在通過該信息化技術(shù)的還是圖譜來(lái)對(duì)每一位學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，使得每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況可以透明化，最后根據(jù)學(xué)生的具體情況來(lái)給學(xué)生推薦最適合的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)進(jìn)程。而且在這個(gè)過程中，人工智能能夠?qū)W(xué)生沒有掌握的知識(shí)記錄下來(lái)，以便學(xué)生在下一次的學(xué)習(xí)中優(yōu)先學(xué)習(xí)這部分知識(shí)。

2.人工智能指導(dǎo)學(xué)生的信息化學(xué)習(xí)

小學(xué)生在信息化的學(xué)習(xí)中，他們更愿意以一種比較輕松地方式去學(xué)習(xí)，更愿意自主的去學(xué)習(xí)，但是這個(gè)學(xué)習(xí)的過程中沒有教師的參與將會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不知道學(xué)習(xí)的目標(biāo)和方向，而且學(xué)生在教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)壓力也會(huì)更大一些所以就可以使用人工智能來(lái)對(duì)學(xué)生的信息化學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生能夠根據(jù)人工智能定制的方案自主的安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，而且人工智能還具備一定的監(jiān)督功能，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不至于過多的放松自己。

3.人工智能為學(xué)生提供信息反饋

人工智能的功能不僅僅是幫學(xué)生定制學(xué)習(xí)進(jìn)度、監(jiān)督學(xué)習(xí)過程，還可以為學(xué)生提供相應(yīng)的信息反饋。比如，“Coursera”已經(jīng)在這項(xiàng)功能付諸于實(shí)踐了，學(xué)生在課后向人工智能系統(tǒng)提交作業(yè)，然后系統(tǒng)會(huì)將其中錯(cuò)誤答案信息反饋給學(xué)生同時(shí)也給教師提示，教師就能夠及時(shí)的知道學(xué)生學(xué)習(xí)不足的地方。而且系統(tǒng)本身也會(huì)給學(xué)生提供正確的信息化使用方法。而這種方式在一定程度上能夠填補(bǔ)信息化課堂中的空缺，有助于學(xué)生正確的掌握各種信息化知識(shí)，讓學(xué)生能夠及時(shí)的得到相關(guān)的反饋信息，從而很好的把握他們學(xué)習(xí)中不足的地方，然后在加以鞏固練習(xí)，從而掌握扎實(shí)的信息化的理論和實(shí)踐知識(shí)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，主要對(duì)人工智能對(duì)小學(xué)信息化教育的變革進(jìn)行分析，可以看出，人工智能在小學(xué)教育階段起到了很好的作用，但是相比較于人工智能自身的發(fā)展，在教育行業(yè)中的應(yīng)用還是比較落后的，這就需要政府以及相關(guān)部門對(duì)此高度重視，采用系統(tǒng)的、專業(yè)化的方法來(lái)解決這一問題，只要能夠?qū)⒋嬖诘膯栴}解決掉，那么就能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能與教育的結(jié)合，也能夠?qū)⑷斯ぶ悄艿臐摿ψ畲蠡陌l(fā)揮出來(lái)。