人工智能走進(jìn)中小學(xué)課堂

摘要：智能教室助理是人工智能發(fā)展的產(chǎn)物。它利用自然語言處理和情感分析技術(shù)，使學(xué)生與教師及機(jī)器三者間產(chǎn)生自然互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)有趣的學(xué)習(xí)和個(gè)性化的教學(xué)。本文分析了高校課堂情境、教具、教具和資源四大方面的教育價(jià)值，提出了智能助教與學(xué)生自然語言互動(dòng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，及實(shí)現(xiàn)課堂的具體應(yīng)用教學(xué)之方法。研究發(fā)現(xiàn)，智能助教不但對學(xué)生的課堂參與有積極影響，而且智能助教對學(xué)生的課堂情緒狀態(tài)有正向影響。正向情緒高于負(fù)向情緒，課堂不良行為大幅降低。

關(guān)鍵詞：智能課堂助手；自然語言處理；情感分析

一、人工智能概述

近年來，人工智能受到人們的密切關(guān)注，它已融入各行各業(yè)，成為推動(dòng)時(shí)代發(fā)展的重要力量。人工智能教育也在迅速發(fā)展，已成為教育領(lǐng)域研究和發(fā)展的重點(diǎn)。在中小學(xué)、從小學(xué)到中學(xué)開設(shè)人工智能課程，系統(tǒng)開展人工智能教育，已成為一項(xiàng)具有前瞻性的舉措。人工智能是一種綜合性的學(xué)習(xí)和動(dòng)態(tài)發(fā)展的過程，因此有必要明確中小學(xué)人工智能教育的課程定位。對小學(xué)生來說，要注重感知。小學(xué)人工智能課程應(yīng)注重讓學(xué)生感受到人工智能對生活和學(xué)習(xí)的影響，在生活中體驗(yàn)人工智能，讓學(xué)生直觀地了解人工智能的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。以及探索的熱情。初中人工智能課程，注重體驗(yàn)。通過理解、體驗(yàn)、創(chuàng)造等一系列活動(dòng)，讓學(xué)生在自己的參與中體驗(yàn)到人工智能技術(shù)的無窮魅力，在體驗(yàn)中基本了解人工智能的原理，從而培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的創(chuàng)新思維，進(jìn)而思考如何運(yùn)用人工智能解決問題。高中人工智能課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)注重創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)人工智能基本思想和原則的傳遞，注重創(chuàng)造性、想象力、整體思維和動(dòng)手能力的提高。

二、人工智能在教育教學(xué)中所存在的問題

將人工智能應(yīng)用于教育教學(xué)中，不僅可以使學(xué)生掌握人工智能專業(yè)知識和基本技能的基礎(chǔ)，還可以利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)過程的優(yōu)化。學(xué)習(xí)評價(jià)等更加智能化，優(yōu)化課堂教學(xué)質(zhì)量，輔助教師更好地進(jìn)行教學(xué)，提高教師工作效率等。然而，目前，人工智能技術(shù)在我國教學(xué)中的應(yīng)用還處于探索階段。在教學(xué)過程中存在著教師觀念落后、課程設(shè)置不合理、硬件設(shè)施缺乏、專業(yè)教師缺乏等問題，這些問題在教學(xué)中不容忽視。因此，針對以上四個(gè)教學(xué)問題，筆者提出了人工智能在教學(xué)應(yīng)用中的應(yīng)對策略，以供參考。

三、人工智能在教育教學(xué)中的應(yīng)對策略

3.1更新教師觀念

隨著人工智能技術(shù)的日益成熟，人工智能在教育領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，許多教師可能會產(chǎn)生一種心理：人工智能將取代教師在未來的教育行業(yè)中的地位。筆者認(rèn)為，盡管人工智能機(jī)在某些教學(xué)環(huán)節(jié)的工作效率高于教師，但教師永遠(yuǎn)不會被取代，沒有人教的教學(xué)必然是不完整的。教師的首要職責(zé)是教書育人。在教學(xué)過程中，教師不僅要教會學(xué)生知識和技能，更重要的是師生之間的語言溝通和情感交流，從而培養(yǎng)學(xué)生在成長途中解決問題的能力。這些工作是機(jī)器無法替代的。因此，人工智能技術(shù)的根本目的是幫助教師有效地進(jìn)行課堂教學(xué)。比如，老師帶好幾節(jié)課，就會有大量的作業(yè)要批改，而且短時(shí)間內(nèi)工作量很大。由于教師的精力有限，很難為每個(gè)學(xué)生提供及時(shí)的反饋。借助人工智能技術(shù)，教師可以節(jié)省大量時(shí)間，為學(xué)生提供個(gè)性化、及時(shí)的反饋，減輕教師的工作量。

3.2合理開設(shè)課程

目前，我國很多學(xué)校都開設(shè)了人工智能課程，但沒有統(tǒng)一的教材。筆者認(rèn)為，開設(shè)人工智能課程，可以讓學(xué)生早日掌握人工智能的基本知識，為學(xué)生今后學(xué)習(xí)人工智能專業(yè)知識鋪平道路。然而，在中小學(xué)的各個(gè)階段，學(xué)生在各個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的認(rèn)知能力差異很大，遇到學(xué)習(xí)困難時(shí)，可能會產(chǎn)生很大的消極心理。例如，一些小學(xué)開設(shè)人工智能課程。他們選擇的教科書包含許多專業(yè)術(shù)語。小學(xué)生很難理解他們。由于

因此，學(xué)校在開設(shè)人工智能課程時(shí)，應(yīng)考慮不同年齡段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。對于低年級的學(xué)生，應(yīng)注重簡單易懂的知識，而對于高年級的學(xué)生，則可適當(dāng)提高難度。

四、人工智能發(fā)展趨勢

人工智能是一種綜合性的學(xué)習(xí)和動(dòng)態(tài)發(fā)展的過程，因此有必要明確中小學(xué)人工智能教育的課程定位。對小學(xué)生來說，要注重感知。小學(xué)人工智能課程應(yīng)注重讓學(xué)生感受到人工智能對生活和學(xué)習(xí)的影響，在生活中體驗(yàn)人工智能，讓學(xué)生直觀地了解人工智能的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。以及探索的熱情。初中人工智能課程，注重體驗(yàn)。通過理解、體驗(yàn)、創(chuàng)造等一系列活動(dòng)，讓學(xué)生在自己的參與中體驗(yàn)到人工智能技術(shù)的無窮魅力，在體驗(yàn)中基本了解人工智能的原理，從而培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的創(chuàng)新思維，進(jìn)而思考如何運(yùn)用人工智能解決問題。然而，高中人工智能課程的設(shè)計(jì)應(yīng)以創(chuàng)造和人工智能為重點(diǎn)傳播基本思想和原則，注重創(chuàng)造力、想象力、整體思維和動(dòng)手能力的提高。人工智能領(lǐng)域有許多方向和快速發(fā)展。當(dāng)中小學(xué)選擇人工智能教育的重點(diǎn)時(shí)，課程的設(shè)計(jì)和開發(fā)就變得非常重要，學(xué)校需要建設(shè)一支專業(yè)的教師隊(duì)伍。沒有相應(yīng)的教師，任何課程都難以順利開展。教學(xué)資源是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體體現(xiàn)，也是課程實(shí)施的基本保障。因此，課程設(shè)置和師資培訓(xùn)是人工智能普及教育領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。當(dāng)然，教學(xué)設(shè)備的配置也是必不可少的。

結(jié)語：近年來，人工智能受到人們的密切關(guān)注，它已融入各行各業(yè)，成為推動(dòng)時(shí)代發(fā)展的重要力量。人工智能教育也在迅速發(fā)展，希望本文上述分析有助于人工智能在教學(xué)當(dāng)中的積極發(fā)展，為教育事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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作者簡介：

鄭海澤，男，臨沂大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，軟件技術(shù)專業(yè)?？圃谧x，研究方向：人工智能。