人工智能在中小學(xué)教育中的應(yīng)用探析

戴鵬飛 馬亞濤 許廷君

摘要：人工智能的出現(xiàn)，為我們帶來(lái)了許多便利，并在許多行業(yè)都得到了應(yīng)用，當(dāng)然，教育事業(yè)也不例外。傳統(tǒng)的教育方式往往是通過(guò)板書(shū)、教師口述的方式進(jìn)行授課，人工智能的出現(xiàn)，為教師帶來(lái)了許多便利，教師可以通過(guò)多媒體的方式進(jìn)行上課，讓課堂變得更生動(dòng)有趣。下面本文將根據(jù)人工智能在中小學(xué)教育中的應(yīng)用展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：人工智能;中小學(xué)教育;應(yīng)用探析

引言：

近幾年人工智能的快速發(fā)展，在不同行業(yè)都有了一定的應(yīng)用，人工智能也步入了中小學(xué)教育中。人工智能的出現(xiàn)為教師帶來(lái)了許多便利，從而提高教學(xué)的質(zhì)量，學(xué)生可以利用人工智能更好的學(xué)習(xí)，例如作業(yè)幫的出現(xiàn)，這就可以很好的為學(xué)生帶來(lái)便利，學(xué)生不會(huì)的題目可以拍照上傳然后會(huì)出現(xiàn)步驟及答案。同時(shí)，人工智能也豐富了課堂內(nèi)容。

1 對(duì)人工智能教育應(yīng)用的解讀

1.1認(rèn)識(shí)人工智能中小學(xué)教育應(yīng)用

人工智能涉及到的方面比較廣泛，人工智能的產(chǎn)生主要是為了幫助人們完成復(fù)雜的工作，其實(shí)人工智能在很早之前就已經(jīng)出現(xiàn)了，因?yàn)橐恍┰虬l(fā)展的比較慢。2016年阿爾法狗的出現(xiàn)，打敗了世界圍棋冠軍李世石，一下子引起了世界人民的關(guān)注，從而推動(dòng)了人工智能的發(fā)展。人工智能的發(fā)展非常迅速，在各個(gè)行業(yè)中都得到應(yīng)用，減輕了人們的負(fù)擔(dān)，受到了人們的喜愛(ài)。人工智能在中小學(xué)教育中的應(yīng)用主要是人工智能+教育，它是信息時(shí)代人工智能和教育行業(yè)結(jié)合產(chǎn)生的一個(gè)新領(lǐng)域，人工智能教育主要是運(yùn)用人工智能的技術(shù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等來(lái)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄，從而為學(xué)生高效的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件。

1.2主要特征

1.2.1教育服務(wù)智能化

人工智能可以為教學(xué)提供更多的教學(xué)工具，給教師和學(xué)生帶來(lái)全新的體驗(yàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師的主要任務(wù)是改作業(yè)和授課。改作業(yè)是最耗費(fèi)教師精力的事情，但是人工智能的出現(xiàn)，很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)批改作業(yè)。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的改作業(yè)方式，加快了改作業(yè)的速度，提高了改作業(yè)的效率，給教師帶來(lái)了便利，將教師從批改作業(yè)這一困難中解放出來(lái)，教師就可以有更多的時(shí)間優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)效率。例如，在中小學(xué)教學(xué)中，有很多是需要教師通過(guò)畫(huà)圖進(jìn)行教學(xué)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師用直尺或者三角板在黑板上畫(huà)出相應(yīng)的圖形，來(lái)進(jìn)行授課，這只是一些簡(jiǎn)單的繪圖，但是可能畫(huà)的不美觀等問(wèn)題，造成教師在給學(xué)生講解時(shí)，學(xué)生會(huì)感覺(jué)到很吃力、看不懂，但人工智能的出現(xiàn)很好的解決了這種問(wèn)題，多媒體可以很標(biāo)準(zhǔn)的將教師要講授的圖形表示出來(lái)，這樣也減輕了教師的負(fù)擔(dān)，還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

1.2.2學(xué)習(xí)過(guò)程個(gè)性化

人工智能的優(yōu)點(diǎn)就是可以根據(jù)不同學(xué)生接受知識(shí)的快慢程度而制定不同的學(xué)習(xí)計(jì)劃，在傳統(tǒng)課堂上，由于班上的學(xué)生有很多，教師不可能顧及到每個(gè)學(xué)生，教師講課進(jìn)度只能根據(jù)大多數(shù)人的接受知識(shí)的快慢程度進(jìn)行，但是，有一少部分人是跟不上教學(xué)進(jìn)度的，而人工智能可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。人工智能可以根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的難易程度來(lái)制定授課進(jìn)程，從而幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)。

1.2.3教育機(jī)器人

教育機(jī)器人可以同時(shí)儲(chǔ)存好幾門(mén)功課的知識(shí)，是輔助教師教學(xué)的好幫手，可以給課堂增添樂(lè)趣，吸引學(xué)生的注意力。借助人工智能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶成度。教育機(jī)器人是一種智能化教學(xué)的工具，教師在課堂上講課時(shí)，有些知識(shí)沒(méi)講到的，教育機(jī)器人可以幫助補(bǔ)充。，學(xué)生也可以和教育機(jī)器人互動(dòng)來(lái)尋找答案，可以提高自我學(xué)習(xí)的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方式不能很好的關(guān)注到學(xué)生的情緒變化，但是人工智能可以通過(guò)識(shí)別學(xué)生的表情、聲音感受到學(xué)生的情緒變化，從而調(diào)整學(xué)習(xí)環(huán)境和教學(xué)進(jìn)度，給學(xué)生一個(gè)舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)習(xí)保持一個(gè)積極向上的狀態(tài)。

2 人工智能在教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

目前，中小學(xué)已經(jīng)有了人工智能參與的課程，人工智能參與到課堂中去，與中小學(xué)教學(xué)相結(jié)合。在推廣編制教育的過(guò)程中，可以通過(guò)開(kāi)展人工智能大賽等方式來(lái)吸引更多的人參與到計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件中去，打造智慧教學(xué)。不僅如此，我國(guó)部分高校已經(jīng)設(shè)立了人工智能這個(gè)專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)出更多的專(zhuān)業(yè)人員，為人工智能的開(kāi)發(fā)作出貢獻(xiàn)。

人工智能在教育學(xué)的主要作用是學(xué)校教學(xué)和遠(yuǎn)程教育等方面。人工智能的教學(xué)資源更豐富，教學(xué)方式也比較靈活。比如，如果學(xué)生在課外時(shí)間繼續(xù)學(xué)習(xí)，人工智能就派上了用場(chǎng)，許許多多的學(xué)習(xí)軟件出現(xiàn)。以釘釘為例，釘釘上面有直播功能，教師就可以開(kāi)直播，對(duì)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上授課，釘釘上面還有簽到功能，這時(shí)人工智能就替教師起到了監(jiān)督作業(yè)的作用，教師發(fā)布簽到、逃課、不認(rèn)真聽(tīng)講的人直接就暴露了出來(lái)，這就為教師減輕了工作量。

隨著我國(guó)對(duì)教育行業(yè)的重視，提出了素質(zhì)教育這個(gè)觀念，在傳統(tǒng)課堂上，往往是教師講課、學(xué)生聽(tīng)課的模式。但是這種模式會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)到課堂和枯燥無(wú)味，在學(xué)習(xí)中找不到樂(lè)趣。所以，要想改變這種現(xiàn)象，課堂要以游戲的方式呈現(xiàn)，但這種游戲不是傳統(tǒng)意義上的游戲，它只是以游戲的方式呈現(xiàn)出來(lái)的教學(xué)方式。教師可以創(chuàng)建一些數(shù)字化游戲，來(lái)提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的熱情。通過(guò)仿真游戲，學(xué)生有一個(gè)全新的體驗(yàn)，還可以鍛煉他們的思維能力，學(xué)生也可以很好的發(fā)現(xiàn)自己的問(wèn)題，從而解決問(wèn)題。仿真游戲可以給學(xué)生帶來(lái)一個(gè)愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生更好的投入到學(xué)習(xí)中去，從而加深學(xué)習(xí)的知識(shí)。

人工智能為遠(yuǎn)程教育提出了技術(shù)支撐。人工智能可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以此來(lái)給學(xué)生提供有效的幫助。雖然擁有先進(jìn)的教育理念和技術(shù)支撐，但是人工智能教育仍在探索的階段，只是在個(gè)別方面有一些成就，在很多方面沒(méi)有太大的進(jìn)展。因此人工智能還需要一定的時(shí)間去進(jìn)行探索。

3 對(duì)人工智能教育應(yīng)用發(fā)展的思考

3.1學(xué)校重視人工智能教育

人工智能的時(shí)代，如何在課堂上實(shí)現(xiàn)讓人們滿(mǎn)意的人工智能教育？首先，人工智能已經(jīng)走進(jìn)了學(xué)校的教育，學(xué)校需要更新教學(xué)觀念，特別是在培養(yǎng)人才方面，培養(yǎng)出更多的專(zhuān)業(yè)人員;其次，要改變學(xué)習(xí)者的觀念，讓學(xué)習(xí)的人體驗(yàn)到人工智能的樂(lè)趣，激發(fā)他們的潛力;最后，要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)校除了要利用好學(xué)校內(nèi)部的資源以外，還要利用社會(huì)人員的資源，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的專(zhuān)業(yè)能力。

3.2催生云教育，促進(jìn)教育公平

人工智能教育開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的教育時(shí)代，打破了傳統(tǒng)意義的教學(xué)方式，將學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、互動(dòng)結(jié)合在一起，從而產(chǎn)生了云教育。人工智能教育的出現(xiàn)為偏遠(yuǎn)地區(qū)的教學(xué)提供了很好的教學(xué)條件，在偏遠(yuǎn)地區(qū)，大部分都是一個(gè)教師教好幾門(mén)功課，這給教師帶來(lái)了很大的壓力，云教育可以減輕教師的負(fù)擔(dān)，也可以讓學(xué)生聽(tīng)到優(yōu)秀教師的授課，給學(xué)生帶來(lái)了許多便利，提高了學(xué)習(xí)效率。

結(jié)語(yǔ)：

人工智能的產(chǎn)生給中小學(xué)教育帶來(lái)了很多便利，但也存在一些問(wèn)題，人工智能仍要不斷的發(fā)展。人工智能改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，給教師減輕了負(fù)擔(dān)，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了多樣的的方式，以便于學(xué)生更高效的學(xué)習(xí)。

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（作者單位：河南理工大學(xué)）