淺析我國人工智能在學(xué)前教育中的應(yīng)用

摘 要：人工智能的發(fā)展勢必對學(xué)前教育的發(fā)展產(chǎn)生影響，學(xué)者們對人工智能在教育的應(yīng)用特點、方式以及作用做出了相應(yīng)的闡述。但對于人工智能教育的內(nèi)涵還未能給出一個統(tǒng)一標準的界定。本文對人工智能在學(xué)前教育中的應(yīng)用內(nèi)涵、現(xiàn)狀及對研究的反思與展望進行了分析與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：人工智能;學(xué)前教育

人工智能對人們的生活和工作帶來巨大影響的同時，也在加速融入教育，為教育教學(xué)注入新的思想，提供新的方法和工具，帶動教育教學(xué)模式的根本轉(zhuǎn)型，促進教學(xué)效果質(zhì)的提升。在人工智能的影響下，國務(wù)院于 2017 年頒布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》和《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，旨在推動人才培養(yǎng)模式和教學(xué)方法的完善。目前，人工智能走進高校與中小學(xué)課堂的現(xiàn)象已屢見不鮮，然而學(xué)前教育領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄艿膽?yīng)用還較少見。人工智能的發(fā)展勢必對學(xué)前教育的發(fā)展產(chǎn)生影響。在中國知網(wǎng)上進行主題搜索，發(fā)現(xiàn)關(guān)于“人工智能”與“教育”主題的文獻在 2017 年之后呈井噴之勢，并持續(xù)增加。人工智能的爆發(fā)引起了教育研究領(lǐng)域的重視，形成了一股研究熱潮。

一、概念界定

（一）人工智能

王萬森指出，人工智能屬于一門交叉性質(zhì)的學(xué)科，它是包含心理學(xué)、哲學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、計算機技術(shù)等都在內(nèi)的綜合性學(xué)科。通過計算機來對人的智力如知覺、學(xué)習(xí)、推理、交流等相關(guān)系列復(fù)雜活動進行模擬的人造的智能體。王萬良在其著作中也提到，人工智能研究的基本內(nèi)容有知識表示、機器感知、機器思維與機器學(xué)習(xí)。還有些研究者認為人工智能技術(shù)與其它技術(shù)并無差異，即便進入校園，相應(yīng)場景、內(nèi)容與實現(xiàn)方式仍將由教育目標和價值所主導(dǎo)。

綜上所述，雖然學(xué)界對于人工智能還沒有一個統(tǒng)一具體的界定，但學(xué)者們對人工智能都有了各自的詳細見解。人工智能，一般是指由人創(chuàng)造的符合人類情感、倫理與道德觀念，利用機器模擬、延伸和拓展人的智能，感知環(huán)境、獲取知識并使用知識獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。

（二）學(xué)前教育

學(xué)前教育主要可以分為兩個重要階段：0-3歲幼兒早教階段及3-6歲學(xué)齡前兒童教育階段。學(xué)前教育內(nèi)容主要從五大領(lǐng)域來開展：語言領(lǐng)域、健康領(lǐng)域、科學(xué)領(lǐng)域、社會領(lǐng)域、藝術(shù)領(lǐng)域，但某些教育機構(gòu)也會根據(jù)自己擁有的特色設(shè)計課程內(nèi)容，比如雙語幼兒園和以體育為特色的幼兒園等。

綜上所述，學(xué)前教育是由家長及幼兒園老師利用各種方法，有系統(tǒng)、有計劃而且科學(xué)地為幼兒身心健康發(fā)展而進行的教育。兒童是人生智力發(fā)展的基礎(chǔ)階段，又是發(fā)展最快時期，適當、正確的教育對幼兒未來發(fā)展有巨大的作用。

二、人工智能教育應(yīng)用的內(nèi)涵研究

在人工智能的發(fā)展過程中教育是和人工智能應(yīng)用密切相關(guān)的領(lǐng)域。王海芳和李鋒對在教育中應(yīng)用比較廣泛的六個人工智能應(yīng)用領(lǐng)域進行研究分析。應(yīng)用于遠程教育的專家系統(tǒng)有智能決策專家系統(tǒng)、智能答疑專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源專家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)等;較為常用的教學(xué)機器人有，能力風(fēng)暴機器人、通用機器人、未來之星機器人、樂高機器人、納英特機器人、中鳴機器人等。李昭涵等論述人工智能與教育結(jié)合包括作業(yè)自動批改、拍照搜題在線答疑、智能測評和個性化學(xué)習(xí)四個方向，并對人工智能在學(xué)習(xí)者模型、教學(xué)模型和特定學(xué)習(xí)領(lǐng)域三方面的創(chuàng)新性變革進行探討。余明華等對機器學(xué)習(xí)的教育應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，機器學(xué)習(xí)應(yīng)用于教育主要集中在學(xué)生建模、學(xué)生行為建模、預(yù)測學(xué)習(xí)行為、預(yù)警失學(xué)風(fēng)險、學(xué)習(xí)支持和評測以及資源推薦等六方面。

綜上所述，學(xué)者們對人工智能在教育的應(yīng)用特點、方式以及作用做出了相應(yīng)的闡述。但對于人工智能教育應(yīng)用內(nèi)涵還未能給出一個統(tǒng)一標準的界定。

三、人工智能在學(xué)前教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）人工智能在幼兒園教育中的應(yīng)用

樊麗娜等闡述了人工智能時代幼兒園教育活動的思考，在幼兒園教育培養(yǎng)目標有了新轉(zhuǎn)向、培養(yǎng)方法有個新變化。并提出幼兒園教育活動應(yīng)用人工智能需遵循，以幼兒的發(fā)展為前提、以幼兒的需求為根本和以幼兒的體驗為基礎(chǔ)等原則。趙雨晨提出人工智能時代對學(xué)前兒童學(xué)習(xí)的影響、存在的問題及指導(dǎo)建議。針對人工智能技術(shù)使用頻繁、人工智能傳播信息成人化等問題，提出合理運用人工智能技術(shù)和傳播信息的適宜性等建議。任柯燕學(xué)者認為，可以通過人工智能產(chǎn)品培養(yǎng)孩子的編程思維。市面上、網(wǎng)絡(luò)上的培訓(xùn)機構(gòu)花樣頻出，應(yīng)仔細甄別培為幼兒提供事宜的編程教育內(nèi)容。李昊璞利用案例分析了Code.org網(wǎng)站模式，并在此基礎(chǔ)上做了很多改進，在編程卡牌的設(shè)置中加入了拼音、漢字、英語以及相對應(yīng)的卡通圖形可以進行多語言及想象力教育。吳俊杰老師關(guān)注Scratch Jr 在兒童階段進行程序設(shè)計、互動媒體創(chuàng)意設(shè)計上的應(yīng)用模式探索，為幼兒設(shè)計了一些基于平板電腦的編程活動。在設(shè)計的場景中，幼兒需要先考慮什么樣的場景，在這個場景中有哪些人物，根據(jù)時間來判斷，哪些人物先上場，哪些人物后上場。此外，這款軟件還支持利用攝像頭拍照。周影對多媒體智能平臺的幼兒英語教學(xué)從社交器人、多媒體智能平臺、在線游戲和增強現(xiàn)實技術(shù)角度進行了表述。在社交機器人同傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比，社交機器人能夠設(shè)計出更貼合人類教師的教學(xué)體系。在與社交機器人進行交流的過程中，幼兒能激發(fā)自身的學(xué)習(xí)動力，但同時雙方間的交流不應(yīng)太難。在游戲中幼兒對于學(xué)習(xí)的興趣以及注意力都有所增加，學(xué)習(xí)效果較為良好。

何紅蓮敘述了交互智能平板集合電子白板、短焦投影、音響、電腦、視頻展臺、中控等多媒體設(shè)備功能于一體，充分滿足現(xiàn)代教學(xué)應(yīng)用需求。在幼兒園美術(shù)教學(xué)中，交互智能平板中的繪畫功能激發(fā)幼兒學(xué)習(xí)興趣與想象創(chuàng)造力、照相功能保存幼兒作品，優(yōu)化師生評價、“探照燈”照亮重難點、“放大鏡”放大重難點、“屏幕回放”回放重難點等。向征評述了智能機器在幼兒園數(shù)學(xué)教學(xué)活動中應(yīng)用優(yōu)勢主要有，優(yōu)化教學(xué)資源，利于教學(xué)創(chuàng)新和創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，優(yōu)化教學(xué)效果。智能機器中可以安裝多個世界一流比較成熟的評價體系，如美國學(xué)前教育的一種全新的評價體系“GOLD”，在評價中，智能機器可以及時采集、傳輸、展示、評價幼兒操作練習(xí)情況。董荻介紹了，智能機器人在學(xué)前教育領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用為RAE，指教師和學(xué)生以教育機器人為主要教學(xué)媒介和工具進行有關(guān)教學(xué)活動，協(xié)助幼兒園教師建立有趣、生動的學(xué)習(xí)環(huán)境。智能機器人是幼兒園課堂活動載體也是幼兒園課堂教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中能與師生進行多種語言和符號的對話，進行儀器操作等復(fù)雜動作;還可根據(jù)對智能機器人自身的模塊進行預(yù)設(shè)，幫助幼兒構(gòu)建比較完整、全面的認知系統(tǒng)。

綜上所述，目前我國關(guān)于幼兒園教育中的人工智能應(yīng)用收到越來越多的重視，其中對于幼兒園編程課、幼兒美術(shù)活動及科學(xué)領(lǐng)域的活動中的人工智能教育應(yīng)用的研究較多。但研究的深度和針對性不足，幼兒園人工智能教育的研究發(fā)展?jié)撃苁蔷薮蟮?，有待我們?nèi)ド钊爰氈碌厮伎?。學(xué)前教育階段作為基礎(chǔ)教育的重要基石，對個體的塑造具有奠基作用。借助人工智能對幼兒園的教育活動實現(xiàn)改革與創(chuàng)新，是未來學(xué)前教育領(lǐng)域改革發(fā)展的趨勢。

（二）人工智能在家庭教育中的應(yīng)用

近年來家長們都熱衷于使用智能機器人對幼兒進行教育，Keeko 智能早教機器人主要針對 0 至 6 歲的兒童，針對家庭使用場景，瞄準兒童語言學(xué)習(xí)的需求開發(fā)。服務(wù)場景上，立足家庭場景機身是一臺桌面機，產(chǎn)品設(shè)計使用環(huán)保材料，實現(xiàn)語音喚醒、聲源定位等功能;獨家發(fā)明無輪行走運動結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)體積減小的同時保持靈活的運動性能，確保與幼兒的互動性。王會等以體驗設(shè)計理論為切入點，以3歲-4歲兒童的生理、心理特點為研究基礎(chǔ)，對兒童智能玩具的體驗設(shè)計策略進行了分析，力求在創(chuàng)造感官體驗、創(chuàng)造情感體驗、創(chuàng)造思考體驗、創(chuàng)造行為體驗和創(chuàng)造關(guān)聯(lián)五個層面上為兒童創(chuàng)造更好的體驗。方芳在其碩士論文中介紹了，目前關(guān)于智能機器人玩具的類型行業(yè)內(nèi)并沒有一個明確的界定標準，將目前市場上的智能機器人玩具按功能玩法和使用特點將智能機器人玩具分為三類，包括需動手拼裝的可編程智能機器人玩具類、智能寵物類、帶服務(wù)性質(zhì)的個人陪伴類智能玩具。

綜上所述，在幼兒時期家庭對孩子進行良好的教育具有十分重要的意義。教育與高科技智能相結(jié)合，利于孩子的注意力、觀察力的提升以及思考、表達水平的發(fā)展。但當前在學(xué)前教育階段中應(yīng)用的人工智能產(chǎn)品，應(yīng)用內(nèi)容較為單一、功能簡單。人工智能在學(xué)前家庭教育的應(yīng)用應(yīng)借鑒人工智能在其它教育階段的成果，擴大應(yīng)用范圍研究，豐富智能化產(chǎn)品，推進學(xué)前教育智能化發(fā)展。

四、反思與展望

近年來，人工智能在學(xué)前教育中的應(yīng)用的研究取得了一定的研究成果，但仍存在些許不足，從研究范圍來看，涉及學(xué)前教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究非常少。應(yīng)用成果地域分布以南方一線城市為主，其他區(qū)域研究幾乎沒有相關(guān)研究。從研究內(nèi)容來看，大多數(shù)依托中小學(xué)教育中提出，在對于人工智能在學(xué)前教育領(lǐng)域的應(yīng)用成果研究較多，對基礎(chǔ)理論研究與方法、途徑的研究關(guān)注并不多。另外，研究角度單一，缺乏從幼兒角度出發(fā)研究人工智能在學(xué)前教育領(lǐng)域應(yīng)用。在今后研究中，應(yīng)不斷的增加研究的深度與廣度，在多元化視角下看待問題，拓寬研究的范圍。人工智能在學(xué)前教育領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于早期探索的階段，發(fā)展和研究潛力巨大。根據(jù)我國的義務(wù)教育法，學(xué)前教育目前不屬于義務(wù)教育，目前幼兒人工智能教育大多是由人工智能企業(yè)在推動。因此，為了加大人工智能在學(xué)前教育領(lǐng)域發(fā)展力度，政府和行政部門更應(yīng)該重視對其推廣和應(yīng)用。學(xué)前教育也將借助人工智能的智能化、高效率、高精度、低成本等優(yōu)勢不斷完善。

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作者簡介：

金香（1991—），女，朝鮮族，黑龍江省牡丹江市人，延邊大學(xué)學(xué)前教育專業(yè)研究生.