淺談人工智能對小學(xué)信息化教育的變革

王昌美 孫晉經(jīng)

【摘要】? ? 在現(xiàn)代化社會(huì)高速發(fā)展的背景下，人工技能作為近幾年逐漸興起的一種計(jì)算機(jī)技術(shù)，其為人類的生活帶來了各種各樣的便利，并在人們的生活中不斷滲透。因此，對人類來說，人工智能的作用是十分重要的，這也在一定程度上促進(jìn)了人工智能的發(fā)展。將人工智能應(yīng)用在小學(xué)教育中，則會(huì)對其帶來更大的變革和成效。本文探討了人工智能對小學(xué)信息化教育的變革意義、問題和策略以及人工智能技術(shù)與教育進(jìn)行結(jié)合的前景。

【關(guān)鍵詞】? ? 人工智能? ? 小學(xué)? ? 信息化教育? ? 變革

引言：

我國的國務(wù)院在2017年印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中明確提出人工智能已經(jīng)成為國際競爭的新焦點(diǎn)，應(yīng)將其逐步應(yīng)用在教育領(lǐng)域，并在小學(xué)階段就要開設(shè)與人工智能相關(guān)的課程，著力于將學(xué)生培養(yǎng)成復(fù)合型人才。人工智能在輔助教師緩解教學(xué)壓力的同時(shí)，可以為學(xué)生打造更加高效的課堂有利于培養(yǎng)他們的發(fā)散性思維。通過在小學(xué)信息化教育中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以拓寬學(xué)生的知識面，減輕教師的工作量，從而使人工智能與教育教學(xué)之間形成密不可分的聯(lián)系。

一、人工智能對小學(xué)信息化教育的變革意義

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，信息化教育成為現(xiàn)階段應(yīng)用非常廣泛的一種教學(xué)模式，其主要內(nèi)涵就是在教育教學(xué)中利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，以及現(xiàn)代化教育思想和理念，為學(xué)生開展的一種較為自由、開放的教學(xué)課堂，以此來全面提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。人工智能作為現(xiàn)代化信息技術(shù)在發(fā)展過程中形成的一種高端的技術(shù)產(chǎn)物，其在信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步下也得到了相應(yīng)的變革和發(fā)展，并開始逐漸走向成熟。因此，在小學(xué)信息化教育中利用人工智能進(jìn)行教學(xué)，可以提高小學(xué)信息化教育課堂質(zhì)量和教學(xué)效率，使學(xué)生能夠更加快速的掌握相關(guān)知識，并能輔助教師根據(jù)學(xué)生的知識和學(xué)習(xí)水平對教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行更好的調(diào)整，學(xué)生通過在學(xué)習(xí)過程中與智能設(shè)備進(jìn)行交流和互動(dòng)，使教學(xué)效果更加高效。從以上的論述中可以看出，人工智能技術(shù)對小學(xué)信息化教育的變革具有十分重要的意義。

二、人工智能在小學(xué)信息化教育中變革的問題

通過在小學(xué)階段開始應(yīng)用人工智能技術(shù)，雖然該技術(shù)對小學(xué)信息化教育質(zhì)量的提高起著促進(jìn)的作用，但在實(shí)際的應(yīng)用過程中，由于其自身的一些技術(shù)，會(huì)不可避免的對小學(xué)生造成一定的負(fù)面影響，這就使得人工智能在小學(xué)信息化教育的應(yīng)用過程帶來了阻礙，教育資源受到了一定程度的浪費(fèi)。

（一）人工智能技術(shù)尚未成熟

我國的人工智能技術(shù)在信息技術(shù)的不斷發(fā)展下，逐漸趨向成熟，由于人工智能本身在進(jìn)行信息判斷和反饋時(shí)需要依靠一定的程序設(shè)定，目前這項(xiàng)技術(shù)在教育中的應(yīng)用仍處于初級階段，而比較高級的人工智能由于其在硬件和資金等方面的限制和不足，尚不能完全應(yīng)用在課堂教學(xué)中，這就使得該技術(shù)在課堂教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用的效果還無法達(dá)到最優(yōu)，一旦其遇到超出程序設(shè)定的問題，就無法進(jìn)行有效的信息判斷和信息反饋，也無法將人工智能的優(yōu)勢在課堂教學(xué)中進(jìn)行充分展示。

（二）人工智能專業(yè)人才的缺乏

目前人工智能在發(fā)展過程中，一般缺乏自主學(xué)習(xí)的能力，這也就需要有專業(yè)人才對該技術(shù)的設(shè)備進(jìn)行程序設(shè)定，使人工智能設(shè)備能夠自行處理教學(xué)中發(fā)生的一些場景，并不斷增進(jìn)和完善其的功能和作用。但在現(xiàn)階段的小學(xué)信息化教育教學(xué)中，由于人工智能缺乏相關(guān)的專業(yè)教學(xué)人才，這就使得人工智能技術(shù)無法得到進(jìn)一步的提升，小學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也無法得到更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（三）人工智能在課堂教學(xué)中使用的方式比較單一

智能化功能作為人工智能技術(shù)本身所具有的一種功能，通過應(yīng)用人工智能，學(xué)生可以從多個(gè)角度進(jìn)行知識的學(xué)習(xí)，在實(shí)際的教學(xué)中，由于教師本身缺乏對人工智能教學(xué)的理解，使得他們在課堂教學(xué)中使用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)的方式過于單一，人工智能設(shè)備也無法充分應(yīng)用到課堂教學(xué)中，導(dǎo)致該技術(shù)的優(yōu)勢無法在課堂教學(xué)中得以徹底發(fā)揮，人工智能在課堂中應(yīng)用的效果也會(huì)降低，更甚者會(huì)造成教育資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

三、人工智能技術(shù)與教育進(jìn)行結(jié)合的前景

在我國信息技術(shù)的快速發(fā)展下，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用的問題，成為當(dāng)前教育界廣泛關(guān)注的主要課題，在對學(xué)生進(jìn)行教育時(shí)，不僅要傳授他們課本上的基礎(chǔ)知識，還要使他們學(xué)會(huì)利用信息化技術(shù)處理各種問題。課堂教學(xué)中具備了一定的智能化，才能幫助學(xué)生掌握更多的能力和知識，在對教育進(jìn)行變革的過程中，始終離不開科學(xué)技術(shù)，學(xué)校和教師不能只依靠惟一的教育形式對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，這樣只會(huì)阻礙教育事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，而利用先進(jìn)的信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，成為已經(jīng)成為了對學(xué)生進(jìn)行良好教育的基礎(chǔ)和前提。目前，人工智能本身所具有的功能越來越多，也越來越完善，要想使該技術(shù)設(shè)備得到更好的應(yīng)用和發(fā)展，需要更多人的共同努力來實(shí)現(xiàn)，只有在這個(gè)方面得到一定的突破，才能促使我國的教育事業(yè)得以更加穩(wěn)定、長久的發(fā)展。教師在教學(xué)的過程中，要與學(xué)生進(jìn)行必要的情感交流和互動(dòng)，或者可以按照預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行教學(xué)，并在教學(xué)過程中對人工智能進(jìn)行不斷的改造和完善，從而探索出更適合現(xiàn)代化教育的發(fā)展模式。教師可以將創(chuàng)客教育或stem教育引入到課堂教學(xué)中，前者是將各種創(chuàng)意和想法轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，以傳統(tǒng)技術(shù)為導(dǎo)向，通過創(chuàng)新來促使人們積極參與到教育活動(dòng)中，并能將擁有相同興趣和特長的人聚到一起進(jìn)行相互合作和學(xué)習(xí);后者則與前者的模式有所相似，它是在具體的教學(xué)過程中融入了更多的技術(shù)，并提供給學(xué)生進(jìn)行自由選擇的權(quán)利，使他們能夠根據(jù)自己的興趣愛好來選擇內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如，可以將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在教學(xué)過程中，其主要有兩種學(xué)習(xí)算法，一種是指導(dǎo)式學(xué)習(xí)，另一種是非指導(dǎo)式學(xué)習(xí)。在實(shí)際的應(yīng)用中，則主要與教學(xué)專家系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，并借此來促使教學(xué)專家系統(tǒng)的性能和智能化更加完善，并在教學(xué)過程中更高效的解決各種問題。

四、人工智能在小學(xué)信息化教育的變革策略

在小學(xué)信息化教育中，該門學(xué)科對小學(xué)生的教育是能夠全面提升他們信息化素養(yǎng)的一種教學(xué)手段，人工智能的應(yīng)用可以進(jìn)一步完善信息化教育效率和質(zhì)量，因此，小學(xué)信息化教育的教師必須對人工智能加以重視，這樣可以更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（一）增強(qiáng)人工智能與多媒體設(shè)備的交互性

在目前的小學(xué)信息化教育中，人工智能技術(shù)在課堂中應(yīng)用的方式通常比較單一，多媒體設(shè)備的使用也需要人為的操作，這種教學(xué)模式往往比較生硬，小學(xué)生在學(xué)習(xí)過程也會(huì)十分吃力。在實(shí)際的教學(xué)過程中，專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)注重增強(qiáng)人工智能與多媒體設(shè)備的交互性，將多媒體權(quán)限的控制權(quán)直接交給人工智能，這樣就能能有效改善當(dāng)前教學(xué)課堂中的問題，并能促使小學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果得到更好地提升。

（二）培養(yǎng)專業(yè)的人工智能教學(xué)人才

若要將人工智能更好地應(yīng)用在小學(xué)信息化教育中，需要擁有更為專業(yè)的人工智能教學(xué)人才，來對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的完善。只有將人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)中得到不斷的完善，才能真正實(shí)現(xiàn)信息化教育，而當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)得到更好地發(fā)展和進(jìn)步之后，人工智能的應(yīng)用就不用只局限在課堂教學(xué)中，而是可以被學(xué)生當(dāng)做隨身家教來使用，從而真正實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備與人類進(jìn)行一對一的教學(xué)。除此之外，在小學(xué)信息化教育過程中，通過應(yīng)用人工智能，教師可以結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段對學(xué)生進(jìn)行更好地培養(yǎng)和教育，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中提升他們的學(xué)習(xí)效率。

（三）利用人工智能設(shè)備的優(yōu)勢提升課堂交互性

人工智能設(shè)備在課堂教學(xué)中不同于其他教學(xué)設(shè)備的點(diǎn)在于，多媒體設(shè)備自身的交互功能十分強(qiáng)大，而人工智能設(shè)備在使用的過程中，其自身不但擁有較強(qiáng)的交互功能，還能在課堂教學(xué)中，通過與多媒體設(shè)備的共同作用實(shí)現(xiàn)與學(xué)生之間的交互性，基于這種情況，在實(shí)際的小學(xué)信息化教育中，教師要將人工智能設(shè)備的優(yōu)勢進(jìn)行充分的利用，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到與該設(shè)備的交互中，從而幫助學(xué)生更好地吸收課堂教學(xué)內(nèi)容。

例如，在小學(xué)信息化教育中，教師借助人工智能設(shè)備開展教育教學(xué)時(shí)，可以在人工智能設(shè)備中提前進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的知識與問題的解答數(shù)據(jù)，并在教學(xué)過程中向?qū)W生進(jìn)行提問，在這個(gè)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生積極與人工智能設(shè)備進(jìn)行溝通，使他們在與人工智能設(shè)備進(jìn)行交流的過程中不但能夠得到問題的準(zhǔn)確解答，還能使他們自身的自主學(xué)習(xí)能力得到充分的提升，最終實(shí)現(xiàn)全面提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的教育目標(biāo)。

（四）利用人工智能使課堂教材更加智能化

在信息技術(shù)和現(xiàn)代化教育的不斷發(fā)展下，教師在教學(xué)過程中對學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和提升越發(fā)重視，特別是在小學(xué)階段的教學(xué)中，由于這個(gè)階段的學(xué)生心智尚未發(fā)育成熟，且缺乏正當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)觀念，使得他們在課堂教學(xué)中很難長時(shí)間的集中注意力。在小學(xué)信息化教育中，利用人工智能設(shè)備可以使課堂教材更加智能化，從而可以很好地解決這一問題，并能幫助學(xué)生將教材中生硬的知識變得更加鮮活、生動(dòng)，這樣就能使他們在課堂的學(xué)習(xí)中可以很好地集中注意力，并保持長時(shí)間的專注力，使他們的學(xué)習(xí)效率得到進(jìn)一步的提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全面提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目標(biāo)。

例如，在小學(xué)信息化教育中，教師可以以數(shù)據(jù)的形式，在人工智能設(shè)備中提前錄入教材內(nèi)容，以此來幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生也能被這種新型的學(xué)習(xí)工具所吸引，從而更加專注的投入到課堂學(xué)習(xí)中，除此之外，人工智能設(shè)備的應(yīng)用，還可以使學(xué)生在課堂教學(xué)過程中對學(xué)習(xí)更加感興趣，并能更好地培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力，有利于小學(xué)生綜合能力的發(fā)展，從而為他們未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

綜上所述，本文通過對人工智能對小學(xué)信息化教育的變革的分析，可以發(fā)現(xiàn)，人工智能能夠促使小學(xué)教育事業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步，但由于其在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用仍處于初始階段，使得其相對于人工智能本身而言比較落后，這一點(diǎn)需要引起廣大教育工作者和相關(guān)教育部門的高度重視，并積極采取更為有效、系統(tǒng)的策略來解決有關(guān)問題。

小學(xué)教師要充分意識到人工智能對小學(xué)信息化教育改革的重要意義，并在實(shí)際的教學(xué)過程中，充分利用其本身的優(yōu)勢，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)，使得在提升他們學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，促使他們得以全面發(fā)展，并為他們?nèi)蘸蟮膶W(xué)習(xí)生涯打好基礎(chǔ)。

作者單位：王昌美? ? 孫晉經(jīng)? ? 平邑縣白彥鎮(zhèn)中心校

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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