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人工智能赋能教学变革的若干理论探讨

 daoge6302 2023-03-20 发布于安徽

引 言



人工智能赋能教育促使教育进行创新性地变革。借助人工智能在课堂教学、校园管理、学业测评等各方面多层次运用全方位地提升了学校教育教学效率,增强了学生自主性,实现了因材施教与个性化教学。学生也逐渐由被动学习转向主动的知识探究,由机械接受知识转向自主体验,这对教学的多元化评价等要求也越来越高。因此,探索人工智能赋能教育新变革,满足学生对智能化学习的新需求是当代教育变革的关键。

人工智能赋能教学改革



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人工智能赋能的内涵及意义

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新兴技术科学,是计算机科学的一个分支。它的研究目的主要是让机器可以做出类人智能的反应,该领域目前比较成熟并广泛应用的技术主要包括机器人技术、语音识别技术、自然语言处理和图像识别技术等。近年来,人工智能作为新科技革命和产业革命的战略性技术,促使各行各业都产生了颠覆式的创新,井喷式地形成了一系列新业态、新模态和新产业领域,这将对信息化社会全领域、全产业、全行业带来革命性的影响和挑战。

人工智能赋能教育是指在“互联网+”的大环境下,人工智能技术与教育领域深度融合,为课堂教学创新变革赋能加力的过程。其本质就是人工智能在互联网及大数据分析技术的基础上,模拟辅助、延伸、扩展和增强教育教学主体的能力,为提升教育质量、形成教育的智能生态、提高课堂教学效率提供内在驱动力和技术支持的教育信息化过程。

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人工智能赋能教育创新

人工智能赋能教育推动教育实践做出相应调适、创新乃至变革,主要体现在促进教学理念的转变、教育内容的深化、教学方式的变革、教学评价的多元化、教师能力结构的重组、校园安全管理系统的优化等方面。

(1)教学理念的转变

随着智能时代的来临,信息社会对人才类型的需求也在悄然发生着转变,这给教育领域带来了新的机遇和挑战。科技赋能提质增效、智慧创新驱动引领未来已成为时代的主题。

社会对创新性人才的需求呼唤变革传统的教学理念,创新赋能教育思维,在“以人为本”“全面发展”等教育理念的基础上注入“创造性思维”“主体性”等新理念,激发学生内在潜力,培养其较高的自我效能感,从而实现由内至外自我驱动系统的变革和结构性创新,借助人工智能技术的学生个体发展大数据分析,实现个性化教学,同时强调深度学习、跨学科融合、人机协同等理念,助推教育理念革新,促进教育高质量发展。

(2)教学内容的深化

人工智能赋能教育变革,应基于赋能思维结合人机之间协同深化教学内容变革。教学内容是教师实施课堂教学的基础,是教育实践的灵魂所在,也是促进学生全面发展的有力保障。借助人工智能技术中的大数据与深度学习等核心技术,使学生对所学内容的认知更加精准、科学。这促进了教师改变传统教育内容的选择与设计,一方面,教育内容不再局限于书本知识,而应结合人工智能应用属性,促进人机之间协同互动,助力实现人工智能的深度学习;另一方面,教育内容的呈现形式正在由教师主动授受、学生被动接受转为教师引导、学生自主探究为主。

此外,中小学校开设人工智能课程及相关社团活动,通过教师讲解人工智能相关理论、原理及算法,让学生能够感知、体验人工智能,并初步理解人工智能实现的知识体系,逐渐培养智能化意识与计算思维,这是人工智能赋能教育促使其内容深化变革的体现。

(3)教学方式的变革

人工智能对基础教育的赋能,既为师生提供了泛在化的学习资源和智能化的学习环境,又推动了教与学方式的变革。在教学方式上,教师可以借助互联网、大数据挖掘技术与语音识别测评系统等智慧教学平台,依据学生的认知水平、学习能力等特征,为其提供不同的学习内容与方法指导,真正实现个性化和差异化教学;在学习方式上,学生学习打破了传统的时空界限,可依托大数据分析技术寻找适合自己的最优学习策略和学习方式,发挥自己的想象力和创造力,设计、搭建、开发出富有创意的作品,促进其自主探究与实践创新能力发展。“以人为本”的教育模式正在逐步完善,人工智能技术成为促进教与学方式发生根本性变革的催化剂。

(4)教学评价的多元化

伴随着人工智能的飞速发展,大数据技术也被逐渐广泛应用起来,人工智能赋能教育创新变革,理应应用数据分析促进教学评价多元化。要坚持以人为本、多源数据联动、动态精细画像、全面多元化的评价理念。

在评价方法方面,借助人工智能中的大数据分析及挖掘技术对有关教与学的行为数据、情感数据、言语数据等进行智能感知和动态分析,通过分解、关联及重组多源数据建立反映教学现状的动态模型。这可使教学从重结果到重过程,从聚焦学习成绩到关注学习行为,借助大数据挖掘与分析技术动态、多维度、全方位地分析教学全过程,助力课堂教学持续改进,促进学生创新能力与综合协作能力的培育。

(5)教师能力结构的重构

人工智能时代的到来,对教师职业产生了直接深远的影响,尤其是大数据挖掘与分析技术的产生,能够对教师的课堂行为进行实时监控,记录数据并作出全方位、多层次的数据分析。教师可以根据数据反馈,更深入细致地研究自身教学行为,提高反思、教研能力,不断提升自身教学素养。

此外,人工智能技术带来的跨学科融合,助推了教师知识重构能力的转变,教师不仅要具备相关学科的知识背景,还要有信息化胜任力和跨学科融合的能力,注重形成自己独特的教学风格,实施个性化教学,更好地成为学生学习的组织者、引导者及合作者。

(6)校园安全管理系统的优化

校园安全管理是学校教育与管理的重要组成部分。人工智能借跨界融合之势,利用大数据及云计算的优势,促进校园物理管理系统与数字化信息系统相融合,以物联网、大数据分析、云计算及人工智能技术为支撑,形成全面感知、数据化、网络化、系统、联动、安全的智能校园管理体系。如将人工智能技术应用于辅助课后托管班的人脸识别考勤机、疫情下的自动测温机器人、师生课堂行为分析系统等。

人工智能技术正在改变传统的校园安全管理方式,物理环境与信息数据系统的深度融合,使校园安全逐渐走向“精准化管理,便捷式服务”的方向。这也为学生提供了更加智能全面、便捷安全的学习环境,为学生将来可以更快、更好地融入智能时代打下了良好的基础。

人工智能应遵循教育规律


 

在人工智能赋能的大背景下,教育实践正积极主动做出相应地调整与革新,这是智能时代的必然要求,也是教育发展的必然选择。然而,教育作为有目的地培养人的一种社会活动,有其自身的特点和规律。面对人工智能的浪潮,教育理应坚守自身发展规律,理性迎接技术带来的冲击,深化与人工智能的融合,为社会发展培养高质量、创新型专业人才提供服务。

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坚守“育人”的教育初心

教育本身具有历史继承性,其“以人为本”的育人原则应该是任何时代都必须遵循的。教育作为人类社会所独有的一种活动,其起点和归宿都是人,教育的根本任务是促进人的成长和发展。这要求教学应具有教育性,时刻把育人放在第一位,充分尊重人本身、尊重生命。

人工智能赋能教育之后,教育性原则变得尤为重要。然而,当前在有些学校,人工智能的应用仅是辅助教师对知识进行传授,而将学生的知识涵养与情感、意志等主观意识进行割裂,教学的育人功能无法得到充分满足。面对智能时代发展带来的机遇与挑战,我们理应坚守教育“育人”的初心,遵循教育规律,这是确保学校发展与实现教书育人职责、推动社会不断发展进步的基础和基本保证。

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尊重学生的主体性

人工智能与教育深度融合,助推了传统的课堂教学模式发生根本性的改变,打破了传统以同龄学生构成的班级“学习共同体”模式。人工智能技术可以迅速满足学生对知识的渴望,但借助人工智能技术通常只是将知识简洁快速地呈现在学生眼前,从而忽视了学生作为一个主动构建知识的独立个体的事实。这助长了学生对人工智能技术的依赖,不利于学生创新能力、思维能力及问题解决能力的培养。

在智能化时代下,教育理应坚守“以人为本”的原则,尊重学生的主体性,注重引导学生经历丰富的情感体验,培养其自主构建知识体系的能力,关注学生发挥自身的想象力与创造力,使学生实现个性化。这是满足学生成长需求的必然要求,也是教育工作的最终着力点。

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培养学生德智体美劳全面发展

五育是基于人的全面发展而提出的,德育教人为善,智育教人求真,体育教人健体,美育教人臻美,劳育教人创造。因此,任何一育都不能孤立而存在,都是全面发展教育的重要组成部分。教育活动具有全方位、多维性、整体性的特征,承载着五育的职能,是综合性的活动。

在人工智能时代,机器代替人类工作的领域越来越广泛,当人类习惯性地依赖机器运行去替代身体运作进行社会活动时,就会对学生的健康发展产生一定的负面影响。近年来,在中小学学生中出现的信仰缺失、意志薄弱、体质下降、不爱劳作、自理能力弱等一些问题,与学生片面发展不无关系。人工智能与教育领域相融合,可以拓展教学资源,丰富教学内容,完善教学结构,发展学生智力,助推学生成长。但当前坚守“五育融合”,完成培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人的教育机制有待加强。

结 语


 

“人工智能+教育”是培养全面发展、高质量、创新型人才的重要保障,对智能时代学校完成育人育才的根本任务具有里程碑式的意义。然而在助力人工智能与教育领域深度融合的同时,我们应秉持理性的态度,遵循教育规律,这是教育领域做出创新性变革的灵魂所在,也是人工智能赋能教育的必然选择。


作者单位 | 山东青岛市崂山区沙子口街道沙子口小学 山东青岛市崂山区沙子口小学

内容来源 |《中小学信息技术教育》2023年第2-3期


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