人工智能促進教學變革研究

王然 河南省駐馬店技師學院

一、什么是人工智能

人工智能 (Artificial Intelligence,AI)是計算機科學的一個分支,是一門研究運用計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性學科。換言之 ,它研究如何用計算機模仿人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設計、學習、思考、規劃以及問題求解等思維活動 ,來解決需要人類專家才能處理的復雜問題 ,例如咨詢、診斷、預測、規劃等決策性問題。人工智能也是一門涉及數學、計算機科學、控制論、信息學、心理學、哲學等學科的交叉和邊緣學科。與一般的信息處理技術相比 ,人工智能技術在求解策略和處理手段上都有其獨特的風格。人工智能研究處于信息技術的前沿 ,它的研究、應用和發展在一定程度上決定著計算機技術的發展方向。同時,信息技術的廣泛應用也對人工智能技術的發展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究領域如自然語言理解、模式識別、機器學習、數據挖掘、智能檢索、機器人技術、人工神經網絡等都走在了信息技術的前沿 ,有許多研究成果已經進入人們的生活、學習和工作中,并對人類的發展產生了重要影響。

二、人工智能進入教學課堂的特點和優勢

（一）人工智能將傳統課堂變得更智慧

在貴州省清鎮市第一中學，胡宏煒老師正在課堂上給學生講解幾何知識。當胡宏煒用平板電腦發出“提問指令”時，學生手中的平板電腦屏幕上瞬間呈現出搶答器的畫面，只見學生爭分奪秒按下“搶答鍵”，課堂猶如激烈的競賽現場。而隨堂練習時，平板電腦又變身“習題冊”，學生們能在上面作答。隨后，這本“習題冊”還能立馬批改給出評判，并自動分析教學成果，學生對知識的掌握情況一目了然。

將人工智能運用到教育之中，可以使教師從繁冗重復的機械性工作中解脫出來，從而擁有更多時間和精力關注到學生的高階思維、創新能力的培養，使“老師”成為真正的“師傅”“教練”。

將人工智能應用到教育之中，不僅可以改變教師的教學理念和教學行為，使教師在教材之外還可以利用更多的優質教學資源，同時還改變了學生的學習方式，提升了課后自主學習的主動性、趣味性，使學與教的模式發生轉變。

人工智能將成為教師的得力助手，推動個性化、適應性教學開展 “人工智能的不同技術對于教育的作用是不同的”，北京大學教育學院教育技術系教授賈積有說道。“數據挖掘技術可以實現教育決策和管理的民主化及科學化；學習分析技術可以幫助教育者更好地實施個性化和適應性教學活動；模式識別技術如情感識別等可以自動識別學生情感狀態，以便實施適應性教學；自然語言處理技術一方面可以作為教輔工具應用到語言教學上，另一方面可以作為人機交互手段應用到智能教學系統上，實現自動答疑。”

(二)不受外界環境干擾，可自動完善自身功能

在浙江外國語學院國際學院的一場考試中，來自六個國家的十一位留學生進行了一場作文測試，試卷由人工智能進行批改。在其中一篇作文里，人工智能只用了幾十秒便精準地找到八處錯誤，并標明了錯誤原因，完成了批改工作。

雖然，該技術目前還未廣泛應用，但與人工判卷相比“，人工智能+教育”系統是一個獨立、自治的系統，它不受外界和用戶的干預而自主運行，同時，還能通過深度學習，不斷完善自身功能、不斷演進，從而提升其精準程度。

（三）開放教育環境，教育場景不再局限于課堂

近日，在北京第十八中學籃球館，10名黑白相間的小機器人排成三排，整齊劃一地翩翩起舞，或倒立踢腿，或抖動雙臂。這是人工智能使得人們“沉浸式參與體驗”的一部分。此外，還有“3D教模百寶箱”“AR智能課堂”“智慧課堂教學應用分析系統”等，都帶來了不同尋常的體驗感受。

在“大眾創新”的時代，教育作為創新人才培養的重要領域，更加不能“故步自封”。將人工智能運用到教育之中，能夠使教育不再局限于課堂，同時還將學校、社會、企業有機地連成一體，讓學生得到更加開放、更加多元化的教育。

三、人工智能來襲，對教師提出了更高的要求

教育信息化是一種教育創新，希望每一個教師，都要以非常積極的態度擁抱人工智能，做把大數據、人工智能用于日常教學的高手，把日常教學中知識的傳授交給機器，老師重點做好育人的工作。

（一）教師不會被機器人完全取代，教師應樹立學習意識、開放意識和創新意識

教育畢竟是人與人的對話，教師不會被機器人完全取代“教育不是培養流水線上的產品，無論技術如何發展，教師的言傳身教、面對面的溝通交流都是育人必不可少的環節。”華東師范大學副校長戴立益曾這樣說。在華南師范大學教授穆肅看來，教師不會被機器人完全取代。她說，因為教師的工作是人對人的，而人有自己的思維和情感。機器可以取代一些簡單、重復性的勞動，甚至是高智能的工作；但在教與學中，老師與學生雙方還是會更愿意體會到情緒的變化和面對面的互動。說到底，人還是更渴望與人的交流，而機器卻是冰冷的。

在信息化時代，學習意識、開放意識和創新意識將是老師們必不可少的基本素質。如何利用新技術為學生呈現出最好的教學效果，這必將成為各位老師將要面臨的重要課題。因此，只有具有了這三大意識的老師，才能更受學生歡迎！溝通能力必不可少，親和力很重要 利用人工智能進行教學，只能實現單純的人機互動，因此，如何更好地與學生進行情感交流、全方位地與學生互動，也是老師們需要思考的問題之一。不妨試著以具有親和力的溝通方式與學生交流，一定能讓學生感受到更多關懷！

新技術的發展與應用，將會確保每個孩子都得到更為精細、更為個性化的教育，因此，作為老師，也應當注重學生的學習特征，并盡可能地因材施教，進行更具針對性的培養。

（二）教師應掌握人工智能技術應用的好方法

穆肅教授還說道，“現代社會的發展，就像那句話所形容的：未來已來。科技已滲透到我們生活、工作的方方面面。作為教師，如果不能去適應、迎接這種變化，還是像傳統的一支粉筆一堂課的教學方式，那就只能被淘汰。”“未來是‘人機共教’的時代。教師作為一種職業不會被取代，并不意味著所有教師都不會被淘汰。重復性、機械性工作都可以交給人工智能，教師需要不斷學習，及時關注最新技術進展，掌握如何運用人工智能技術來分析教學過程中的案例和問題。”民進中央副主席、中國教育學會副會長朱永新說。

“顯然，未來的優秀教師將是那些善于使用人工智能的教師，教師要主動擁抱人工智能。”教育部基礎教育課程教材發展中心主任田慧生說。

（三）人工智能時代，教師必須提升自己的信息素養

在人工智能時代，教師教學必須抓住3個核心：一是教授學生有價值的知識，同時培養學生探尋知識的興趣、欲望和方法；二是培養學生良好的品行；三是啟發學生尋找人生的價值和意義。

因此，面對信息技術和人工智能的日新月異，各位老師也應當提升自己的信息素養，利用智能技術改進自己的教學理念、教學方法，成為掌握信息技術、具有創新思維的教師！

四、結束語

雖然人工智能的出現解決了許多教育上的難題，但需要明確的是，性格才是人類獨有的，并且發揮著重要的作用。作為人類靈魂的工程師，老師們從身心方面帶給孩子的關心才是優勢所在，因此，相對于冰冷的機器，情商高、人性化的老師將更受歡迎！