淺析我國人工智能在學前教育中的應用

摘 要：人工智能的發展勢必對學前教育的發展產生影響，學者們對人工智能在教育的應用特點、方式以及作用做出了相應的闡述。但對于人工智能教育的內涵還未能給出一個統一標準的界定。本文對人工智能在學前教育中的應用內涵、現狀及對研究的反思與展望進行了分析與總結。

關鍵詞：人工智能;學前教育

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，為教育教學注入新的思想，提供新的方法和工具，帶動教育教學模式的根本轉型，促進教學效果質的提升。在人工智能的影響下，國務院于 2017 年頒布了《新一代人工智能發展規劃》和《國家教育事業發展“十三五”規劃》，旨在推動人才培養模式和教學方法的完善。目前，人工智能走進高校與中小學課堂的現象已屢見不鮮，然而學前教育領域對人工智能的應用還較少見。人工智能的發展勢必對學前教育的發展產生影響。在中國知網上進行主題搜索，發現關于“人工智能”與“教育”主題的文獻在 2017 年之后呈井噴之勢，并持續增加。人工智能的爆發引起了教育研究領域的重視，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的學科，它是包含心理學、哲學、神經生理學、計算機技術等都在內的綜合性學科。通過計算機來對人的智力如知覺、學習、推理、交流等相關系列復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容有知識表示、機器感知、機器思維與機器學習。還有些研究者認為人工智能技術與其它技術并無差異，即便進入校園，相應場景、內容與實現方式仍將由教育目標和價值所主導。

綜上所述，雖然學界對于人工智能還沒有一個統一具體的界定，但學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，感知環境、獲取知識并使用知識獲得最佳結果的理論、方法、技術及應用系統。

（二）學前教育

學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歲學齡前兒童教育階段。學前教育內容主要從五大領域來開展：語言領域、健康領域、科學領域、社會領域、藝術領域，但某些教育機構也會根據自己擁有的特色設計課程內容，比如雙語幼兒園和以體育為特色的幼兒園等。

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

二、人工智能教育應用的內涵研究

在人工智能的發展過程中教育是和人工智能應用密切相關的領域。王海芳和李鋒對在教育中應用比較廣泛的六個人工智能應用領域進行研究分析。應用于遠程教育的專家系統有智能決策專家系統、智能答疑專家系統、網絡教學資源專家系統、智能導學系統和智能網絡組卷系統等;較為常用的教學機器人有，能力風暴機器人、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合包括作業自動批改、拍照搜題在線答疑、智能測評和個性化學習四個方向，并對人工智能在學習者模型、教學模型和特定學習領域三方面的創新性變革進行探討。余明華等對機器學習的教育應用研究發現，機器學習應用于教育主要集中在學生建模、學生行為建模、預測學習行為、預警失學風險、學習支持和評測以及資源推薦等六方面。

綜上所述，學者們對人工智能在教育的應用特點、方式以及作用做出了相應的闡述。但對于人工智能教育應用內涵還未能給出一個統一標準的界定。

三、人工智能在學前教育中的應用現狀

（一）人工智能在幼兒園教育中的應用

樊麗娜等闡述了人工智能時代幼兒園教育活動的思考，在幼兒園教育培養目標有了新轉向、培養方法有個新變化。并提出幼兒園教育活動應用人工智能需遵循，以幼兒的發展為前提、以幼兒的需求為根本和以幼兒的體驗為基礎等原則。趙雨晨提出人工智能時代對學前兒童學習的影響、存在的問題及指導建議。針對人工智能技術使用頻繁、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和傳播信息的適宜性等建議。任柯燕學者認為，可以通過人工智能產品培養孩子的編程思維。市面上、網絡上的培訓機構花樣頻出，應仔細甄別培為幼兒提供事宜的編程教育內容。李昊璞利用案例分析了Code.org網站模式，并在此基礎上做了很多改進，在編程卡牌的設置中加入了拼音、漢字、英語以及相對應的卡通圖形可以進行多語言及想象力教育。吳俊杰老師關注Scratch Jr 在兒童階段進行程序設計、互動媒體創意設計上的應用模式探索，為幼兒設計了一些基于平板電腦的編程活動。在設計的場景中，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從社交器人、多媒體智能平臺、在線游戲和增強現實技術角度進行了表述。在社交機器人同傳統的電子技術相比，社交機器人能夠設計出更貼合人類教師的教學體系。在與社交機器人進行交流的過程中，幼兒能激發自身的學習動力，但同時雙方間的交流不應太難。在游戲中幼兒對于學習的興趣以及注意力都有所增加，學習效果較為良好。

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、中控等多媒體設備功能于一體，充分滿足現代教學應用需求。在幼兒園美術教學中，交互智能平板中的繪畫功能激發幼兒學習興趣與想象創造力、照相功能保存幼兒作品，優化師生評價、“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學教學活動中應用優勢主要有，優化教學資源，利于教學創新和創設教學情境，優化教學效果。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、評價幼兒操作練習情況。董荻介紹了，智能機器人在學前教育領域的一個重要應用為RAE，指教師和學生以教育機器人為主要教學媒介和工具進行有關教學活動，協助幼兒園教師建立有趣、生動的學習環境。智能機器人是幼兒園課堂活動載體也是幼兒園課堂教學內容。在教學過程中能與師生進行多種語言和符號的對話，進行儀器操作等復雜動作;還可根據對智能機器人自身的模塊進行預設，幫助幼兒構建比較完整、全面的認知系統。

綜上所述，目前我國關于幼兒園教育中的人工智能應用收到越來越多的重視，其中對于幼兒園編程課、幼兒美術活動及科學領域的活動中的人工智能教育應用的研究較多。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展潛能是巨大的，有待我們去深入細致地思考。學前教育階段作為基礎教育的重要基石，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改革與創新，是未來學前教育領域改革發展的趨勢。

（二）人工智能在家庭教育中的應用

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，瞄準兒童語言學習的需求開發。服務場景上，立足家庭場景機身是一臺桌面機，產品設計使用環保材料，實現語音喚醒、聲源定位等功能;獨家發明無輪行走運動結構，實現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，對兒童智能玩具的體驗設計策略進行了分析，力求在創造感官體驗、創造情感體驗、創造思考體驗、創造行為體驗和創造關聯五個層面上為兒童創造更好的體驗。方芳在其碩士論文中介紹了，目前關于智能機器人玩具的類型行業內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、帶服務性質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、表達水平的發展。但當前在學前教育階段中應用的人工智能產品，應用內容較為單一、功能簡單。人工智能在學前家庭教育的應用應借鑒人工智能在其它教育階段的成果，擴大應用范圍研究，豐富智能化產品，推進學前教育智能化發展。

四、反思與展望

近年來，人工智能在學前教育中的應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，涉及學前教育領域的應用研究非常少。應用成果地域分布以南方一線城市為主，其他區域研究幾乎沒有相關研究。從研究內容來看，大多數依托中小學教育中提出，在對于人工智能在學前教育領域的應用成果研究較多，對基礎理論研究與方法、途徑的研究關注并不多。另外，研究角度單一，缺乏從幼兒角度出發研究人工智能在學前教育領域應用。在今后研究中，應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。人工智能在學前教育領域的應用尚處于早期探索的階段，發展和研究潛力巨大。根據我國的義務教育法，學前教育目前不屬于義務教育，目前幼兒人工智能教育大多是由人工智能企業在推動。因此，為了加大人工智能在學前教育領域發展力度，政府和行政部門更應該重視對其推廣和應用。學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，延邊大學學前教育專業研究生.