“人工智能+教育”背景下的小學(xué)在線課堂建構(gòu)探究

錢光華

摘 要：“人工智能+教育”的實(shí)現(xiàn)需要建立在良好的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)之上，如今“人工智能+教育”已經(jīng)成為全新的教學(xué)模式，但是在我國(guó)部分地區(qū)“人工智能+教育”促動(dòng)下的小學(xué)在線課堂正處于起步階段，這就需要相關(guān)部門積極打破在線課堂構(gòu)建的重重困難，針對(duì)現(xiàn)有的小學(xué)在線課堂建設(shè)存在的問題，提出相應(yīng)的改進(jìn)對(duì)策和措施，積極完成小學(xué)在線課堂建設(shè)的重要任務(wù)和目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育;在線課堂

“人工智能+教育”主要是利用計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)設(shè)備，在有效應(yīng)用人工處理等智能技術(shù)后，完成的深度學(xué)習(xí)。這一技術(shù)的最大特點(diǎn)在于高度融合傳統(tǒng)教學(xué)課堂和人工智能技術(shù)成果。由于“人工智能+教育”這一教學(xué)背景的推進(jìn)，小學(xué)傳統(tǒng)課堂的約束性、情境性和互動(dòng)性被迅速降低，因此怎樣更好的研究和應(yīng)用人工智能技術(shù)，高質(zhì)量推動(dòng)小學(xué)在線課堂建設(shè)和發(fā)展，是本文重點(diǎn)討論的內(nèi)容。

一、關(guān)于“人工智能+教育”技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)分析

（一）利用機(jī)器完成學(xué)習(xí)。人工智能技術(shù)包括很多內(nèi)容，利用機(jī)器完成學(xué)習(xí)是其中最為重要的部分，所使用的原理便是在核心技術(shù)的應(yīng)用下完成相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，例如根據(jù)用戶的喜好完成預(yù)判后，加強(qiáng)教育主體學(xué)習(xí)規(guī)律的預(yù)測(cè)和采取教學(xué)措施的決策活動(dòng)。與傳統(tǒng)的教學(xué)技術(shù)相比，人工智能可以利用計(jì)算機(jī)軟件不同程序的編碼完成特定任務(wù)的預(yù)先設(shè)置，在大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練內(nèi)容得以布置后，計(jì)算機(jī)設(shè)備會(huì)以各種計(jì)算方法獲得學(xué)生完成任務(wù)學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)。

（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)展開深度學(xué)習(xí)。當(dāng)前所謂的深度學(xué)習(xí)，是指在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)深受大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，于是相關(guān)的程序員就要在每一組網(wǎng)絡(luò)單元中設(shè)置一個(gè)輸入值，這個(gè)輸入值經(jīng)過計(jì)算機(jī)一系列的計(jì)算能夠形成科學(xué)的輸出值。在進(jìn)入下一個(gè)神經(jīng)單元后，深度學(xué)習(xí)會(huì)經(jīng)歷無數(shù)的神經(jīng)單元。在完成一系列的數(shù)據(jù)運(yùn)算后，人工智能技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)計(jì)算出更加精確和復(fù)雜的模式，從而為學(xué)生在海量數(shù)據(jù)庫(kù)中完成獨(dú)立的、自我的學(xué)習(xí)，建立不斷優(yōu)化且規(guī)則的參數(shù)模型。

（三）針對(duì)自然語言展開處理技術(shù)運(yùn)用。當(dāng)前針對(duì)自然語言的處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自然語言與計(jì)算機(jī)之間的順利轉(zhuǎn)換和識(shí)別，根據(jù)以往的實(shí)踐活動(dòng)來看自然語言處理技術(shù)主要包括學(xué)習(xí)活動(dòng)與識(shí)別活動(dòng)兩種內(nèi)容。識(shí)別活動(dòng)是通過在線教學(xué)完成的，計(jì)算機(jī)設(shè)備針對(duì)實(shí)時(shí)語音的發(fā)出和輸入完成回復(fù)以及識(shí)別，最典型的應(yīng)用案例便是智能手機(jī)中的語音助理功能和語音輸入法。訓(xùn)練活動(dòng)是指計(jì)算機(jī)設(shè)備針對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)和收集好的海量語言和語音數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行只是挖掘和信號(hào)處理，再運(yùn)用“語言模型”以及“聲學(xué)模型”將語言表達(dá)出來，例如當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的在線翻譯軟件，翻譯軟件是根據(jù)預(yù)先收錄的語言庫(kù)完成翻譯內(nèi)容語言的轉(zhuǎn)換。

（四）針對(duì)語言教學(xué)特有的圖像識(shí)別技術(shù)。在智能人工技術(shù)中圖像識(shí)別和處理技術(shù)也顯得十分重要，主要是計(jì)算機(jī)智能設(shè)備根據(jù)擬人類的圖像完成識(shí)別和處理后，還要針對(duì)識(shí)別和處理的數(shù)字和圖像進(jìn)行分類。圖像識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)生后，學(xué)習(xí)者在大數(shù)據(jù)的快速檢索和輔助下，實(shí)現(xiàn)了精確度和便捷度更高的學(xué)習(xí)。

二、當(dāng)前在小學(xué)在線教學(xué)中應(yīng)用“人工智能+教育”的作用分析

第一，“人工智能+教育”技術(shù)的應(yīng)用，能夠在學(xué)生課前預(yù)習(xí)提供豐富且高質(zhì)量的學(xué)習(xí)資源，在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下教師可以及時(shí)向?qū)W生推送微課，在微課教學(xué)中學(xué)生能夠及時(shí)掌握教學(xué)課堂的難點(diǎn)和重點(diǎn)，學(xué)生的預(yù)習(xí)過程直接變得高效和便捷。學(xué)生完成預(yù)習(xí)的情況會(huì)通過智能計(jì)算機(jī)設(shè)備及時(shí)傳回信息處理中心，教師根據(jù)信息反饋能夠及時(shí)調(diào)整授課策略，有效提升課堂教學(xué)的針對(duì)性;第二，及時(shí)完成課后測(cè)試檢驗(yàn)分析和反饋，“人工智能+教育”能夠徹底改變傳統(tǒng)課堂測(cè)試抽查的局限，保證每一位學(xué)生都擁有平等的回答問題權(quán)，根據(jù)每一個(gè)學(xué)生回答的問題情況，教師能夠及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)和測(cè)評(píng)情況，也能從中迅速發(fā)現(xiàn)更具個(gè)性化的答案和學(xué)生特點(diǎn);第三，智能教育平臺(tái)針對(duì)確定的、客觀性的知識(shí)題目，還能夠通過自動(dòng)識(shí)別功能完成學(xué)生作業(yè)的批量修改，這可以大大降低教師重復(fù)性的工作量，為教師更專注于課堂活動(dòng)提供更多的精力和動(dòng)力。

三、“人工智能+教育”背景下構(gòu)建小學(xué)在線課堂的技術(shù)框架

（一）構(gòu)建課前導(dǎo)學(xué)模塊。在教學(xué)活動(dòng)中預(yù)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)十分重要，但在小學(xué)傳統(tǒng)課堂之上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)效果十分有限，在人工智能技術(shù)的保障下，教師每天可以在固定時(shí)間將預(yù)習(xí)課程資源數(shù)據(jù)包通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳，學(xué)生通過智能客戶端登錄在線課堂完成課前導(dǎo)學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)后還需要將教師布置的學(xué)前測(cè)試的任務(wù)轉(zhuǎn)化成直觀的學(xué)習(xí)結(jié)果，這樣學(xué)生的自主預(yù)習(xí)便會(huì)更加積極。

（二）構(gòu)建課后學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)模塊。在小學(xué)生完成在線課堂學(xué)習(xí)之后，就要進(jìn)入課后測(cè)評(píng)模塊完成測(cè)評(píng)內(nèi)容，整個(gè)在線課堂平臺(tái)可以效仿游戲闖關(guān)模式展開構(gòu)建，學(xué)生只有通過每一個(gè)環(huán)節(jié)的知識(shí)在線測(cè)評(píng)，才能繼續(xù)解鎖下一個(gè)學(xué)習(xí)課程的內(nèi)容，一旦學(xué)生不能通過某一環(huán)節(jié)的測(cè)評(píng)，在線學(xué)習(xí)平臺(tái)就會(huì)自覺啟動(dòng)人工智能技術(shù)針對(duì)學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，要求學(xué)生返回上一模塊完成查缺補(bǔ)漏學(xué)習(xí)，直到學(xué)生能夠順利通過闖關(guān)模塊的考察為止。另外一旦在闖關(guān)測(cè)試過程中，學(xué)生出現(xiàn)多次無法通過的情況，教師便會(huì)及時(shí)地介入，通過與學(xué)生的溝通和了解適當(dāng)給與學(xué)生針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助，直至學(xué)生順利通過模塊闖關(guān)學(xué)習(xí)測(cè)試。在人工智能技術(shù)的保障下為班級(jí)全體學(xué)生的進(jìn)步提供了公平的機(jī)會(huì)和平臺(tái)，人工智能技術(shù)還可以針對(duì)學(xué)生整體學(xué)習(xí)情況作出有效的學(xué)情分析，教師可以根據(jù)班級(jí)學(xué)情變化及時(shí)地、科學(xué)地調(diào)整教學(xué)方案。

（三）構(gòu)建在線課文朗讀自動(dòng)化測(cè)評(píng)模塊。小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生提升朗讀技能和養(yǎng)成良好朗讀習(xí)慣的重要階段，也是在學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中不斷提升學(xué)生口語表達(dá)能力的黃金時(shí)期。但是在傳統(tǒng)課堂之上由于課堂時(shí)間有限、教學(xué)任務(wù)繁重并且學(xué)生數(shù)量較多，教師沒有辦法在課堂之上對(duì)所有學(xué)生都展開個(gè)性化的一對(duì)一朗讀指導(dǎo)，因此在課堂之上只能采用抽查的教學(xué)措施展開朗讀測(cè)評(píng)。但是在“人工智能+教育”的背景下，語音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟起來，當(dāng)前學(xué)生只要在智能朗讀終端成功輸入自己的朗讀作業(yè)，便可以實(shí)現(xiàn)客商全員朗讀測(cè)評(píng)，具體授課步驟包括以下相關(guān)內(nèi)容：第一，學(xué)生在智能設(shè)備終端輸入作業(yè);第二，計(jì)算機(jī)終端設(shè)備根據(jù)預(yù)先輸入端的朗讀評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)和程序，對(duì)學(xué)生的朗讀作業(yè)給與反饋和評(píng)價(jià)，然后在全平臺(tái)推送優(yōu)秀的朗讀作品，有效提升學(xué)生的朗讀愿望和熱情。經(jīng)過朗讀評(píng)比后獲得優(yōu)秀名次的學(xué)生可以獲得教師預(yù)先準(zhǔn)備的小禮物。

（四）構(gòu)建在線課程系統(tǒng)資源模塊。在當(dāng)前“人工智能+教育”的大背景下，在線課堂的構(gòu)建離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐，由于身處網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的學(xué)生每天都會(huì)被海量的信息資源沖擊，教師在小學(xué)在線課堂的構(gòu)建中，一定要加強(qiáng)在線課程系統(tǒng)資源模塊的建立，建立不同于傳統(tǒng)的信息搜索方式，在授課中應(yīng)用每一個(gè)過程積極抓取有用的信息和數(shù)據(jù)，加強(qiáng)班級(jí)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)行為的分析，最終依靠所獲得的數(shù)據(jù)為學(xué)生定制個(gè)性化學(xué)習(xí)地圖并及時(shí)為學(xué)生推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源。另外還可以積極引導(dǎo)學(xué)生在語音互動(dòng)、圖片識(shí)別等技術(shù)的支持下，隨時(shí)隨地上傳學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困難和問題，是的學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性大大增強(qiáng)。

結(jié) 語

總之，小學(xué)在線課堂的構(gòu)建要想取得進(jìn)一步的成果，就需要相關(guān)的教育管理部門、學(xué)校和教師展開共同的努力，在有力保障后勤技術(shù)投入的同時(shí)，教師也要加強(qiáng)人工智能技術(shù)應(yīng)用的學(xué)習(xí)，這樣才能有效提升小學(xué)階段的教學(xué)質(zhì)量。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教育信息技術(shù)研究課題《基于在線課堂提升農(nóng)村小學(xué)教學(xué)點(diǎn)教學(xué)質(zhì)量的實(shí)證研究》（立項(xiàng)號(hào)：18342001 ）