人工智能技術(shù)賦能教育教學(xué)

關(guān)綺雯

摘 要：學(xué)校在探索人工智能與教育教學(xué)深度融合過程中，形成了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在智能環(huán)境建設(shè)方面，學(xué)校結(jié)合自身情況，引入C30智能教學(xué)系統(tǒng)、智慧學(xué)習(xí)卡、個(gè)性化作業(yè)推送機(jī)等智能設(shè)備。

關(guān)鍵詞：人工智能 賦能 教育教學(xué)

學(xué)校鼓勵(lì)教師嘗試將智能設(shè)備引入課堂，探索基于智能技術(shù)的教學(xué)方式，嘗試借助技術(shù)更好解決教育教學(xué)中的問題。在人工智能課程設(shè)計(jì)與開展方面，學(xué)校結(jié)合自身情況，設(shè)計(jì)了開展了人工智能課程，以期提高學(xué)生智能技術(shù)應(yīng)用意識(shí)，學(xué)習(xí)人工智能基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高解決問題的能力，最后實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)仁智少年的育人目標(biāo)。

一、構(gòu)筑人工智能軟硬件生態(tài)環(huán)境

學(xué)校通過環(huán)境舒適、裝備先進(jìn)、操控便利、互動(dòng)實(shí)時(shí)的硬環(huán)境建設(shè)，以及教學(xué)資源、教學(xué)模式、人性化管理創(chuàng)新等軟環(huán)境建設(shè)，構(gòu)筑人工智能軟硬件生態(tài)環(huán)境。

1.硬件環(huán)境建設(shè)：構(gòu)建智慧環(huán)境、技術(shù)支持學(xué)習(xí)目標(biāo)

在硬件建設(shè)方面，實(shí)現(xiàn)寬帶通與無線覆蓋，校園網(wǎng)與廣州市教育科研網(wǎng)實(shí)現(xiàn)1000M以上寬帶連接，校園網(wǎng)無線覆蓋，形成泛在化學(xué)習(xí)環(huán)境。此外，在15個(gè)智慧教室基礎(chǔ)上擴(kuò)建特色場(chǎng)室，添設(shè)各類數(shù)字化教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人活動(dòng)室、AR/VR虛擬實(shí)驗(yàn)室、錄播室等信息化特色場(chǎng)室，其中，創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)探究室配置了6套神經(jīng)元教育套件，包括小創(chuàng)客玩轉(zhuǎn)開源機(jī)器人、中級(jí)教學(xué)機(jī)器人套件、終極教學(xué)機(jī)器人套件、創(chuàng)新啟蒙套件以及配套教材配件;AR/VR虛擬實(shí)驗(yàn)室配備了24臺(tái)虛擬現(xiàn)實(shí)一體機(jī)和英語、科學(xué)、戶外安全等虛擬現(xiàn)實(shí)資源。

2. 軟件環(huán)境建設(shè)：人工智能技術(shù)賦能教育教學(xué)

（1）智慧學(xué)習(xí)卡

配備數(shù)據(jù)化的“智慧學(xué)習(xí)卡”采集數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)、及時(shí)地掌握學(xué)生每一節(jié)課學(xué)生的學(xué)情，提高課堂管理先進(jìn)性。

（2）個(gè)性化作業(yè)推送機(jī)

通過個(gè)性化作業(yè)推送機(jī)，采集錯(cuò)題，精準(zhǔn)推送，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)題練習(xí)的針對(duì)性，打造作業(yè)管理智能性。

（3）仁智網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間

打造一體化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源、研學(xué)一體的師生交互空間、便捷的智慧管理，促進(jìn)師生教育自如性。

（4）仁智大屏

配置仁智大屏，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和查詢，多場(chǎng)景、全方位可視化呈現(xiàn)學(xué)生成長(zhǎng)情況，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)及時(shí)性。

（5）智慧教學(xué)+AI工程

建設(shè)智慧教學(xué)+AI工程，將人工智能與STEM教育結(jié)合，建設(shè)STEM系列資源，完成了智慧教學(xué)的推進(jìn)，培養(yǎng)適應(yīng)未來社會(huì)的創(chuàng)新型人才，實(shí)現(xiàn)教學(xué)生態(tài)性與學(xué)生主體性。

（6）智慧閱讀

建立智慧閱讀工作機(jī)制，依托廣州市智慧閱讀工作平臺(tái)，通過現(xiàn)實(shí)空間與虛擬空間的結(jié)合形成智慧閱讀平臺(tái)，在人—書—網(wǎng)基本融合、家—校—社—企的多方協(xié)同聯(lián)動(dòng)下探索推動(dòng)智慧閱讀有效開展的途徑，形成智慧閱讀工作機(jī)制，提高師生閱讀適用性。

二、建立人工智能教育多元化校本課程體系

1.逐步推進(jìn)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

我校基于《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》和《廣州市人工智能課程改革實(shí)驗(yàn)》，在4-6年級(jí)建立了以”啟智”與“賦能”為兩大主題的人工智能教育多元化校本課程體系。以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的目標(biāo)作為頂層設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，對(duì)人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展，通過多種教學(xué)手段相結(jié)合，打造由“簡(jiǎn)單-復(fù)雜”、“感知-體驗(yàn)-模仿-創(chuàng)新”的層次性人工智能課程體系，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)人工智能課程的體驗(yàn)，并通過持續(xù)改進(jìn)完成課程體系設(shè)計(jì)的整個(gè)閉環(huán)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和邏輯思維能力，提高學(xué)生應(yīng)用人工智能技術(shù)創(chuàng)新性解決問題的意識(shí)和能力。

2.形式多樣，全面發(fā)展學(xué)生能力

人工智能課程體系在建設(shè)、實(shí)踐、推廣上秉持著“以人為本”的教育理念，讓學(xué)生在課程活動(dòng)中習(xí)得獨(dú)立思考、解決問題的能力，是落實(shí)教育任務(wù)的應(yīng)有之義，加強(qiáng)建設(shè)體系的源頭治理，以豐富多樣的課程體系發(fā)面發(fā)展了學(xué)生的能力。

在課程開設(shè)過程中，我校深知學(xué)生所需要的是立體化、多元化的課程服務(wù)，而這些需求的滿足需要專業(yè)的教師團(tuán)隊(duì)、多樣的課程形式來完成，用課程影響學(xué)生，用課程點(diǎn)燃希望。通過五大課程體系，以常規(guī)課程與社團(tuán)課程相結(jié)合的形式，課程與比賽相結(jié)合的形式，使學(xué)生樂思、樂學(xué)，樂做，在比賽中鍛煉邏輯思維與動(dòng)手操作能力他，對(duì)人工智能課程充滿好奇。

三、打造專業(yè)教師隊(duì)伍，形成典型案例逐步推廣

1. 教師隊(duì)伍建設(shè)上：主動(dòng)轉(zhuǎn)型，綜合提升

在推進(jìn)人工智能與教育教學(xué)融合的路徑上，只有教師發(fā)生變化，真正將人工智能理念融入課堂，提升自我信息素養(yǎng)，真正與學(xué)生共同投入課題，互動(dòng)對(duì)話，才能促進(jìn)學(xué)生生命成長(zhǎng)，同時(shí)教師獲得智慧成長(zhǎng)。我校教師深知教師的使命是使學(xué)生能夠適應(yīng)這個(gè)變化的時(shí)代，在工作中激發(fā)自己的創(chuàng)造性勞動(dòng)，主動(dòng)求變，以論文或課題等形式不斷提升自己的能力。

2. 案例建設(shè)推廣上：推陳出新、不斷進(jìn)步

為了更好的提升教師能力、助力人工智能與教育教學(xué)的融合，我校諸多教師在課堂中主動(dòng)應(yīng)用人工智能平臺(tái)，并在過程中總結(jié)反思，形成典型課例與模式，主動(dòng)匯報(bào)，推動(dòng)教學(xué)實(shí)踐的深入與發(fā)展。以下是我校部分教師對(duì)于人工智能與教育教學(xué)融合的案例匯報(bào)圖：

四、特色與創(chuàng)新

1.實(shí)用性

學(xué)校在探索人工智能與教育教學(xué)深度融合的過程中，總結(jié)了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形成人工智能在各學(xué)科應(yīng)用的典型案例，可以很好為其他學(xué)校人工智能的建設(shè)和發(fā)展提供參考借鑒，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

2.科學(xué)性

本案例從基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)、教師能力培養(yǎng)、人工智能技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用、人工智能課程體系建設(shè)等方面，層層遞進(jìn)，有條不紊，全面協(xié)調(diào)推進(jìn)學(xué)校人工智能的建設(shè)和應(yīng)用，最終落實(shí)仁智少年的人才培養(yǎng)目標(biāo)，層次清晰，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，具有科學(xué)性。

3.創(chuàng)新性

學(xué)校在探索人工智能與教育教學(xué)深度融合的過程中，一方面注重將人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的全過程，總結(jié)人工智能技術(shù)的應(yīng)用策略和方法，形成人工智能技術(shù)應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)的典型案例;另一方面，學(xué)校也將人工智能作為學(xué)習(xí)的內(nèi)容，積極探索構(gòu)建人工智能課程體系，從開設(shè)常規(guī)課程，給學(xué)生講授人工智能的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)編程，鍛煉學(xué)生邏輯思維，發(fā)展到開設(shè)社團(tuán)課程，講授智能機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，體驗(yàn)智能機(jī)器人的組裝和編程控制，拓寬豐富學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的思維和能力。課程設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從感知、體驗(yàn)、模仿到創(chuàng)新，層層推進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)仁智少年的人才培養(yǎng)目標(biāo)。