人工智能技術(shù)在中小學(xué)在線教育中的應(yīng)用

摘 要：由于當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速進(jìn)步，人工智能慢慢被各界人士廣泛關(guān)注，并慢慢變成當(dāng)前中小學(xué)在線教育的主要教學(xué)方法之一。目前，"人工智能"一般被使用在線上課程上，作為新興的高科技手段，用來輔助教師進(jìn)行教學(xué)。人工智能教育在中小學(xué)線上教育中的發(fā)展可以幫助老師實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程授課或者實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)授課無法滿足的一些要求。人工智能不僅可以輔助老師，還可以增加學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的興趣，增加學(xué)生對(duì)于科學(xué)技術(shù)的了解，并且在一定程度上提高他們的學(xué)習(xí)效率。本文將著重探討人工智能在中小學(xué)在線教育中的應(yīng)用，利用分析人工智能在線教育的現(xiàn)狀，整合出能夠滿足人工智能在線教育的教學(xué)方案。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);中小學(xué);在線教育;應(yīng)用

隨著新課改的要求逐步實(shí)行，中小學(xué)生的線上教育也開始越來越被廣泛關(guān)注，而人工智能在頒布的課程標(biāo)準(zhǔn)中提到要在中小學(xué)線上課程中進(jìn)行應(yīng)用，作為一種具有很高科學(xué)技術(shù)特色的學(xué)科，它對(duì)于學(xué)生和老師都是不小的挑戰(zhàn)，但是合理的運(yùn)用人工智能技術(shù)可以提升中小學(xué)生的思維邏輯能力，為了符合國(guó)家號(hào)召，將人工智能技術(shù)在中小學(xué)在線教育中進(jìn)行應(yīng)用，培養(yǎng)出一批新的優(yōu)秀人才。

一、中小學(xué)在線教育中開展人工智能教育的意義

由于中國(guó)在線教育的飛速發(fā)展，如何能夠順利開展在線教育已經(jīng)成為了當(dāng)前需要思考的問題，隨著信息技術(shù)已經(jīng)在人們的日常生活中逐漸普及，一種新的叫做人工智能的技術(shù)也開始不斷發(fā)展，而人工智能就是在信息技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸的。可以取得巨大的進(jìn)步，更好地支持人們的生活和工作。到現(xiàn)在為止，人工智能技術(shù)開始逐漸成為一種比較普遍的技術(shù)，被應(yīng)用于各種行業(yè)。作為計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)領(lǐng)域之一，人工智能技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)仿照人類行為的一種科學(xué)，包含了語言識(shí)別、圖像識(shí)別、專家系統(tǒng)等不同模塊。這些模塊有不同的功能和操作程序。此外，由于人工智能搭載上信息技術(shù)這個(gè)飛速發(fā)展的列車，它們已經(jīng)體現(xiàn)在社會(huì)的各個(gè)角落，而且當(dāng)今世界很多產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)離不開數(shù)字化控制，人工智能成為了他們技術(shù)升級(jí)的首選。通過人工智能將自己的生活進(jìn)行改變，甚至去替代簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)或者腦力腦洞，這樣子會(huì)很大程度的節(jié)約社會(huì)成本，人工智能還將最終推動(dòng)科技的不斷發(fā)展，目的是解決人類正在執(zhí)行的任務(wù)，還有某些人類無法完成的任務(wù)。從當(dāng)前世界"人工智能"發(fā)展的角度來看，教育部根據(jù)人工智能的發(fā)展情況提出了""高等學(xué)校人工智能應(yīng)用計(jì)劃"，主要圍繞人工智能的基本理論和實(shí)際應(yīng)用展開研究。通過在實(shí)際科研機(jī)構(gòu)設(shè)立人工智能研究所，幫助人工智能領(lǐng)域的建設(shè)和實(shí)踐，構(gòu)建完整的人工智能領(lǐng)域體系。

故而，隨著"人工智能"在中國(guó)的飛速發(fā)展，對(duì)中小學(xué)人工智能的教育和教學(xué)有著重要的指導(dǎo)和發(fā)展作用。中小學(xué)生是中華民族走上繁榮昌盛的希望，隨著線上教育的不斷開展，將人工智能與線上教育相融合，可以培養(yǎng)中小學(xué)生的科學(xué)觀念和學(xué)習(xí)精神，提高他們的學(xué)習(xí)操作能力。從小學(xué)和初中階段，開展"人工智能"線上教育來對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行教育不僅可以提高學(xué)生的科學(xué)思維，還可以讓學(xué)生對(duì)什么是科技，什么是人工智能有更深刻的認(rèn)識(shí)，這對(duì)學(xué)生未來的職業(yè)規(guī)劃將產(chǎn)生積極的影響。與此同時(shí)，面對(duì)全世界都在普及人工智能這個(gè)大躍進(jìn)，我國(guó)中小學(xué)有必要卡站一系列線上教育，在其中與人工智能相融合，重點(diǎn)成就未來新興的科學(xué)技術(shù)人才，目的是能夠應(yīng)對(duì)未來國(guó)家對(duì)于科技人才的需要。

二、人工智能在中小學(xué)在線教育中的應(yīng)用

2.1將人工信息變成融入中小學(xué)在線教育

“人工智能”并不像簡(jiǎn)單的科學(xué)系統(tǒng)，它由許多信息語言進(jìn)行編程，才可以擴(kuò)展和開發(fā)相應(yīng)的程序。目前在很多的大學(xué)課程中，這門技術(shù)課程包含信息代碼和編程方面的內(nèi)容，但相對(duì)而言它有些晦澀難懂。很少有學(xué)生能夠精準(zhǔn)的掌握，榆樹出現(xiàn)了一種通用的信息編碼語言叫做PythOn。PythOn 語言具有非常松散的學(xué)習(xí)曲線和強(qiáng)大的信息來源。許多國(guó)內(nèi)外公司的數(shù)據(jù)庫(kù)和開源框架都使用PythOn。

故而在中小學(xué)在線教育中可以通過將復(fù)雜的信息技術(shù)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的學(xué)生容易聽懂的語言進(jìn)行講解，還要注意到，在線教育本身就容易出現(xiàn)學(xué)生開小差，不能集中注意力等問題，所以過于難懂的信息技術(shù)往往會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，老師將通過適當(dāng)?shù)亟榻BPythOn語言來幫助學(xué)生了解AI編程的全部流程。此外，在信息技術(shù)方面，在線課程的老師可以先將程序代碼介紹簡(jiǎn)單的介紹給學(xué)生。其中，由于線上課程，學(xué)生往往利用電腦進(jìn)行學(xué)習(xí)，在聯(lián)系老師所講述的信息技術(shù)代碼時(shí)，學(xué)生可以相應(yīng)地拖動(dòng)鼠標(biāo)或移動(dòng)積木的形狀，學(xué)習(xí)編輯程序并執(zhí)行老師的操作命令。除此之外，在線上課程中，老師還可以通過模擬虛擬物理環(huán)境，完成邏輯實(shí)用內(nèi)容的設(shè)計(jì)。因此，教師可以通過多次使用，用簡(jiǎn)單的編程軟件教學(xué)生簡(jiǎn)單的邏輯運(yùn)算，執(zhí)行計(jì)算以提高某些操作的效率。例如，在一些老師布置的計(jì)算中，學(xué)生可能會(huì)根據(jù)適當(dāng)?shù)倪壿嬛噶钸M(jìn)行線上操作，利用高速執(zhí)行的循環(huán)算法，最后通過輸入數(shù)據(jù)得到。

2.2人工智能該如何在中小學(xué)在線教育中成功應(yīng)用

人工智能是是一門復(fù)雜的綜合性學(xué)科，他包括哲學(xué)，數(shù)學(xué)，物理等等具有科技特色的學(xué)科技術(shù)，因?yàn)檫@種技術(shù)有各種計(jì)算原理和思想包含在其中。人工智能在信息處理和任務(wù)執(zhí)行過程中通過AI進(jìn)行計(jì)算來優(yōu)化問題。目前主流的人工智能算法包括顆粒算法等他們都有自己的計(jì)算路徑，執(zhí)行序列和執(zhí)行法規(guī)。比如，顆粒算法尋找當(dāng)前跟蹤找到的最優(yōu)值來尋找整體最優(yōu)解。該算法正確率高，演算失誤小。與此同時(shí)很多中小學(xué)生在線上上課時(shí)都要首先聆聽教師對(duì)知識(shí)的講解，然后讓學(xué)生對(duì)于概率、等基本知識(shí)有簡(jiǎn)單的了解，然后，老師通過線上教育將AI智能算法應(yīng)用在實(shí)際的問題上，通構(gòu)建簡(jiǎn)單的問題后在合理的將問題解決，示范給同學(xué)。然后，通過線上課堂并與學(xué)生一起分析計(jì)算，也可以給有一定AI基礎(chǔ)的同學(xué)自己試一下，主動(dòng)去嘗試編寫一些程序代碼。

三、將人工智能合理應(yīng)用在中小學(xué)教育中的實(shí)際策略

如果教師想充分利用人工智能技術(shù)的實(shí)用性，良好的環(huán)境是不可忽略的。在以往的的中小學(xué)教育中，教師通常采用填鴨式的方式進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)，降低了課堂的活力，阻礙了學(xué)生獲得良好的課堂體驗(yàn)。但是隨著線上課程的興起，人工智能技術(shù)在各級(jí)各類學(xué)校得到廣泛的應(yīng)用，可以有效解決課堂過于生硬、乏味的問題，為課堂灌輸新的生機(jī)與活力。然而，在實(shí)際工作中，人工智能技術(shù)仍然存在一些弊端，比如教育環(huán)境構(gòu)建不善。人工智能雖然可以極大地提高課堂的活力，但離不開合適的應(yīng)用環(huán)境的支持，故而教師為人工智能技術(shù)創(chuàng)造良好的線上環(huán)境，充分受益于人工智能，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，老師們線上常課程中應(yīng)該仔細(xì)觀察學(xué)生，了解他們的真實(shí)需求，并將各種人工智能技術(shù)引入課堂，從而讓學(xué)生通過線上課堂教育獲得真實(shí)的創(chuàng)造力。隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)的普及和進(jìn)步，線上學(xué)習(xí)正逐漸成為當(dāng)今教育的主要方式之一。教師需要建立與時(shí)代同步的意識(shí)，不斷將科學(xué)技術(shù)發(fā)展融入到線上課堂中，提高自身的知識(shí)水平，將線上學(xué)習(xí)合理的融合到教育體系中，這種方式可以極大地提高學(xué)生關(guān)于學(xué)習(xí)知識(shí)的收獲效果，并且達(dá)到使用人工智能的最終手段。與此同時(shí)，老師理應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)緊跟時(shí)代發(fā)展的步，加強(qiáng)人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，合理的為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)能夠?qū)W習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的線上課堂。只有老師與學(xué)生一起良好的配合，才能達(dá)到在線上課堂實(shí)現(xiàn)合理的人工智能應(yīng)用。人工智能技術(shù)可以充分利用它自身優(yōu)勢(shì)，只有在環(huán)境足夠好的情況下才能將學(xué)生從線下教育轉(zhuǎn)移到線上教育中。總而言之，人工智能技術(shù)在中小學(xué)獲得廣泛的應(yīng)用是時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)果，我國(guó)在這方面還是處于空白狀態(tài)，要多進(jìn)行譚穗，找出合適的應(yīng)用方法。

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作者簡(jiǎn)介：

劉挺，講師，江西上饒人，1982年5月，學(xué)歷：本科，學(xué)位：碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，工作單位：上饒幼兒師范高等專科學(xué)校。

注：本文系2020年度教育部職業(yè)院校教指委中小學(xué)教育研究一般項(xiàng)目“人工智能技術(shù)在中小學(xué)在線教育中的應(yīng)用研究”階段性成果（項(xiàng)目編號(hào)：2020JZWZXXKT27）9AFAE1D0-7AB8-4345-885D-2AFDB6DE90A2