教育学人工智能.docx

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1、人工智能教学应用研究综述【摘要】人工智能技术已经全面介入了人类社会的方方面面,不仅给我们的生产和生活带来巨大改变,尤其是在教育这方面的应用让我们更加重视，一个国家的教育决定这个国家未来的发展趋势和前途。近几年，人工智能教育是一个非常火热的词，有很多专家和学者都对此进行了研究，将人工智能的一些技术引入到教育里面，对教育观念、教育模式、教育内容推动了变革。【关键词】人工智能；智能学习；智能教育；智能教学；一、前言人类社会在经历了农业革命、工业革命之后，进入21世纪，又迎来了一场智能革命。这场以数据和机器为主导的全新智能革命，开启了一次十分重大的社会转型，人工智能技术开始介入人们生活的方方面面。随着

2、人工智能全面介入到人类的生活领域，传统的教育观念已经开始变得过于狭隘了。社会境况的变化，要求教育的目标和方向也要作相应的变革，为了能使人们能够适应那些在日后生活中会影响他们人生的思想观念。所以，人工智能时代教育观念的变革，不仅使人们正视人工智能带来的人生挑战，更使人们看到未来的人生机遇，在把握机遇中开创出人生新局面。因此，人工智能时代教育观念的变革必然会对教育事业的发展、人的全面发展以及人机和谐共处等都具有重要意义。二、人工智能的定义和要素人工智能(ArtifiCiaI1nte11igenCe),英文缩写为AI。它是用于研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新

3、的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。英国罗斯玛丽卢金教授在智能学习的未来一书中，重新定义了人类智能，详解了人类智能的7大要素。一是学术智能(academicinte11igence),是对关于事物的整体性理解和解决复杂性问题的智能；二是社交智能(socia1inte11igence),是与人沟通交往和良好合作的智能;三是元认识智能(m

4、eta-knowinginte11igence),是关于对知识及其意义、形成过程的认识智能；四是元认知智能(meta-cognitiveinte11igence),是我们对自己的思维、自己知道什么以及不知道什么的智能；五是元主观智能(meta-subjectiveinte11igence),是我们对自己的情绪和动机、人际关系的理解的智能；六是元情境智能(meta-contextua1inte11igence),是我们对自己的身体与周围环境相互作用的方式的把握智能；七是自我效能感(PerCeiVedSeIf-efficacy),是我们对于自己如何行动的认知以及控制自己行为方式的能力。人工智能自从

5、诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。三、人工智能在教育中的应用人工智能领域的学者正在以各种各样的CPSS(信息物理社会系统)搭建智能社会的基础设施，形成“人机结合、知行合一、虚实一体”的智能社会。基于此种人工智能对各领域基础设施的构建，那么反映在教育领域，就是对未来智能教育的基础设施的构建。智能教育平台的搭建应包括两个方面：其中一个是线上智能教育平台，学生网上的一切活动都将被追踪、记录；另外一个就是线下的智能教育平台，例如学生纸质版的作业都可以通过平台进行拍照转化成文本形式进行存储。此时通过这两个平台数据的整合也只是

6、一位学生的实际数据，对于人工智能领域提出的平行智能理论知道，实际数据对解决问题是不完备、不完善的，这时就需要通过这些实际数据生成大量虚拟数据来完善所有的场景，记录学生的档案数据、学习成绩、时间数据、掌握知识情况、特长爱好、阅读数据等，这些都基于描述智能，然后通过预测智能产生学生的学习偏好、特长特点、智力水平、学习薄弱环节等，最后经过引导智能输出个性化推送、职业发展、专业发展等。所有的这些做法都将从学生一入学就将开始，让每个学生都能接受适合自身特点的个性化学习，创造出了一种个性化的教育模式。图1智能教育的组成部分结构图中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅指出，人工智能直接冲击四大垂直行业

7、：制造业、医疗/生命科学、金融和教育，其中冲击最大的是教育。面对这种现状，“人工智能+教育”的出现是必然趋势。教育部原副部长、中国教育国际交流协会会长刘利民指出，智能教育是人工智能与教育的融合，实施智能教育就是为教育参与者创建一个教育的智能伙伴。教育部国家语委中国语言智能研究中心主任周建设教授则进一步界定，智能教育不是两个领域的简单相加，而是二者的深度融合。即人工智能技术依据教育大数据，精准计算学生的知识基础、学科倾向、思维类型、情感偏好、能力潜质，结合习得规律和教育规律,合理配置教育教学内容，科学实施因材施教，促进学生个性化全面发展和核心素养全面提升。人工智能技术在教育中的各个学习阶段中的各

8、个学科都有应用，比如人工智能在幼儿教育领域应用的相关研究数量逐年增加，研究热点主题集中在“人工智能+幼儿教育教学”、“人工智能+幼儿游戏”“、人工智能+幼儿园管理”三方面。但是在教学实践中，不能盲目应用人工智能,必须注意传统课程教学和人工智能的有机融合,科学制订人工智能教学方案。就现在目前发展的人工智能在教育领域的一些应用来看，大致可以分为自适应学习、虚拟助手、专家系统、商业智能等方面的广泛应用。自适应学习就是通过算法，将获取到的学习者的数据分析反馈给己有的知识图谱，为学习者提供个性化难度和个性化节奏的课程和习题等，从而提高学习者的学习效率和学习效果。自适应学习与传统教学的不同在于主要教学方式

9、不同：传统教育通常是以班、组为单位的，由老师提供统一的教学内容和进度安排的，学生的练习和需要做的测评也都是统一化的，没有专门的针对性，而且不能对每一个学生都能达到准确的评价”而自适应教育是以个人为单位的，接受不同的学习进度和学习内容，练习与测评内容的个性化程度高。如“猿题库”、“作业帮”、“小猿搜题”等软件。这类软件主要运用深度学习、图像识别、光学字符识别等技术来分析照片和文本，用户使用手机上传题目照片到云端后，系统在短时间内就可以给出该题目的答案以及解题思路，并显示学习要点、难点以及先修知识。此外，这类搜题软件不仅可以识别机打的题目，而且可以支持手写题目的识别。这种拍照搜题的学习方式不仅提高

10、了学生的学习效率，而且丰富了学生的答疑辅导方式，更极大增强了学生的自主式学习能力。通过自适应题库为学生提供个性化题库，并根据其个性化问题提供真人在线辅导，帮助学生了解自身学习情况、激发对练习的兴趣并提高科目学习成绩人工智能还可以运用到学生的个性化学习，根据每个学生的不同的性格、特长、兴趣去选择相应的教学方式。因材施教作为教学中一项重要的教学方法，一直以来都被教育学者提倡，但在我国以应试教育为主的大环境下，很难做到根据学生不同的认知水平、自身素质以及学习能力来制定具体的、有针对性的学习方案。随着人工智能技术的发展和广泛应用，因材施教的可行性有了很大的提高。人工智能技术可以根据学生的历史学习数据来

11、预测学生未来的学习表现，并智能化推荐最适合学生的内容，从而高效、显著地提升学生的学习效果I。例如，个性化教育服务初创公司Knewton可以通过其教育平台为学生提供智能并具有适应性的教育方案。此外McGraw-Hi11公司利用人工智能技术为每个学生创建自适应的学习体验。例如当学生阅读材料并回答问题时，系统会根据学生对知识的掌握情况给出适合他们的相关资料四、人工智能更加紧密地联系教师与学生人工智能让教学过程中教师与学生的互动更加紧密，更加和谐。教学互动是在教学过程中，通过课堂教学、师生和生生的互动交流、检测评估等方式进行的。人工智能技术支持的教学互动下，一方面通过人机互动增强了师生的互动体验，为学

12、生提供了深度参与课堂的可能；另一方面，还可实现对教学问题的可视化与即时反馈，便于教师从整体上掌握全班学生的学习状况，也更容易发现学生出现的个性化问题，从而及时调整教学策略，增强教学的针对性和灵活性总结：未来的教育将进入教师与人工智能协作共存的时代，教师与人工智能将发挥各自优势协同实现个性化教育、包容的教育、公平的教育与终身的教育，促进人的全面发展。人工智能在教育领域的应用呈现出与其他新兴技术进行融合、协同赋能教育的趋势同。人工智能未来在教育中不断地发展和运用，而这些都是为了更好地服务于教育，给教育带来更深刻、更有意义的变革，让教育的形式变得多样化、有趣化、个性化、终身化。在智慧教育的背景下，智

13、能教育素养是教师的关键素养之一，对教师的专业发展具有重要意义加。在人工智能支持下，未来教师角色将发生极大变化，教师知识型的教学角色，将会被人工智能所取代;教师育人的角色,将越来越重要,我们将迈向教师与人工智能协作的未来教育时代目前，人工智能技术在教育中的应用已经到了各个学年阶段和学科，给学生的学习和教师的教学都带来了丰富的多元化，让教育和学习变得更加简单和有效。参考文献1吴兴华.人工智能时代人生观教育的变革及其意义U1重庆科技学院学报(社会科学版)，2023(02):7-12.DOI:10.19406/ki.Cqkjxyxbskb.2023.02.003.2英罗斯玛丽卢金.智能学习的未来IXI

14、.徐炜华译.浙江：浙江教育出版社，20233何桂琴.浅析“人工智能”对教育模式的影响J.新课程,2023(24):152753.4李德毅：书写人工智能的创新华章J.中国高新科技,2023(07):5-8.5彭瑞敏.周建设:语言智能的领跑者J.教育家,2017(36):8-11.史力玲，杨凤，王欢.人工智能在幼儿教育领域应用的研究热点与展望一一基于CiteSpace知识图谱分析J.早期教育,2023(43):7-10.71SeungkiShin.AStudyontheFrameworkDesignofArtificia1Inte11igenceThinkingforArtificia1Inte1

15、1igenceEducationJ.Internationa1Journa1ofInformationandEducationTechno1ogy,2023,11(9).8朱正.人工智能在小学科学教学中的应用J.中小学电教(教学)，2023(12):29-30.9张淑婷.人工智能下的高中语文智慧课堂探究J.新课程,2023(41):142.102023全球人工智能教育落地应用研究报告J.机器人产业，2023(01):78-96.DOT:10.19609/1-1324tp.2023.01.015.11IMartinez-P1umedFernando,G6mezEmi1ia,Hemdndez-Or

16、a11oJOS6.Futuresofartificia1inte11igencethroughtechno1ogyreadiness1eve1sJ.Te1ematicsandInformatics,2023,58.12周晔，张刚要.我国“人工智能+教育”领域的研究热点与演进趋势J.开放学习研究，2023,27(01):37-44.DOI:10.19605/ki.kfxxyj.2023.01.005.13)PingMu.ResearchonArtificia1Inte11igenceEducationandItsVa1ueOrientationP.20191stInternationa1EducationTechno1ogyandResearchConference,2019.