人工智能技术在初中学段的应用与实践研究

发表时间:2020/7/30   来源:《教育学文摘》2020年3月9期   作者:刘亮1 李彬2 李方华2
[导读] 随着信息技术的飞速发展,人工智能技术逐渐成为教育行业的技术支持和得力助手
        摘要:随着信息技术的飞速发展,人工智能技术逐渐成为教育行业的技术支持和得力助手。为了有效促进人工智能技术在初中学段中的应用和推广,充分调查和分析了本地区初中学段教学活动中人工智能技术的使用状况,提出了利用人工智能技术建立初中阶段的智慧校园、创设教师的智慧课堂、构建学生的智慧学习方式,更好地提高教师教学的质量和学生学习的效率,促进学生的健康成长与均衡发展。
        关键词:人工智能技术;初中学段;智慧课堂;智慧学习;智慧校园;
        随着现代信息技术的高速发展,人工智能技术被广泛应用到当今的教育行业。人工智能技术所包含的智能学习方式、交互式学习模型,推动了智慧校园的建设,促进了教学和管理的规范化发展,帮助教师打造了契合学生发展的智慧课堂。越来越多的教师已经利用人工智能技术实现了高质量的教育教学活动,形成了互联网模式下教育教学发展的新形态教学。
        初中学段是介于小学和高中之间的衔接阶段,人工智能技术在初中学段的应用能促进学生在知识技能上的深度掌握,为适应高中阶段的智能化学习打好基础。通过调查和研究永城地区的初中学段学校的人工智能技术的应用状况,可以为现阶段的教师教学和教育管理提出一些可操作性的方法,促进学校的发展和教学质量的提高。在初中学段引入更多的人工智能技术,可以帮助初中学生养成计算思维习惯和使用习惯,培养初中学生的创造力和想象力,提升信息素养。
        一、人工智能技术在永城地区初中学段的应用状况
        永城地区的人工智能教育已经涵盖了永城市的高中教育、义务教育、学前教育和职业教育等,为了显示所选择的初中学段的样本学校的普遍性和代表性,分别从市区初中和乡镇初中选取了五所学校进行调查研究,通过对这几所初中学校的《人工智能调查问卷》统计和人工智能设备状况的汇总数据分析,主要是分析人工智能技术在各个初中学校的使用频率和各个学科的使用频率,以百分比形式记录,得出了现阶段《永城地区初中学段的人工智能技术应用状况统计表》和《永城初中学段样本学校各学科应用人工智能技术统计表》。
        从《永城地区初中学段的人工智能技术应用状况统计表》中可以看出本地区的初中学校在利用人工智能技术促进教学的力度不同,城区初中学校对人工智能技术的利用率要稍微高于乡镇初中学校。
        从《永城初中学段样本学校各学科应用人工智能技术统计表》中可以看出本地区初中学段中,理科类学科,例如数学、物理、化学、生物,相比较与文科类学科,更倾向于应用人工智能技术;应用类学科,例如:信息技术,最大限度地应用了人工智能技术。
    二、人工智能技术在本地区初中学段教学中的应用效果分析
   (一)人工智能技术催化了初中教师的智慧课堂建设
        在本地区的初中学段,基于数字化和网络化的人工智能技术,主要涵盖了人工智能硬件环境和人工智能软件环境。人工智能技术的硬件环境主要包括:触摸式教学一体机、交互式电子白板、基于互联网和移动终端的教室、人工智能创客教室等。人工智能技术的软件环境主要包括:基于互联网的教学平台终端、基于互联网的学习平台终端、教师编写的教学课件、教师录制的微课资源等。
        这些人工智能技术的硬件和软件环境促使了初中学段教师所主导的智慧课堂的诞生。初中学段的教师们,特别是数学、物理、化学、生物、信息技术等学科的教师,利用网络化和智能化的教学环境,在多媒体教室进行互动式教学;利用互联网和移动个人终端,对学生进行个性化的教学和指导;利用大数据平台,对学生作业进行收集和处理分析。

所有的这些基于人工智能的教育教学催生了初中学段教师的智慧课堂,教师们利用智能化的教学环境,获取形象直观的数字化教学资源,设计出涵盖信息技术的教学活动,对学生进行精准教学,提高了教育教学的质量。
   (二)人工智能技术促进了初中学生的智慧学习能力发展
        在初中阶段,人工智能技术对初中学生的影响,主要表现在促进了他们的智慧学习能力的发展,学会了智能学习和交互式学习。小学阶段时,学生对人工智能技术仅仅是停留在乐趣学习阶段。进入初中学段,学生有了自主学习的空间,在体验虚拟课堂和现实课堂的区别之后,学生感受到了人工智能技术对自己学习的推动作用,激发了学生主动运用人工智能技术的兴趣和积极性,在教师组织的人工智能技术智慧课堂的指导下,学生利用技术进行调查、实验、处理分析数据,促进了学生的智慧学习能力发展,主动地把信息技术作为学习与认知的工具,用人工智能技术帮助学习,解决在学习和生活实践中遇到的问题,激发了学生的学习积极性,增强了学生的开拓创新能力。
   (三)人工智能技术推进了初中学校的智慧校园构建
    人工智能技术推进了初中学段的管理者对教育教学的认知,基于大数据的人工智能计算和管理模式,让管理者对初中学段的教师和学生管理更加灵活自如。数字化的试卷处理系统和成绩分析系统,提高了教务人员的工作效率,大数据的分析处理,让管理者高效地获得学生的成绩数据,更加有针对性地对教师和学生提出指导性建议。
        三、进一步促进人工智能技术在初中学段中应用的建议
   (一)大力建设人工智能技术应用的环境
    在初中学段的校园,应该大力营造人工智能技术的应用环境,紧跟信息化发展的步伐,引入先进的人工智能技术,把电子计算机技术、多媒体技术、网络技术等应用到教育教学上,促进有特色的个性化教学,因材施教。着力推动远程教学、虚拟教学、交互式学习等技术,应用到实际教学中,为学生创造人工智能教学环境,增加基于人工智能技术的情感交流教学,弥补人工智能化教学的缺点,提高学生对人工智能技术学习的掌握和应用能力。
   (二)培养高素质的初中学段教师队伍
        基于现阶段初中学段教师的信息技术能力水平,上级教育部门要组织人工智能技术的专业化培训,提高本地区教师的信息技术操作能力。有针对性地对教师进行连续的人工智能技术提升培训,培养出能熟练使用人工智能技术的初中学段教师。初中学段的各学科教师,不仅要担当知识传播者,而且要成为教学的组织者,更要成为学生学习的引导者,都需要能熟练地使用人工智能技术进行教学和辅导学生。
   (三)促进初中学段学校之间的人工智能教育资源共享
        同一地区同一初中学段的不同学校,所具备的人工智能技术水平参差不齐,要着力促进人工智能技术在初中学校中的应用,发达地区和落后地区之间,优质学校和普通学校之间,要多进行交流合作,可以进行搭帮结对,推动教师之间在人工智能技术上的共享,以好带差,以强带弱,着力促进人工智能技术与初中学段教育的有机融合,提升学校的教育教学质量。
        总之,在日新月异的教育信息化进程中,人工智能技术终将成为初中学段的教师教学、学生学习、领导管理的基础平台。加大人工智能技术在初中学段中的应用,促进形成教师智能化的智慧课堂,推动养成学生互动式的智慧学习,推广建立学校智能化的智慧校园,通过信息技术与教育教学深度融合,继续开拓创新人工智能技术促进初中学段教育教学改革的新模式,实现人工智能技术与初中教育教学整合的最优化发展。
        参考文献:
        [1]申晓菲. 基于智能诊断的初中数学作业设计策略研究[D].鲁东大学,2019.
        [2]陆一桦. 中小学校人工智能技术应用现状调查及对策分析[D].上海师范大学,2019.
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