中小學(xué)人工智能自適應(yīng)教育方法研究

馮運(yùn)芬 付新良

邯鄲市第四中學(xué)

近幾年，隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，提成為了提升我國市場經(jīng)濟(jì)競爭力的重要支柱產(chǎn)業(yè)。為了滿足未來社會形式發(fā)展需求以及國家形式對于復(fù)合型人才的大量需求，加強(qiáng)對中小學(xué)階段的人工智能教育是當(dāng)前教育事業(yè)的必然趨勢。人工智能的有效融入能夠幫助學(xué)生正確認(rèn)識到當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)形式的發(fā)展趨勢，及時了解和掌握我國的發(fā)展方向和目標(biāo)，從而充分了解人工智能人才對未來國家形式發(fā)展的重要性。本文接下來對人工智能的教育現(xiàn)狀與在中小學(xué)的教育方法進(jìn)行了研究。

一、中小學(xué)階段人工智能的教育現(xiàn)狀

隨著教育事業(yè)朝著現(xiàn)代化、信息化的方向發(fā)展，大多數(shù)的國家提高了對人工智能教育的重視。中小學(xué)階段正是學(xué)生價值觀形成的重要時期，知識結(jié)構(gòu)還為形成，現(xiàn)階段加強(qiáng)對學(xué)會人工智能方面的教育就顯得尤為重要。尤其是一些發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)將人工智能教育納入到了正常的學(xué)校教學(xué)科目中。其中涉及到人工智能的教學(xué)科目有計算機(jī)教學(xué)課程、科學(xué)研究課程、信息技術(shù)課程以及編程課程、創(chuàng)客課程等一些技術(shù)類的課程教學(xué)中。

1.國外中小學(xué)中人工智能的教育現(xiàn)狀。

以美國人工智能教育在各類領(lǐng)域科目中的教育現(xiàn)狀為例。其人工智能課程主要被應(yīng)用到考計算機(jī)課程教學(xué)中，是其重要的教學(xué)內(nèi)容，主要以選修課的形式開展。當(dāng)前，在美國中小學(xué)編輯課程教學(xué)中，編程教師主要是引導(dǎo)學(xué)生通過自己動手參與，通過對程序模塊的控制來實現(xiàn)對機(jī)器人控制的簡單操作，從而有效的提升學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在人工智能教學(xué)方式上，教師通常采用的教學(xué)方式是通過與其他高校合作，工程開班人工智能教學(xué)課程。

2.國內(nèi)中小學(xué)中人工智能的教育現(xiàn)狀。

一是在中小學(xué)人工智能教學(xué)中，教師過度偏重與技能操作方面的培訓(xùn)，忽視了對學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)。就目前中小學(xué)中人工智能教學(xué)方式來看，教師主要基于機(jī)器人教育與編程教育基礎(chǔ)上，展開的人工智能教學(xué)，因此涉及到的內(nèi)容更加偏重于技術(shù)性、實踐性，缺少對理論知識教學(xué)的重視。同時，部分的人工智能教材多屬于產(chǎn)品說明類或用戶治安類，對學(xué)生思維能力培養(yǎng)類的教學(xué)材料嚴(yán)重不足。二是人工智能課程教學(xué)體系不完善。缺少對人工智能意識、方法及能力目標(biāo)系統(tǒng)化的構(gòu)建。沒有明確的發(fā)展目標(biāo)，在中小階段學(xué)到的零碎人工智能方面的最偏不足以支撐未來對人工智能教育方面專業(yè)知識與專業(yè)技能的掌握。

二、中小學(xué)中人工智能課程教學(xué)方法

1.設(shè)立正確的人工智能教學(xué)目標(biāo)。

將中小學(xué)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容分為認(rèn)知、理解、應(yīng)用、實踐以及創(chuàng)新等五個步驟進(jìn)行。認(rèn)知方面，通過對故事內(nèi)容的講解，通過利用聽、說、看、向等多感官維度的人工智能場景設(shè)備的體驗，將人工智能的價值作用直觀地展示在學(xué)生面前，讓他們正確認(rèn)識到國家未來形式的發(fā)展方向，和人工智能在未來社會發(fā)展過程中的重要性。理解方面，通過創(chuàng)設(shè)多元化、多用化的教學(xué)模式，讓學(xué)生充分了解和掌握到相應(yīng)的人工智能工作原理與制作原理。應(yīng)用方面，將研發(fā)的人工智能產(chǎn)品應(yīng)用到實際的生活中，通過對職工工具的操作使用，能夠直觀的理解其應(yīng)用對人們學(xué)習(xí)、工作及生活的重要性。實踐方面，通過教師對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)化的教學(xué)，在學(xué)會充分了解和掌握理論知識，形成了良好的計算思維能力的同時，進(jìn)行的理論實踐活動，鍛煉自己的實際操作能力，加深對理論知識的靈活運(yùn)用。創(chuàng)新發(fā)面，是學(xué)生通過對人工智能內(nèi)容的整體化、系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)，基于充分料技巧其原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的個人實際操作，并在其理論基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新設(shè)計與延伸。

2.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

小學(xué)階段的學(xué)生主要的教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生對人工智能課程教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，涉及到的實際理論知識和專業(yè)性的技術(shù)操作能力不多。可以基于培養(yǎng)學(xué)生人工智能教學(xué)興趣的基礎(chǔ)上對學(xué)生開展中級階段人工智能教學(xué)。初中、高中階段再進(jìn)行高階段的教學(xué)。通過合理運(yùn)用人工智能教學(xué)中不同的教學(xué)工具對學(xué)生進(jìn)行想象力轉(zhuǎn)化教學(xué)，將人文精神融入到其中實現(xiàn)可視化的編程教學(xué)、初級機(jī)器人編程、游戲化Python 編程語言、主題式創(chuàng)意物化等課程內(nèi)容方面的教學(xué)。

三、結(jié)語

將中小學(xué)教育中融入人工智能教育，加強(qiáng)學(xué)生對于人工智能的認(rèn)知，培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生的思維創(chuàng)作能力，有利于推動我國社會市場經(jīng)濟(jì)競爭力和市場位置的進(jìn)一步提升。滿足了學(xué)生現(xiàn)階段的教育發(fā)展需求的同時，順應(yīng)了國家形式發(fā)展需求和社會經(jīng)濟(jì)人才發(fā)展需求。