人工智能在教学中的应用-

1、人工智能在教学中的运用一、基本概念1、人工智能人工智能英文全称Artificial Intelligence，简称AI。本质上是一种对人的意识、思维的模拟，有望像人类那样思考甚至超过人类的智能。当前，新一代人工智能相关学科进展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推动，正在引发链式突破，推动经济社会各领域从 数字化、网络化向智能化加速跃升。2人工智能与教育深度结合之后成为课堂教学的主力， 同时也将给教育带来前所未有的挑战。目前，人工智能正在以公正化、高效化、共性化为导 向促进教育教学飞速进展。进展背景。人工智能的进展可以分为五个阶段：在 1956 年以前是人工智能的孕育期，1945 至 197

2、0 年是人工智能的形成期，1966 年至 1974 年是暗淡期，1970 年至 1988 年是学问应用期，1986 年至今是集成进展期。3人工智能在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会进展猛烈需求的共同驱动下，目前呈爆炸式进展， 人工智能即将成为经济进展新引擎，重新整合全球资源。特点。智能化。智能终端和传感器将无处不在，基于大数据的自我学习力量会让 智能终端越来越聪慧；交互化。人与智能终端的交互方式将更加自然，设备会越来越能读 懂人类的想法；服务化。在人工智能+互联网的驱动下，各行各业将越来越“服务化”。不 管硬件厂商、还是服务厂商都在整合设备、云和服务，开展

3、集成式的服务创新；创新化。在智能互联时代，更加召唤开源开放的创新平台，实现依托产业链、生态圈的开放式创新。4分类。弱人工智能。科学界普遍将不能够仿照人类思维的人工智能称为“弱人工智能”，无法与人类进行交互的人工智能、可以与人类进行交互的人工智能、可以通过外接设备进行升级的人工智能都属于弱人工智能。我们在现阶段课堂教学中使用的人工智能均属于弱人工智能范畴。强人工智能。与弱人工智能相对应的，我们将能够仿照人类思维的人工智能称为“强人工智能”。5可以通过云端共享信息的人工智能和能够自主学习与创新的人工智能都属于强人工智能。其最大的特点是大数据积累达到质变，终端具备自我学习力量和类似人类思维的力量。2

4、、奇点奇点又名技术奇点，它是一个时间点。机器进展的过程中，数据和系统不断升级，当从量 变达到质变时，机器将具有自动学习和升级的力量，也就意味着奇点的来临。6 1983 年， 数学家佛诺?文奇提出技术奇点（Technological Singularity）的概念，他将奇点定义为人工智能超过人类智力极限的时间点，此后世界的进展将会超出人类的理解范畴，世界的进展 将会脱离人的把握。美国将来学家和人工智能先驱雷?库兹韦尔在奇点接近中预言 20世纪 50 年月左右奇点接近。奇点之前人类的智力照旧主宰着世界的进展，不具备感情和自办法识的人工智能仍旧是人类力量的延长和补充。因此，我们猜测和争辩的人工智能在

5、课堂 教学中的运用和进展趋势是指奇点前阶段的人工智能。二、现有课堂教学中人工智能运用的乐观意义1、促进教育公正偏远ft区教育资源匮乏，城乡和区域之间教育差距较大，优质教育资源总量不足。教育资 源的落后地区的同学在学问储备、试验操作、阅读视野上有很大不足。我国进城务工人员子 女上学难、高考全国各地同题不同分的录用方式等不公正等现象的存在成为制约教育均衡发展的关键因素。人工智能可以应对教育不公正现象中的各种问题。人工智能将不受地域限制，整合优质教 学资源并共享于网络教学平台上，增加优质教育资源的供应，让更多孩子享受世界各地“名 师”服务。甚至组合全球优质教学资源，主动生成针对性教学内容；人工智能不

6、仅是海量移动学问储存库，而且具有搜集整理问题并整合资源，不断升级学习系统的力量，能够在课堂 上针对同学的提问，主动设置相关联学问库，解决学问储备难题；7推翻旧的地区差异录 取，让同学足不出户便可享受国家制定的均等优质教学资源。因此，将来的教育将不受地域 差异，授课形式，年龄区分，教育背景等问题的困扰，真正实现教育公正化。2、提高教学效率老师工作中的重复性机械性劳动占用了老师在校的大部分工作时间，从而削减了课程编排和教学反思等脑力劳动的时间，造成工作效率低下；目前以老师为主导的课堂教学和无人工智能设备支持的课堂教学中同学只是吸取率低下。工作效率低下和学问吸取率低下都属于教学效率低下。人工智能利用

7、其高速运算力量和超强储存空间在课堂教学中，避开老师做低附加值工作，为老师节省时间成本，提高教学效率。具体来说，人工智能可以将老师从批改试卷等 重复性劳动中解放出来，并且实现课堂和课下的全时互动。从而让老师腾出更多的时间和精 力，创新教育内容、改革教学方法，把教育做得更好。智能系统会将同学做题的数据回传数据库，老师能从中了解同学对学问点的把握状况，避开重复讲解。人工智能正在逐?u 实现人机交互功能，这有利于课堂的有效教学，保持同学的学习乐观性和动力，从而提高教学效率。无论是人类学习还是机器学习，人在进行学习的过程中人机交互也带动了机器数据的不断翻新，从而达到机器的自我学习和不断升级。可以说将来的

8、人工智能在教学过程中是与人类一起学习的帮助教学工具和共同学习伙伴。此外，人工智能已具备图像识别和语义分析技术，而且具有智能化搜集整理问题并整合资源的力量。8 扫描相应课本图片来获得 3D 呈现，现场手机扫描后获得的成像效果，能够挂念同学更直观的理解学科学问点；这对于课堂教学中学问点查询，文章检索和自动生成相关推举，都有很大的挂念。海量数据库资源答疑，挂念同学解决个人学习中的问题。3、促进教学共性化班级制课堂教学的授课对象众多，课堂教学因同学个体差异而接受学问的水平不一，统一的教学方案和教学流程很难把握对同学共性进展的培育，教学过程中对同学共性的忽视导致同学制造力的衰微。人工智能比人类更擅长针对

9、同学的学问、力量水平和潜在倾向等不同因素进行因材 施教的共性化教学。由于计算机的高速运算力量远远大于人类，而且能够不断进化更新状态， 人工智能时代的计算机更具有自我学习力量，因此面对相同数量教学对象，人工智能更加快 速将同学的阶段性学问学习成果进行数据分析并归类，针对同学的薄弱环节，定制、推送学问点，挂念同学告辞“题海”，走向有效学习。面对众多学习者，人工智能利用图像捕获技术可以全方位多角度捕获个人面部表情 ，解读分析表情数据并反馈到终端，在学习过程中准时反馈学习者的不同理解程度，调整个 体学习内容和方案。通过捕获课堂上同学的面部表情数据并分析，进行筛别并制定共性化培 养方案有利于因材施教。三

10、、人工智能在课堂教学运用中的进展趋势随着人工智能在将来课堂教学中运用的迅猛进展，将具有乐观和消极的双面进展趋势，我们应当合理使用人工智能，使之为人服务，为课堂教学服务。1、学校面临淘汰人工智能与教育的结合会使目前的学校教育落后，传统意义上的学校会面临淘汰。传统意义上的学校提倡一刀切的课程设置，并对全部同学以固定的速度进行教学不符合时代的需 求。人工智能系统在教学中允许依据同学自身状况定制课程，学习时间弹性化，并且削减对 教室和老师数量的需求。因此，传统学校的规模会进展地越来越小，大部分学校会面临淘汰， 一部分创新改革后的学校衍变为小规模学习中心，实行一对一授课模式或者成为具有特地性 的学习中心

11、。2、强化家长责任人工智能终端设备在教学中广泛运用之后，削减同学在校固定时间，更加自主机敏的学习 方式增加了家长担当更大的教育责任。不仅教育面临人工智能的挑战，家长也面临角色的转 换和增加。与传统旧式家长相比，人工智能时代的同学在使用终端设备进行学习的过程中， 家长还充当了教练、管理员和监督人等角色。3、弱化传统规范传统学校教育有一系列需要同学遵守的规范，而面临人工智能的挑战，消灭更小规模和更 共性化学习中心之后，削减了同学们聚集上课的时间，也就不需要遵守一些传统的学校规范， 并且同学们将会失去一些共同的行为，社会规范和文化规范。然而，在特定环境和时间下， 会有新的规范相应产生。4、转移教育费用由于传统意义上的大规模学校和老师数量削减，同学只需要互联网或者人工智能设备就可以进行学习，个人教育成本会大幅降低。但由于社会的竞争不会减弱，因此家长对孩子的教育投资不会削减。家长将更多地参与到孩子的学习中来，增加陪伴学习时间的同时教育费用将会有新的转移。5、定制个人教材人工智能将全面转变传统学校授课的教材，实行一种全新的教材形式。人工智能系统使用老师制定的教学大纲，结合同学个体差异定个人教材，或者依据老师的教学大纲中某个主题或学习环节，结合数据库内容重新组装一本主题教材。新定制的个人教