摘 要:当前,教育人工智能技术不断发展和成熟,“人工智能+教育”将成为新的教育发展模式。人工智能正在改变大众的思维方式,在教育领域引入人工智能技术,不但能够提高教育水平,而且能够提高学生的综合能力。本文通过介绍人工智能技术发展现状,以及存在的问题,结合具体教育实践,提出将人工智能技术与小学教育融合的合理化建议,让人工智能技术为学生服务,为现代化教育事业服务。
关键词:人工智能技术 小学教育 融合路径
一、人工智能技术的概述。
人工智能概念是另一个领域涵盖面范围较深广的科学概念,它可以指的至少是一些以人类科学信息技术知识为发展基础,并最终具备可以模拟人类智慧活动功能特性的特定机器设备技术或应用系统等的统称。人工智能系统最大突出的智能优势则是系统能够有效模拟出人类日常的所有智能行为,例如思考、推理、学习记忆等行为活动。人工智能系统是人类科技在不断发展的产物。近年来,随着计算机技术实践中应用探索的逐步不断与深入,人工智能技术发展的其优越性正越发日益显着著。就目前教育技术行业实践而言,为迅速进一步全面提高各类学生全面的数学信息素养,为推进社会主义现代化建设积极培养更高标准化的数字信息技术人才,我国高校近年来又相继提出制定出了这一系列相关的科技教育技术政策,以迅速提高我国学生信息技术的专业综合运用能力素养。因此,人工智能技术将与学校教育系统的有机融合已经是一项大势所趋。对于中国小学教育各阶段中的所有学生群体来讲,他们均具备无法想象到的超强学习能力天赋和创新潜能。人工智能与小学教育实践的有效融合将能够全面有效针对性地切实解决在传统的小学语文教育环境中学习语言素材普遍欠缺、教师语言教学知识水平能力参差不齐、学生母语学习方式兴趣性不具备等教育常见等问题,为母语学生群体营造更健康优越多样的外语学习实践环境,提供一个更高层次上的双语学习实验条件,全面系统地提升整个小学教师的双语综合能力。
二、人工智能信息传播无序。
(1)在人工智能时代环境下的小学语文教育工作中,智能技术时代的校园信息网络传播还存在了一定严重的传播问题。具体分析来看,目前社会的信息多媒体、互联网社会中传递的校园信息等多为是最适宜广大成年人能够接受传播的网络信息,信息市场鱼龙混杂、泥沙流俱下。小学语文教育小学阶段低年级的广大学生往往缺乏具备一定信息的分析辨别传播能力,且学习可塑性比较强,极有易由此受到各类不良学习信息环境的影响。因此,如何依法规范在人工智能时代兴起的手机多媒体、互联网信息快速传播,为低年级幼儿入学营造安全良好舒适的网络学习空间环境,成为探索人工智能技术教育与幼儿小学课程教育相互融合互动过程研究中的教育者首先应当审慎思考处理的两个重要课题。
(2)相应的,教育机器人等领域里已经开发出现了另外一系列先进的用于现代幼儿远程教育工具和学前辅助学习智能设备,如智能机器人,它们已分别地拥有了诸如肢体手势与表演、交流方式及表情互动、面部信息的识别处理等的特殊辅助功能,与许多儿童生活亲密并相伴;人工智能在线智能辅导教学系统更多是应运而生,打破传统了学习的时空范围内的学习空间的限制,让每位儿童的父母都可以获得到了海量而优质有效的智能课外辅助学习辅导资源。从每个学生基础阶段的数学基础知识到教学重难点再延伸到对教师家长课后作业进行学生作业的分析及辅导、学业素养综合测评、学生学情状况综合的分析,智能教辅软件系统均都可以做到充分地做到教学数据的量化、精确,既能够保证让学校所有的学生均能够通过课后学习迅速掌握解决在学生课表面上已经完全没有能被他们吸收消化进去的数学课堂知识又可确保让全校每个学科教师、家长能够更加迅速直观而准确地做到实时准确掌握到学生一天内的所有课外时间学习内容的安排情况。教师课堂的高效教学也主要地得益于学校对所有这些课堂智能软件系统的进一步深入与开发,例如"智慧课堂"课堂软件便可以做到通过严格地程序地把控每位学生课堂中思考方式和解答问题时间,方便有效地及时展开学生们布置出的课后各类学习作业,高效完成课堂教学作业的任务同时又会充分的激发出广大学生的内在的一种良好地学习及探究兴趣。以此可见,人工智能技术未来将会从儿童个人学习发展到学校老师课堂的教学以至于每个学校教育体系都必将会深受并得其惠益,深入融合。
三、人工智能技术背景影响下中国小学机器人教育目前面临着的困境。
(1)人工智能技术的教学效果难以检测。
人工智能进入学习过程分析学习领域,智能软件可以随时根据学生的回答学习问题、测验考试成绩变化的反馈情况来进行大数据采集分析,判断出学习者自身对当前学习阶段内容掌握的大致掌握难易程度,从而实时向智能用户自动推送当前未充分掌握过的部分内容,但是目前人工智能技术仍然无法自动分析出用户答错试题的内因,学生自己作为唯一能动参与的智能主体,会同时受到考试情绪、知识难度、遗忘时间规律变化等外界诸多复杂因素的影响,致使自己做题出错。人工智能技术虽能很准确的找出学生的"错题"但也难以快速发现学生"错因"问题,只是根据智能软件所推送出来的学生未充分掌握的部分内容去重复或者机械性地去练习,加大对学生过重的机器学习训练负担,忽略了对每个学生本身的应有人文关怀。若没有教师及时讲解出此道题难度及习题规避等方法,大约就需要花几分钟,学生会出错的除了是缺少大量练习题外,还包括缺少一些解决学习问题有效的学习方法。除此之外,智能软件所推送学习的学习方式内容都存在一些不够科学精准、个性化突出的突出问题,用人工智能技术来实现一对一精准跟踪教学、因材施教效果还有着一段的距离,在学生使用了人工智能软件完成学习目标后,没有一个系统且完善高效的教育效果的检测监控机制。人工智能技术对于教学的效果影响如何检测是目前人工智能学习与中小学及教育各领域深度学习融合推进过程实践中最为亟待重点解决研究的重点问题。
(2)拥有高度人工智能素养的相关专业一线教师数量仍不足。

传统学校教育课程中的教师是"演员",学生也是"观众"的,一堂课教学的成绩好坏也主要就看了教师课堂的教学表演环节是否有成功,黑板粉笔+白板粉笔才是教师上课的真正主要的教学表现工具,学习表演的成败主动权全在了教学生的老师手上。但是随着一个大数据时代到来的即将到来,传统教师的传统教育工作方式正在受到一场巨大变革的冲击,一大批的专业的教师缺口也急需科技弥补,教师作为传播知识载体的传统权威将被打破,当普通教师都在课堂讲授课本知识、批改课堂作业的时候,人工智能技术在视频这两方面就已经彻底超越到了普通人类学习的生理体力极限,它已经可以轻松存储、播放出海量教育相关内容视频,并且学习不知疲倦,效率会极高。智能产品目前在学生教育的领域使用还十分地普遍,但是目前我国尚缺少具备优秀人工智能素养教师的专业研究型教师,同时能具备教师良好专业人工智能素养教学和实际教学运用能力的人工智能教师是少之又少,师范类院校学生在专业培养人工智能教师时,教学方法相对陈旧粗糙;中小学在职人工智能教师更是缺少获得相关专业技能培训和机会培训;有些偏远地区学校基础设施还不完善,以至于许多教师学生和其他学生普遍忽视了人工智能产品教育的有效应用。众多复杂因素也致使教师具备人工智能技术专业知识素养技能的高素质教师数量显著不足。因此,需要努力培养出具有高水平智能素养人才的复合型教师,革新现有教育技术教学方法,使一线教师能从枯燥繁杂重复的课堂教学机械的劳动模式中被解放脱离出来,运用先进人工智能技术方法实现高质量更加科学精准化的个性化教学。
(3)智能学习软件的问题层出不穷。
学生的学习需要用一些智能软件,考试、辅导等作业都用些智能软件,甚至给学校食堂打水饭都说要先用这些智能软件这些智能软件的频繁出现使学习环境变得更加"智慧"了,但是它也仍然存在着众多问题。其一,据有关调查,面向青春期学生群体的智能软件中存在一些危害成年学生身心素质发展方向的内容,同时还在使用时会大量植入各类商业广告软件和网页游戏,诱导一些未成年人盲目消费电子产品及一些对此类游戏感到好奇,自制力相对不较强者的小学生就很容易长期沉迷于这种网络游戏;其二,据中国青年报教育部栏目对中国大学智能软件学生使用情况作的一份调查,数据统计显示共有89所全国高校智能在线学习类软件使用在5个及以下,也有个别少数高校智能在线学习类型软件数量超过到了超过20个,出现到了大学智能软件学生使用泛滥程度的普遍情况,给在校师生工作及学习方面带来极大了实际困扰问题;其三,少数部分软件网站打着"智能"课程的宣传幌子其实可直接供使用者学习应用的免费资源还很少,教授使用者的相关知识也有误,存在一种过度包装宣传内容的误导问题,给生学习造成一些误导。有些国内设计制作单位有时只是仅为博取那么一点的公众眼球,盲目地跟风和引进一些国外和一些我们国内目前并都还比较不成熟的一些先进智能技术,或者随便引进与这些人工智能关系一点都相差不大的智能产品,这样使得一些国外逐大利己的智能产品技术随意的流入了我国的市场,不仅容易导致一些国内的购买者大量购买,浪费大量钱财,还会直接造成和扰乱整个国际市场秩序,降低了国外一些大众购买者对引进我们一些智能产品技术的市场信任度等;其四,智能软件是可以整合提供反馈给所有手机用户的各种海量学习信息的海量信息资源,同时这却往往使某一部分学生对此资源产生表现出有了另外一种依赖式学习心理,手机先拍照然后再上传相关资料到手机APP,一秒钟之内你就很可能就有个问题答案,这样一个所谓的"便利"就可能使我们大多数的学生都彻底地失去了一次学习与思考或解决一个问题的一次绝佳学习机会,难以进行再培养发起让学生具有自己独立自主进行独立思考与学习意识和逐步具备开展创新式的思维能力训练培养的动手实际能力。机器已经不可能去代替了人脑,它要由整个人类社会研发,为了更好服务于我们人类社会,绝不是机器人的突然出现而束缚住了整个人类社会的手脚。
四、人工智能技术研究与现代小学双语教育模式的相互融合及其路径分析。
(1)完善校园人工智能基础设施。
基础设施条件是计算机进行其他各种相关教育或教学准备工作取得成功的一个基础前提和技术前提,人工智能课程研究的全面有效深入开展,需要大量必要和教学基础设备条件的提供支持。目前,中小学信息技术必修课现有的实验教学实验环境显然还根本不能全面满足目前人工智能技术实验教学实验需求,设备老化更新较为缓慢,需要教育部门投入了大量的财力才支持到其全面发展。在实现人工智能技术与小学教育教学融合及实际工程应用研究方面,小学智能教育研究首先必须要注意做好软硬件基础设施等的整体配套与建设,人工智能技术是要结合运用各种网络软件、计算机、AI设备技术等,这些相关硬件设施也都将需要研究者花费投入一定规模的人工财力技术与资金物力以实现。因此,小学教育部门一定更加要注意重视当前人工智能技术发展趋势与今后小学的教育及教学管理相关学科资源配置方面的相互结合,充分发挥学校依托自身、政府支持和外部社会合作等校内外多方办学资源优势,做好校园人工智能技术应用相关硬件基础设施等的前期配套资源建设准备和装备购置,为推动小学教育开展推进人工智能技术运用与相关教育管理活动有效融合开展提供更为有效支持保障。此外,为了能够使未来人工智能技术真正得到更长足的发展还更需要加强教育信息化领域各部门工作的沟通协调及配合,信息技术课程已被学校列为常规课程建设之一,但是在实际中一直被边缘化,提供物质帮助的同时,更应该提高人们对信息技术课程的重视度。从教育研究上必须肯定其领导地位,只有做到这样,才能在实践中更好地利运用人工智能技术,最大限度更好地有效增强小学教育科研效果。
(3)培养具备人工智能素养的新型教师。
人工智能与教育的融合正面临一次考验,传统的教师为中心,教师作为"教书匠"的绝对权威正逐渐被打破。从课程教学演变过程本身来看,现在教学模式已经完全由传统教师传授的教学内容"教"已经转变而为面对学生讲授的教学方法"学"了;那么从现在教学实施主体本身来看,已经逐渐转变而为一种教师自身为主导、学生自身为主体实施的新型教学行为模式了;而从新课程教学绩效评价模式来看,评价关注的两个对象则是教师本人的勤教效果和对学生自身的学。这样新的教学局势又对专业课教师培养提出来了新更高一级的教学要求,为了迅速弥补这庞大的专业的教师缺口,主要分散在普通师范类高校本科和研究生工作单位这两个学科领域。师范类高校都可以申请开设人工智能技术等相关教学课程来培养出具有人工智能技术素养强的专职教师,上岗就职前学生就会接触一些各类高级智能软件,不太至于学生入职任教后仍然难以再胜任某些具有强挑战性技能的教育工作,特别的是能够培养出人们灵活适应大智能时代技能变化与社会劳动力市场环境变化需要的工作能力。工作单位首先要经常邀请各类优秀青年教师专家来我校进行开展学习讲座,互相切磋学习、交流培训经验,另外我们可以常年派这些学习能力也较强一些的中青年教师长期外出工作学习,返校回来后教授辅导其他年青教师,培养一批能具有比较过硬语言教学研究能力的和会运用现代人工智能技术教学方法的新世纪优秀教师。此外,所有职业教师更应当努力树立一个终身职业学习之理念,国家、学校、个人也更一定要抓紧制订一个职业技能素质培训及提升工作计划,每个技能人将来都完全可以去接受一次相关技能培训以进一步提高本人职业技能,适应这个时代所对技术人才成长提出了的各种新的要求。
五、营造人工智能学习氛围。
小学阶段应开设哪些人工智能课程,应更重在从小培养低年级学生初步的智能计算的思维方法和数学编程逻辑思维能力,为后续培养人工智能"符合智能化社会需求的、具备良好计算思维和编程能力的创新人才"能力奠定好基础。在课程内容形式的适当选择、难度控制上尽量符合现阶段小学生们的接受兴趣水平和自主认知思维水平需要;在课程内容开发时应该是具有一定生活化,是现阶段小学生较常见感兴趣的、可实际感知学习的学习内容,从中充分融入到人工智能思维;课程建设的有效实施也应该尽量采取探究式、任务式合作和合作探究式教育等多种形式方法,让每个小学生可以在主动探究及合作探究中逐渐培养起创新科技意识能力和学习能力,并且通过跨学科思维学习掌握其他各个学科层面的科学技术知识,进行多学科能力的有机融合式思维构建,融入现代人工智能技术思维。除此之外,学校信息技术课程往往在其他基础课程活动中占课时比安排比例较少,大量学生信息技术的课时往往被课堂其他课程教学或活动中挤占,人工智能技术应用的传播推广主要可以通过学校信息技术课的实现,信息技术教师应教会给低年级学生操作"玩"人工智能产品应用的具体方法,放手的让这些学生尝试去玩,在学玩并用中逐渐获得实际解决具体问题时的最直接经验。家长首先应该要鼓励让学生能够以一个积极健康的学习心态主动接触各种人工智能产品,在一个适当的学习时长情况下尽量让这个孩子自己放手去探索、主动去建构、畅快地沟通、交流课程自主开发,学校师生和学员家长双方三位一体,共同携手发力,营造一种良好健康的人工智能学习氛围。
六、建立与健全对人工智能信息技术教育培训应用工作中相关的政策监管服务机制。 人工智能技术正式运用推广到中小学教育信息化领域也只有近十几年左右时间,随着教育人工智能技术运用不断扩展深化,将会导致进一步地模糊整个人类社会、学校系统和社会网络空间三者的基本界限,由此衍生引申出其他一系列相关伦理、法律规则及知识安全相关问题。因此建立和健全人工智能信息技术教育培训应用工作中相关的政策监管服务机制是很有必要的。
七、重视设施建设,强化学校物质支持。
基础设施也是学校开展好各类活动教育或教学实践工作开展的主要基础环节和条件前提。在促进人工智能技术与小学日常教育与活动教学融合及应用普及方面,小学目前最应重要解决的任务是学校做好校园基础设施配套的软件配套的建设,人工智能技术应用需要的是相应教学仪器设备、网络软件、计算机、Al设备等,这些配套都必须需要到学校内部花费投入相应大量的时间财力与技术物力等来实现。因此,学校行政部门一定要特别重视在人工智能技术教学与开展小学信息化教育创新活动有效融合应用方面加大相关智力资源配置,充分统筹发挥实验小学教育自身、政府支持和教育社会服务等各多方资源优势,做好校园人工智能技术和相关硬件基础设施资源的规划配套建设储备和资源购置,为实验小学深入开展推进人工智能技术与小学信息教育创新性活动高效融合开展提供最有效组织保障。只有做到这样,才会能够做到更好地利用人工智能技术,最大化有效地帮助提高农村小学课堂的安全教育实施效果。
综上所述,人工智能技术发展趋势对整个小学教育质量效率和素质教育水平等的快速提升也有着相当重要直接的社会促进带动作用。本文力图通过多角度分析人工智能概念的相关内涵含义及未来对各小学各个教育背景阶段学生素质的积极影响,并着重立足于研究当前小学人工智能学习与整个小学人工智能教育发展融合互动中实际存在问题的理论问题、对策建议来进行探究。通过对一系列研究成果的深入分析后可知,人工智能科技与信息技术教育体系的交叉融合目前已经日益成为信息技术时代基础教育发展上的一条重要战略趋势。随着当前人工智能及其在现代教育管理中取得的先进应用水平的应用不断发展深入,我国信息时代的计算机教育事业还将会再次取得其突飞猛进性的发展。
参考文献:
[1]佚名.人工智能教育应用[J].中国远程教育,2019(1):23-24。
[2]本刊记者.未来教育与人工智能[J].国际人才交流,2019(1):44。
[3]赵雨晨.人工智能时代对学生学习影响研究[J].佳木斯职业学院学报,2018(4):297。