标题 | 浅析我国人工智能在学前教育中的应用 |
范文 | 摘 要:人工智能的发展势必对学前教育的发展产生影响,学者们对人工智能在教育的应用特点、方式以及作用做出了相应的阐述。但对于人工智能教育的内涵还未能给出一个统一标准的界定。本文对人工智能在学前教育中的应用内涵、现状及对研究的反思与展望进行了分析与总结。 关键词:人工智能;学前教育 人工智能对人们的生活和工作带来巨大影响的同时,也在加速融入教育,为教育教学注入新的思想,提供新的方法和工具,带动教育教学模式的根本转型,促进教学效果质的提升。在人工智能的影响下,国务院于 2017 年颁布了《新一代人工智能发展规划》和《国家教育事业发展“十三五”规划》,旨在推动人才培养模式和教学方法的完善。目前,人工智能走进高校与中小学课堂的现象已屡见不鲜,然而学前教育领域对人工智能的应用还较少见。人工智能的發展势必对学前教育的发展产生影响。在中国知网上进行主题搜索,发现关于“人工智能”与“教育”主题的文献在 2017 年之后呈井喷之势,并持续增加。人工智能的爆发引起了教育研究领域的重视,形成了一股研究热潮。 一、概念界定 (一)人工智能 王万森指出,人工智能属于一门交叉性质的学科,它是包含心理学、哲学、神经生理学、计算机技术等都在内的综合性学科。通过计算机来对人的智力如知觉、学习、推理、交流等相关系列复杂活动进行模拟的人造的智能体。王万良在其著作中也提到,人工智能研究的基本内容有知识表示、机器感知、机器思维与机器学习。还有些研究者认为人工智能技术与其它技术并无差异,即便进入校园,相应场景、内容与实现方式仍将由教育目标和价值所主导。 综上所述,虽然学界对于人工智能还没有一个统一具体的界定,但学者们对人工智能都有了各自的详细见解。人工智能,一般是指由人创造的符合人类情感、伦理与道德观念,利用机器模拟、延伸和拓展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。 (二)学前教育 学前教育主要可以分为两个重要阶段:0-3岁幼儿早教阶段及3-6岁学龄前儿童教育阶段。学前教育内容主要从五大领域来开展:语言领域、健康领域、科学领域、社会领域、艺术领域,但某些教育机构也会根据自己拥有的特色设计课程内容,比如双语幼儿园和以体育为特色的幼儿园等。 综上所述,学前教育是由家长及幼儿园老师利用各种方法,有系统、有计划而且科学地为幼儿身心健康发展而进行的教育。儿童是人生智力发展的基础阶段,又是发展最快时期,适当、正确的教育对幼儿未来发展有巨大的作用。 二、人工智能教育应用的内涵研究 在人工智能的发展过程中教育是和人工智能应用密切相关的领域。王海芳和李锋对在教育中应用比较广泛的六个人工智能应用领域进行研究分析。应用于远程教育的专家系统有智能决策专家系统、智能答疑专家系统、网络教学资源专家系统、智能导学系统和智能网络组卷系统等;较为常用的教学机器人有,能力风暴机器人、通用机器人、未来之星机器人、乐高机器人、纳英特机器人、中鸣机器人等。李昭涵等论述人工智能与教育结合包括作业自动批改、拍照搜题在线答疑、智能测评和个性化学习四个方向,并对人工智能在学习者模型、教学模型和特定学习领域三方面的创新性变革进行探讨。余明华等对机器学习的教育应用研究发现,机器学习应用于教育主要集中在学生建模、学生行为建模、预测学习行为、预警失学风险、学习支持和评测以及资源推荐等六方面。 综上所述,学者们对人工智能在教育的应用特点、方式以及作用做出了相应的阐述。但对于人工智能教育应用内涵还未能给出一个统一标准的界定。 三、人工智能在学前教育中的应用现状 (一)人工智能在幼儿园教育中的应用 樊丽娜等阐述了人工智能时代幼儿园教育活动的思考,在幼儿园教育培养目标有了新转向、培养方法有个新变化。并提出幼儿园教育活动应用人工智能需遵循,以幼儿的发展为前提、以幼儿的需求为根本和以幼儿的体验为基础等原则。赵雨晨提出人工智能时代对学前儿童学习的影响、存在的问题及指导建议。针对人工智能技术使用频繁、人工智能传播信息成人化等问题,提出合理运用人工智能技术和传播信息的适宜性等建议。任柯燕学者认为,可以通过人工智能产品培养孩子的编程思维。市面上、网络上的培训机构花样频出,应仔细甄别培为幼儿提供事宜的编程教育内容。李昊璞利用案例分析了Code.org网站模式,并在此基础上做了很多改进,在编程卡牌的设置中加入了拼音、汉字、英语以及相对应的卡通图形可以进行多语言及想象力教育。吴俊杰老师关注Scratch Jr 在儿童阶段进行程序设计、互动媒体创意设计上的应用模式探索,为幼儿设计了一些基于平板电脑的编程活动。在设计的场景中,幼儿需要先考虑什么样的场景,在这个场景中有哪些人物,根据时间来判断,哪些人物先上场,哪些人物后上场。此外,这款软件还支持利用摄像头拍照。周影对多媒体智能平台的幼儿英语教学从社交器人、多媒体智能平台、在线游戏和增强现实技术角度进行了表述。在社交机器人同传统的电子技术相比,社交机器人能够设计出更贴合人类教师的教学体系。在与社交机器人进行交流的过程中,幼儿能激发自身的学习动力,但同时双方间的交流不应太难。在游戏中幼儿对于学习的兴趣以及注意力都有所增加,学习效果较为良好。 何红莲叙述了交互智能平板集合电子白板、短焦投影、音响、电脑、视频展台、中控等多媒体设备功能于一体,充分满足现代教学应用需求。在幼儿园美术教学中,交互智能平板中的绘画功能激发幼儿学习兴趣与想象创造力、照相功能保存幼儿作品,优化师生评价、“探照灯”照亮重难点、“放大镜”放大重难点、“屏幕回放”回放重难点等。向征评述了智能机器在幼儿园数学教学活动中应用优势主要有,优化教学资源,利于教学创新和创设教学情境,优化教学效果。智能机器中可以安装多个世界一流比较成熟的评价体系,如美国学前教育的一种全新的评价体系“GOLD”,在评价中,智能机器可以及时采集、传输、展示、评价幼儿操作练习情况。董荻介绍了,智能机器人在学前教育领域的一个重要应用为RAE,指教师和学生以教育机器人为主要教学媒介和工具进行有关教学活动,协助幼儿园教师建立有趣、生动的学习环境。智能机器人是幼儿园课堂活动载体也是幼儿园课堂教学内容。在教学过程中能与师生进行多种语言和符号的对话,进行仪器操作等复杂动作;还可根据对智能机器人自身的模块进行预设,帮助幼儿构建比较完整、全面的认知系统。 综上所述,目前我国关于幼儿园教育中的人工智能应用收到越来越多的重视,其中对于幼儿园编程课、幼儿美术活动及科学领域的活动中的人工智能教育应用的研究较多。但研究的深度和针对性不足,幼儿园人工智能教育的研究发展潜能是巨大的,有待我们去深入细致地思考。学前教育阶段作为基础教育的重要基石,对个体的塑造具有奠基作用。借助人工智能对幼儿园的教育活动实现改革与创新,是未来学前教育领域改革发展的趋势。 (二)人工智能在家庭教育中的应用 近年来家长们都热衷于使用智能机器人对幼儿进行教育,Keeko 智能早教机器人主要针对 0 至 6 岁的儿童,针对家庭使用场景,瞄准儿童语言学习的需求开发。服务场景上,立足家庭场景机身是一台桌面机,产品设计使用环保材料,实现语音唤醒、声源定位等功能;独家发明无轮行走运动结构,实现體积减小的同时保持灵活的运动性能,确保与幼儿的互动性。王会等以体验设计理论为切入点,以3岁-4岁儿童的生理、心理特点为研究基础,对儿童智能玩具的体验设计策略进行了分析,力求在创造感官体验、创造情感体验、创造思考体验、创造行为体验和创造关联五个层面上为儿童创造更好的体验。方芳在其硕士论文中介绍了,目前关于智能机器人玩具的类型行业内并没有一个明确的界定标准,将目前市场上的智能机器人玩具按功能玩法和使用特点将智能机器人玩具分为三类,包括需动手拼装的可编程智能机器人玩具类、智能宠物类、带服务性质的个人陪伴类智能玩具。 综上所述,在幼儿时期家庭对孩子进行良好的教育具有十分重要的意义。教育与高科技智能相结合,利于孩子的注意力、观察力的提升以及思考、表达水平的发展。但当前在学前教育阶段中应用的人工智能产品,应用内容较为单一、功能简单。人工智能在学前家庭教育的应用应借鉴人工智能在其它教育阶段的成果,扩大应用范围研究,丰富智能化产品,推进学前教育智能化发展。 四、反思与展望 近年来,人工智能在学前教育中的应用的研究取得了一定的研究成果,但仍存在些许不足,从研究范围来看,涉及学前教育领域的应用研究非常少。应用成果地域分布以南方一线城市为主,其他区域研究几乎没有相关研究。从研究内容来看,大多数依托中小学教育中提出,在对于人工智能在学前教育领域的应用成果研究较多,对基础理论研究与方法、途径的研究关注并不多。另外,研究角度单一,缺乏从幼儿角度出发研究人工智能在学前教育领域应用。在今后研究中,应不断的增加研究的深度与广度,在多元化视角下看待问题,拓宽研究的范围。人工智能在学前教育领域的应用尚处于早期探索的阶段,发展和研究潜力巨大。根据我国的义务教育法,学前教育目前不属于义务教育,目前幼儿人工智能教育大多是由人工智能企业在推动。因此,为了加大人工智能在学前教育领域发展力度,政府和行政部门更应该重视对其推广和应用。学前教育也将借助人工智能的智能化、高效率、高精度、低成本等优势不断完善。 参考文献 [1]王万森.人工智能原理及其作用[M].北京:电子工业出版社,2012:19-21. [2]王万良.人工智能导论(第 4 版)[M].北京:高等教育出版社,2017:11-21. [3]张坤颖,张家年.人工智能教育应用与研究中的新区、误区、盲区与禁区[J].远程教育杂志,2017(5):54-63. [4]教育部办公厅.幼儿园教育指导纲要(试行)[EB/OL].2001-07-02. [5]张坤颖,张家年.人工智能教育应用与研究中的新区、误区、盲区与禁区[J].远程教育杂志,2017(5):54-63. [6]王海芳,李锋.人工智能应用于教育的新进展[J].现代教育技术,2008(S1):18-20. [7]李昭涵,金桦,刘越.人工智能开启“互联网+教育”新模式[J].电信网技术,2016(12):6-10. [8]余明华,冯翔,祝智庭.人工智能视域下机器学习的教育应用与创新探索[J].远程教育杂志,2017(3):11-21. [9]樊丽娜,时东方.关于人工智能时代幼儿园教育活动的思考[J].长春师范大学学报,2018,37(11):141-143. [10]赵雨晨.人工智能时代对学前儿童学习影响研究[J].佳木斯职业学院学报,2018(04):297. [11]崔玉玉.幼儿编程:学还是不学?[N].人民日报海外版,2017-09-11(008). [12]李昊璞.幼儿编程实行的分析研究与改进——一种幼儿编程游戏卡牌教具[J].电子测试,2019(20):133-134+132. [13]吴俊杰,孟延豹.面向儿童的编程语言Scratch jr应用于幼儿园课堂[J].中国信息技术教育,2015(23):61-63. [14]周影,董元元.基于多媒体智能平台的幼儿英语教学研究综述[J/OL].英语广场,2020(01):115-116[2020-04-19].https://doi.org/10.16723/j.cnki.yygc.2020.01.051. [15]何红莲.巧用交互智能平板 创设幼儿学习乐园[J].江西教育,2015(12):96. [16]向征.智能机器赋能幼儿园数学教学活动之我见[J].科学咨询(教育科研),2019(07):187. [17]董荻.人工智能与教育的融合——智能机器人在学前教育领域的应用[J].教育教学论坛,2019(31):1-2. [18]Keeko智能早教机器人获融资[J].家庭服务,2017(12):9. [19]王会,邓嵘.3岁-4岁儿童智能玩具体验设计研究[J].中国包装工业,2015(Z1):119-120. 作者简介: 金香(1991—),女,朝鲜族,黑龙江省牡丹江市人,延边大学学前教育专业研究生. |
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