人工智能技術在中小學在線教育中的應用

摘 要：由于當前我國經濟社會的飛速進步，人工智能慢慢被各界人士廣泛關注，并慢慢變成當前中小學在線教育的主要教學方法之一。目前，"人工智能"一般被使用在線上課程上，作為新興的高科技手段，用來輔助教師進行教學。人工智能教育在中小學線上教育中的發展可以幫助老師實現遠程授課或者實現傳統授課無法滿足的一些要求。人工智能不僅可以輔助老師，還可以增加學生對于學習的興趣，增加學生對于科學技術的了解，并且在一定程度上提高他們的學習效率。本文將著重探討人工智能在中小學在線教育中的應用，利用分析人工智能在線教育的現狀，整合出能夠滿足人工智能在線教育的教學方案。

關鍵詞：人工智能技術;中小學;在線教育;應用

隨著新課改的要求逐步實行，中小學生的線上教育也開始越來越被廣泛關注，而人工智能在頒布的課程標準中提到要在中小學線上課程中進行應用，作為一種具有很高科學技術特色的學科，它對于學生和老師都是不小的挑戰，但是合理的運用人工智能技術可以提升中小學生的思維邏輯能力，為了符合國家號召，將人工智能技術在中小學在線教育中進行應用，培養出一批新的優秀人才。

一、中小學在線教育中開展人工智能教育的意義

由于中國在線教育的飛速發展，如何能夠順利開展在線教育已經成為了當前需要思考的問題，隨著信息技術已經在人們的日常生活中逐漸普及，一種新的叫做人工智能的技術也開始不斷發展，而人工智能就是在信息技術基礎上進行延伸的。可以取得巨大的進步，更好地支持人們的生活和工作。到現在為止，人工智能技術開始逐漸成為一種比較普遍的技術，被應用于各種行業。作為計算機與信息技術領域之一，人工智能技術是通過計算機仿照人類行為的一種科學，包含了語言識別、圖像識別、專家系統等不同模塊。這些模塊有不同的功能和操作程序。此外，由于人工智能搭載上信息技術這個飛速發展的列車，它們已經體現在社會的各個角落，而且當今世界很多產業都已經離不開數字化控制，人工智能成為了他們技術升級的首選。通過人工智能將自己的生活進行改變，甚至去替代簡單的體力勞動或者腦力腦洞，這樣子會很大程度的節約社會成本，人工智能還將最終推動科技的不斷發展，目的是解決人類正在執行的任務，還有某些人類無法完成的任務。從當前世界"人工智能"發展的角度來看，教育部根據人工智能的發展情況提出了""高等學校人工智能應用計劃"，主要圍繞人工智能的基本理論和實際應用展開研究。通過在實際科研機構設立人工智能研究所，幫助人工智能領域的建設和實踐，構建完整的人工智能領域體系。

故而，隨著"人工智能"在中國的飛速發展，對中小學人工智能的教育和教學有著重要的指導和發展作用。中小學生是中華民族走上繁榮昌盛的希望，隨著線上教育的不斷開展，將人工智能與線上教育相融合，可以培養中小學生的科學觀念和學習精神，提高他們的學習操作能力。從小學和初中階段，開展"人工智能"線上教育來對中小學生進行教育不僅可以提高學生的科學思維，還可以讓學生對什么是科技，什么是人工智能有更深刻的認識，這對學生未來的職業規劃將產生積極的影響。與此同時，面對全世界都在普及人工智能這個大躍進，我國中小學有必要卡站一系列線上教育，在其中與人工智能相融合，重點成就未來新興的科學技術人才，目的是能夠應對未來國家對于科技人才的需要。

二、人工智能在中小學在線教育中的應用

2.1將人工信息變成融入中小學在線教育

“人工智能”并不像簡單的科學系統，它由許多信息語言進行編程，才可以擴展和開發相應的程序。目前在很多的大學課程中，這門技術課程包含信息代碼和編程方面的內容，但相對而言它有些晦澀難懂。很少有學生能夠精準的掌握，榆樹出現了一種通用的信息編碼語言叫做PythOn。PythOn 語言具有非常松散的學習曲線和強大的信息來源。許多國內外公司的數據庫和開源框架都使用PythOn。

故而在中小學在線教育中可以通過將復雜的信息技術轉化為簡單的學生容易聽懂的語言進行講解，還要注意到，在線教育本身就容易出現學生開小差，不能集中注意力等問題，所以過于難懂的信息技術往往會降低學生的學習效率，老師將通過適當地介紹PythOn語言來幫助學生了解AI編程的全部流程。此外，在信息技術方面，在線課程的老師可以先將程序代碼介紹簡單的介紹給學生。其中，由于線上課程，學生往往利用電腦進行學習，在聯系老師所講述的信息技術代碼時，學生可以相應地拖動鼠標或移動積木的形狀，學習編輯程序并執行老師的操作命令。除此之外，在線上課程中，老師還可以通過模擬虛擬物理環境，完成邏輯實用內容的設計。因此，教師可以通過多次使用，用簡單的編程軟件教學生簡單的邏輯運算，執行計算以提高某些操作的效率。例如，在一些老師布置的計算中，學生可能會根據適當的邏輯指令進行線上操作，利用高速執行的循環算法，最后通過輸入數據得到。

2.2人工智能該如何在中小學在線教育中成功應用

人工智能是是一門復雜的綜合性學科，他包括哲學，數學，物理等等具有科技特色的學科技術，因為這種技術有各種計算原理和思想包含在其中。人工智能在信息處理和任務執行過程中通過AI進行計算來優化問題。目前主流的人工智能算法包括顆粒算法等他們都有自己的計算路徑，執行序列和執行法規。比如，顆粒算法尋找當前跟蹤找到的最優值來尋找整體最優解。該算法正確率高，演算失誤小。與此同時很多中小學生在線上上課時都要首先聆聽教師對知識的講解，然后讓學生對于概率、等基本知識有簡單的了解，然后，老師通過線上教育將AI智能算法應用在實際的問題上，通構建簡單的問題后在合理的將問題解決，示范給同學。然后，通過線上課堂并與學生一起分析計算，也可以給有一定AI基礎的同學自己試一下，主動去嘗試編寫一些程序代碼。

三、將人工智能合理應用在中小學教育中的實際策略

如果教師想充分利用人工智能技術的實用性，良好的環境是不可忽略的。在以往的的中小學教育中，教師通常采用填鴨式的方式進行傳統教學，降低了課堂的活力，阻礙了學生獲得良好的課堂體驗。但是隨著線上課程的興起，人工智能技術在各級各類學校得到廣泛的應用，可以有效解決課堂過于生硬、乏味的問題，為課堂灌輸新的生機與活力。然而，在實際工作中，人工智能技術仍然存在一些弊端，比如教育環境構建不善。人工智能雖然可以極大地提高課堂的活力，但離不開合適的應用環境的支持，故而教師為人工智能技術創造良好的線上環境，充分受益于人工智能，為實現這一目標，老師們線上常課程中應該仔細觀察學生，了解他們的真實需求，并將各種人工智能技術引入課堂，從而讓學生通過線上課堂教育獲得真實的創造力。隨著互聯網和多媒體技術的普及和進步，線上學習正逐漸成為當今教育的主要方式之一。教師需要建立與時代同步的意識，不斷將科學技術發展融入到線上課堂中，提高自身的知識水平，將線上學習合理的融合到教育體系中，這種方式可以極大地提高學生關于學習知識的收獲效果，并且達到使用人工智能的最終手段。與此同時，老師理應與時俱進緊跟時代發展的步，加強人工智能技術的學習與應用，合理的為學生創造一個能夠學習基礎知識的線上課堂。只有老師與學生一起良好的配合，才能達到在線上課堂實現合理的人工智能應用。人工智能技術可以充分利用它自身優勢，只有在環境足夠好的情況下才能將學生從線下教育轉移到線上教育中。總而言之，人工智能技術在中小學獲得廣泛的應用是時代發展的必然結果，我國在這方面還是處于空白狀態，要多進行譚穗，找出合適的應用方法。

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作者簡介：

劉挺，講師，江西上饒人，1982年5月，學歷：本科，學位：碩士，研究方向：計算機應用技術，工作單位：上饒幼兒師范高等專科學校。

注：本文系2020年度教育部職業院校教指委中小學教育研究一般項目“人工智能技術在中小學在線教育中的應用研究”階段性成果（項目編號：2020JZWZXXKT27）9AFAE1D0-7AB8-4345-885D-2AFDB6DE90A2