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人工智能在学前教育课堂教学中的探索与应用

韩萍霞
  
大海媒体号
2024年11期
河北省衡水市冀州区码头李镇中心小学 053200

[内容摘要]随着科技的不断发展,人工智能在学前教育领域的应用逐渐受到关注。本文通过对人工智能在学前教育课堂教学中的探索与应用进行研究,分析其优势与挑战,并提出未来发展的建议。人工智能的应用为学前教育带来了新的机遇,如个性化教学、丰富教学资源等,但也面临着技术适应性、教师角色转变等挑战。我们应积极探索合理的应用策略,促进人工智能与学前教育的深度融合,为幼儿的成长和发展提供更好的教育环境。

[关键词]人工智能  学前教育  探索与应用

一、引言

(一)研究背景

随着信息技术的飞速发展,人工智能作为一种新兴技术,正逐渐渗透到各个领域,包括教育领域。学前教育作为基础教育的重要阶段,也开始探索人工智能的应用。目前,基于人工智能的授课机器人已经进入到学前教育和小学低年级课堂中,教学效果得到了社会的肯定。机器人授课崔生了课堂教学模式的创新。

(二)研究目的与意义

探讨人工智能在学前教育课堂教学中的应用,旨在提高教学质量,促进幼儿的全面发展,同时为学前教育的创新发展提供参考。

二、人工智能在学前教育中的应用现状

(一)智能教育玩具的普及

各种具有互动功能的智能玩具,孩子处在大脑快速发育的阶段,对事物形成具体的思维,尝试用语言来表达自己的思想、情感,和对感兴趣的事物的关注与好奇。因此,家长给孩子准备一些具有对话功能的智能玩具,如智能机器人、语音交互玩具等,让孩子在玩玩具的同时,培养孩子的语言能力。

(二)虚拟教学环境的构建

利用虚拟现实技术打造的虚拟教学场景,让幼儿能够身临其境地体验学习内容。我们在楼梯间或空间较小的教室设置一个沉浸式体验空间,让孩子们足不出园就能感受到四季的变化、宇宙星空的奥秘、探索海洋生物的秘密和领略世界各国的风光。

(三)智能教学辅助系统的应用

智能助教能对学生的行为及表情进行识别分析,对学生的阅读、书写、听讲、起立、举手、趴桌子6种行为,以及高兴、反感、难过、害怕、惊讶、愤怒和中性7种表情进行分析。把它连通教室内摄像头以固定的时间扫描教室,对学生表情和行为进行分类,将分析出的结果及时反馈给教师以调整教学策略,对于不认真听讲的学生发送警告信息。在整个课堂上,智能助教全程参与但不会影响教师的授课和学生的学习,为教师提供教学支持。

三、人工智能在学前教育课堂教学中的优势

(一)实现个性化教学

学前儿童身心发展不同于中小学儿童的学习,它的阶段性特点决定了其是通过在游戏中进行具象的感知、直接的体验等方式获得早期经验的。幼儿园教师根据幼儿的个体差异,提供定制化的学习方案,满足不同幼儿的学习需求。

(二)增强学习趣味性

智能教学软件则能够为学生们提供丰富的互动游戏和竞赛活动,让学生在轻松愉快的氛围中学习知识。这样既激发了学生的学习兴趣,又增强了学习的趣味性。不仅如此人工智能技术还能使用游戏化和碎片化来提高儿童的学习兴趣。

(三)提升教学效率

自动化的教学辅助功能,能够根据学生的学习进度、兴趣爱好和能力水平,为他们量身定制学习计划和学习资源。这样的教学方式更能激发学生的学习兴趣,减轻教师的工作负担,提高教学效率。

四、人工智能在学前教育课堂教学中面临的挑战

(一)技术适应性问题

人工智能部分技术可能存在不稳定或不适用的情况,需要不断优化和改进。由于人工智能部分发展迅速,在应用过程中,幼儿园教师如果不能按时与技术人员沟通,有及时更新数据,就会影响后面的教学工作。

(二)教师角色转变的挑战

幼儿园教师对人工智能在教育活动中的应用往往会出现两种极端的态度:一种是消极非理性的抗拒,单纯认为人工智能不能取代教师的教学经验,坚持使用传统的保教方法;另一种是过度依赖人工智能,将网络中的课程资源照搬到自己的保教实践中,或者让智能机器人代替自己本应承担的教师角色。事实上,幼儿园教师是人工智能技术的使用主体,人工智能只是教师保教实践的一种辅助手段而不是教师的替代者。教师需要适应新的教学模式,提升自身的信息技术素养。

(三)数据安全与隐私问题

人工智能技术带来便捷的同时,也衍生出了一些安全问题。移动智能终端、监控与传感技术的发展以及身体与生物信息的采集等在形成智能数据的同时,也带了数据透镜。这种基于数据的智能化、自动化对人的行为和认知的分析,使得个体和群体的一日活动被监测、记录,甚至被量化、分析,并在此基础上被智能化地调节。通过这种数据透镜所刻画的儿童画像和教师画像无疑是非人格化计算的产物。不难发现,这种人工智能在一定程度上僭越了儿童和教师的主体性。因此,在使用人工智能的同时,涉及幼儿的大量数据需要妥善保护,防止信息泄露。

五、人工智能在学前教育课堂教学中的应用策略

(一)合理选择与应用智能技术

针对以上技术适应性的问题,结合教学实际需求,选择合适的人工智能技术和产品。同时,教师与技术研发人员也要保持密切沟通,共同探讨技术在教学中的适应性问题,使技术更好地服务于教学。

(二)加强教师培训与专业发展

在引入人工智能的过程中,要提高教师对人工智能技术的理解和应用能力,制定合理的过渡计划,让教师认识到技术是辅助教学的工具,而他们在教学中的主导地位依然重要,要在新的环境中发挥更大的教育引导作用。还要为教师提供关于人工智能技术的培训,帮助他们了解技术特点和应用方法,同时鼓励教师积极主动地学习和适应新的角色。

(三)建立健全保障机制

加强人工智能安全技术创新,提升应对算法安全、数据隐私、设施安全等风险挑战的全方位技术保障能力。定期对人工智能系统进行全面的安全检查,及时发现和解决潜在的安全威胁,以确保人工智能系统满足安全要求。

六、结论

人工智能在学前教育课堂教学中的应用具有广阔的前景,但也需要我们在探索中不断总结经验,克服挑战。通过合理应用人工智能,我们可以为幼儿创造更加丰富、高效的学习环境,促进他们的全面发展。未来,我们还需持续关注人工智能的发展动态,不断完善其在学前教育中的应用,为学前教育的质量提升做出更大的贡献。

参考文献:

[1]上官金曼 《人工智能融入幼儿园教育的实践路径及反思》 教育文汇   2023-09-21

[2]曹斯 《北京人工智能应用于教学的困境、限度与理路》 电化教育研究  2024-04-04

[3]孙凡越 《智能机器人在幼儿园应用中的价值、现实问题及优化策略探析》 中国教育信息化网  2021-05-20

[4] 壹分文库 《AI在课堂教学中的应用:革新教育模式,提升学习效率》》2024-04-24

[5]苏林猛,炕留一,熊华军《技术意向性视阈下人工智能赋能教育发展研究》 [J].电化教育研究,2023(10):18-23,39.

[6]王伟 刘鹏睿 刘敬楷《构建全方位人工智能安全治理体系》中国网信杂志 2024-02-27

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