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如何制作人工智能教学(人工智能教学方法)

时间:2023-12-08 本站 点击:0

导读:本篇文章首席CTO笔记来给大家介绍有关如何制作人工智能教学的相关内容,希望对大家有所帮助,一起来看看吧。

在教育行业,我们怎么利用人工智能?

美国白宫科技政策办公室于2016年10月发布了题为《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》两份重要报告。报告认为,人工智能技术对社会各领域的影响越来越深刻,教育是人工智能应用的一个重要领域。

目前为止,人工智能已经开始在很多社会领域发挥重要的作用,而人工智能与智慧教育引领教育教学的创新,也已经成为教育信息化发展的必然趋势。

(1)智能导师,个性化教与学

智能导师是人工智能在教育领域的一个重要应用。世界首个智能导师出现在1982年,它主要由计算机模拟教师教学的经验和方法,向具有不同需求和特征的学习者传递知识。

(2)智能助手,如教育机器人

智能助手被应用于教育领域,主要作为教师的教学助手和学生的学习助手。

教学助手可帮助教师完成课堂辅助性或重复性的工作,如点名、批改试卷、监考等,还可帮教师收集整理资料辅助备课、教研,减轻教师的负担,提高工作效率。学习助手可为学生快速地找到所需资源,或是针对性地推送学习资料,帮助学生管理学习任务和时间等等。

(3)实时跟踪与反馈的智能测评

智能测评强调通过一种自动化的方式来测量学生的发展,担任了一些人类负责的工作,包括体力劳动、脑力劳动和认知工作,且极大地缩短了时间、提高了精准度。通过人工智能技术而实现的自动测评方式,能够跟踪学习者的学习表现,并实时做出恰当的评价。

(4)教育数据的挖掘与智能化分析

教育数据挖掘,是综合运用数学统计、机器学习和数据挖掘等技术和方法,对教育大数据进行处理和分析,通过数据建模,发现学习者学习结果与学习内容、学习资源、教学行为等变量之间的相关关系,来预测学习者未来的学习趋势。

教育数据挖掘与智能化分析,一方面能够向学习者推荐改进他们学习效率的学习活动、资源、经验和任务;另一方面,它能够为教育工作者或智能学习系统本身提供更多、更客观的反馈信息,来更好地调整和优化教育决策、完善课程开发,同时,还能根据学习者的学习状态来改进教学计划、组织教学内容以改进教学过程。

(5)学习分析与学习数字肖像

学习数字肖像是指将每个学习者的学习心理与外在学习行为表现特征通过挖掘、统计、分析不同类型的动态学习数据而将其立体化、可视化地刻画出来。刻画学习数字肖像的实现也必须基于智能化的数据挖掘和机器学习算法等关键技术。通过为学习者刻画立体、可视的数字肖像,可为不同学生的个体化学习以及教师的针对性教学提供精准的服务。

目前,传统的人工智能学习系统更多是为了满足某个专门领域的学习需求,而且这些系统常常作为学校教育的补充,尚未深入地影响学习者的日常学习和生活,但尽管如此,人工智能也已展示出对未来人类生活势不可挡的影响力。随着各类人工智能化教育产品的不断研发面世,相信不久的将来,甚至在这一两年,我们就能看到人工智能给人类教育,尤其是教育工作者的教育方式、学习者的学习方式带来的革命性改变。

我们翘首拭目以待。

当人工智能走进课堂,教学过程将发生哪些变化?

当人工智能走进课堂,教学过程将发生哪些变化?

伴随着人工智能技术的应用,教学内容、教学策略和师生之间关系都是在产生变化。运用人工智能能够实现更为对外开放灵活的课程体系,促进人工智能与课堂教学系统化结合;当人工智能融进教学方式,教学方式重心点转移至关心“人”自身时,智慧教学的新时代也会跟着打开。

人工智能技术不论在儿童环节,或是青年阶段,都是在逐步推广。新时期对立德树人明确提出新的需要,即怎样从以老师为重,转变成以学生为主导;怎样利用互联网、人工智能等新技术完成人机交互技术的智慧教学方式。人工智能授予文化教育新功能,满足互联网时代下人性化学习的需要。

因人施教,推动人性化学习

在传统的课堂教学中,教师是绝对的权威性,教育资源的配置以教师操纵为载体。课堂教学是老师分派适宜的教学资源,再通过老师学生之间的互动建立起来的一种交流方式。因为个人考虑周全,教师为了能便于管理,即使不是主观性意义上的,还会下意识的为学生贴了对应的身份标签,课堂教学机械的进行专业知识传递。

人工智能的诞生能够为教师平摊工作压力,更加关注学生自身,推动学生的人性化学习。伴随着人工智能的干预,过去教师没法关注到每一位学生,无法做到因人施教问题可能得到解决。人工智能技术能够随着式地纪录剖析每一位学生的学习情况,全方位刻画学生肖像。

基于大数据剖析,对学生教学目标开展确诊、剖析,从这当中找到学生学习的单薄项,并及时纠正;与此同时不难发现学生学习的优良习惯性,并通过数据分析营销推广给合适此类学习方法的学生。根据人工智能产生学生人性化学习方式,充分体现以人推题,让学生只学该学的点,就做该做的题,避免盲目跟风做题和失效训练。

教学资源公平化

传统课堂教学一直面临来源于时长、的空间限定等不利条件所造成的教学水平的差别。在时间因素上,传统课堂教学环节中,老师和学生的互动时长、学生间的讨论时长偏少;在空间要素上,传统课堂教学空间布局固定不动,学生们因为固定座位的局限性,学生中间课堂教学注意力和接纳知识水平必定会受影响。

人工智能的诞生打破传统课堂教学时空的局限性,可以使学生随时开展学习,消除了因为坐位原因导致的课堂教学注意力下降等多种因素。在人工智能条件下,学生能通过VR等方式方法在网络世界中观察和体会核反应的一个过程、发动机内部构造、生物医疗技术的发展等传统课堂教学中难以达到的画面。

人工智能自然环境可以让学生沉浸在场景式的情境创设中,以全息投影、动态性的画面带来学生更为形象化、真实切身体会。这在一定程度上有利于学生更改其因为认知方式和想像力等多种因素差别而导致的非稳定性发展趋势。

教学方法的改善

在传统课堂教学中,教师们被提前准备教学资料、编写教学设计、管理方法课堂教学、批作业等各类事务管理压身,促使他们对于学生的评价只停留在对学生知识积累水平的考察上,欠缺整体性与合理性。在人工智能时代背景下,人工智能技术理解了大量的数据和知识,能够帮助别人处理一些问题。

伴随着语音识别技术、图像处理技术、AR/VR技术的成熟,人机交互技术变得越来越和谐共融,传统老师们的一些专业技能性、可重复性工作在一定程度上由人工智能智能机器人来替代,教师们更需要重视于课堂教学自身,改进目前的教学模式。

人工智能有利于将传统语句式互动教学变成场景式的互动。在课堂教学中,老师能够运用AR/VR等方式方法设计和制作出立体式、全息投影式教学场景,供学生欣赏和学习。人工智能根据视频语音图像识别技术作用将课本上静态数据的知识与文字转化为数字文字,通过多种智能化方法呈现给学生,学生在这过程中能够获得视觉效果、听觉系统等多维度的感受,将枯燥的专业知识转变成生动形象的场景式呈现。

怎样用小学课后人工智能改变科普题教学套装拼自己会动的机器人

具体看以下内容。

在基于学生使用人工智能自主探究的课堂中,课堂的主体是学生,教师起到推动课堂环节发展和引导学生思考的作用。教师在将人工智能应用到教学的过程中,要对人工智能软件进行充分地了解与选择。

在教学设计中考虑智能软件和教学内容的关联性,分析并评估智能软件在课堂中的应用效果。

确定好要使用的智能软件后,在课堂上向学生展示智能软件的使用方法,引导学生规范使用。

给予学生充分的时间来体验和活动,在此过程中,教师是辅助者和引导者,帮助学生解决他们遇到的操作层面的问题,引导学生对观察到的现象进行分析,引导学生发现和解决问题,促进学生有效的探究活动。在必要时做阶段性小结,鼓励学生的发问和验证精神,最后为学生提供拓展延伸的相关内容。

人工智能怎么做呢?

人工智能包括五大核心技术:

1.计算机视觉:计算机视觉技术运用由图像处理操作及机器学习等技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。

2.机器学习:机器学习是从数据中自动发现模式,模式一旦被发现便可以做预测,处理的数据越多,预测也会越准确。

3.自然语言处理:对自然语言文本的处理是指计算机拥有的与人类类似的对文本进行处理的能力。例如自动识别文档中被提及的人物、地点等,或将合同中的条款提取出来制作成表。

4.机器人技术:近年来,随着算法等核心技术提升,机器人取得重要突破。例如无人机、家务机器人、医疗机器人等。

5.生物识别技术:生物识别可融合计算机、光学、声学、生物传感器、生物统计学,利用人体固有的生体特性如指纹、人脸、虹膜、静脉、声音、步态等进行个人身份鉴定,最初运用于司法鉴定。人工智能包括五大核心技术:

1.计算机视觉:计算机视觉技术运用由图像处理操作及机器学习等技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。

2.机器学习:机器学习是从数据中自动发现模式,模式一旦被发现便可以做预测,处理的数据越多,预测也会越准确。

3.自然语言处理:对自然语言文本的处理是指计算机拥有的与人类类似的对文本进行处理的能力。例如自动识别文档中被提及的人物、地点等,或将合同中的条款提取出来制作成表。

4.机器人技术:近年来,随着算法等核心技术提升,机器人取得重要突破。例如无人机、家务机器人、医疗机器人等。

5.生物识别技术:生物识别可融合计算机、光学、声学、生物传感器、生物统计学,利用人体固有的生体特性如指纹、人脸、虹膜、静脉、声音、步态等进行个人身份鉴定,最初运用于司法鉴定。人工智能包括五大核心技术:

1.计算机视觉:计算机视觉技术运用由图像处理操作及机器学习等技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。

2.机器学习:机器学习是从数据中自动发现模式,模式一旦被发现便可以做预测,处理的数据越多,预测也会越准确。

3.自然语言处理:对自然语言文本的处理是指计算机拥有的与人类类似的对文本进行处理的能力。例如自动识别文档中被提及的人物、地点等,或将合同中的条款提取出来制作成表。

4.机器人技术:近年来,随着算法等核心技术提升,机器人取得重要突破。例如无人机、家务机器人、医疗机器人等。

5.生物识别技术:生物识别可融合计算机、光学、声学、生物传感器、生物统计学,利用人体固有的生体特性如指纹、人脸、虹膜、静脉、声音、步态等进行个人身份鉴定,最初运用于司法鉴定。

怎样制作AI人工智能?

一个普通聊天机器人需要大量语言训练。有两种做法,(对于中文)传统的是对一段文字进行分词,然后进行主谓宾分析,接着通过数据库中有的句型模式进行匹配,取得匹配高的几个,查找对应回答句型并根据原有文本联想填词。

现代一般通过大规模语料训练,现成一个大的概率表,再得到回答映射概率表,最后自动完成聊天。对于小黄鸡之类的程序,是根据传统ALICE程序对句式学习的产物。

流程:

语料---分词(中科院ICTCLAS库)---语法分析/概率分析(聚类,N-gram)---句型模式匹配(模板匹配)/隐马可夫链,神经网络---概率分析(N-gram)/句型选用---句子生成

小学人工智能普及课程建设与实施

机器学习正在重塑人类的胜任力(competence),人工智能已经成为现代 社会 一种非常重要的变革力量。国外针对K-12所做的人工智能教育指南中曾指出,在不久的将来,几乎每个人都需要对支持机器学习和人工智能的技术有一个基本的了解。

对于所有学生来说,掌握在人工智能驱动的世界中行走所需的基本知识是必不可少的。

2017年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出“人工智能成为国际竞争的新焦点”,我国应“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”“建设人工智能学科”。

2018年,教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,明确要求要完善课程方案和课程标准,使中小学人工智能和编程课程内容能充分适应信息时代、智能时代发展需要 。

那么,人工智能大班额教学面临什么样的问题?现有教材在哪些方面需要改进?人工智能课程该如何普及和落地实施?

一、破解人工智能大班额教学难题-寻求变革之路

目前,许多学校都在人工智能装备方面投入了大量资源,但在全面铺开人工智能课程方面,仍然面临着许多实际问题。

1.师资力量不足

目前,教授人工智能课程的教师主要为信息技术或综合实践教师,但这两类教师都各自承担着本学科的教学任务,要再担起人工智能课程教学,不仅时间和精力上存在困难,更有诸多新的专业知识需要进一步学习。因此,学校需要建立起专门的人工智能教师团队,才能推动人工智能普及课程的顺利开展。

2.课堂组织混乱

由于人工智能课程的动手实践环节相对复杂,动手实践时间较长,一位教师要组织大班教学,带领五十余名学生同时动手实践,具有很大的挑战。一旦组织和管理不利,就会直接影响课程的教学效率。

因此,学校要建立起人工智能普及课程的课堂组织机制,才能更好地推动课程的深入开展。

3.课程设计零散

现有人工智能教材存在的主要问题:一是以技能目标为主线进行设计,弱化了 情感 与道德品质的培养;二是以多个单一小任务为学习主题,缺乏项目整体设计;三是以信息技术学科为主,缺乏对学生多学科融合应用能力的培养;四是课程以案例呈现为主,缺乏应用迁移与创新的培养。

因此,学校要确定好每个年级的人工智能研究项目,才能推动人工智能普及课程的系列化开展。

4.学生差异较大

人工智能普及课程的开展面临的最大问题就是学生间的差异。由于学生家庭背景和学习基础不同,对人工智能的理解与学习存在很大的差异。如何让存在认知差异的学生在每节课中都能有所收获、携手进步是教师面临的一项巨大考验。因此,教师要 探索 人工智能普及课程教学模式,才能促进其良好开展。

5.作品分享形式化

在学生制作作品的过程中,教师一般都忙于解决学生的各种问题,没精力用照片或视频记录每组学生制作的过程。制作完成后,受时间和设备的限制,课堂上也无法让每组学生都上台分享,一般最多只有一至两组学生可以展示,其他学生只能在不舍中拆掉作品。

此外,有时候还会因为学生准备不充分而导致分享的质量和效率不佳,过程性评价落实不到位。因此,教师要优化课堂评价模式, 探索 全员分享的途径,才能推动人工智能普及课程长久开展。

面对以上问题,笔者迎难而上, 探索 推动人工智能普及课程深入开展的有效策略,在教材基础上,结合校情学情,重构优化课程,开发出适合大班额教学的项目式学习人工智能普及课程。笔者带领学生放慢研究的脚步,加快实践的节奏,开展了基于学科核心素养培养的人工智能课程建设与实施。

二、小学人工智能普及课程设计

1.找准课程目标 提升学科核心素养

笔者所在学校开设了AI课程•爱生活课程,其目标定位为:通过主题探究活动,培养学生做智能 社会 的合格公民。课程旨在提高学生的创新能力、综合设计能力和实践动手能力,强调学生在直接经验和亲身经历的基础上,通过直接体验人工智能技术的应用获得丰富的学习体验,培养学生能够在生活中发现问题、在实践中解决问题、在活动中获得知识的能力。

2.重整课程内容 建立项目主题

笔者基于华东师范大学出版的“AI上未来智造者”丛书进行了人工智能课程项目的整合改进,设置了每个学期开展的项目,融入了主题探究与生活应用,解决了原有教材重技能、轻研究的问题,兼顾了学科融合与人文素养,并进行了“长程”设计,丰富了课程内容。

以第一册《AI上神奇动物》为例,在主题方面,将教材中原有的18个主题,压缩为3个,将12种动物的搭建和探究浓缩成3种,分别是鳄鱼的大嘴巴、大象的长鼻子、小鸟的翅膀;在技能方面,设计教学从设备的熟悉到舵机的深入探究再到传感器的应用,逐步推进;在计算思维方面,从单一程序到条件程序再到解决问题的综合编程,循序渐进。

此外,主题活动还结合了动物仿生学知识的学习、科学原理的探究、家乡动物的考察等实践体验活动,丰富了项目式学习的内容,整合了语、数、英、音、体、美等学科知识的应用,实现了项目式学习的有效落实。

三、小学人工智能普及课程的实施

1.组建“同心圆”智能团队-增强师资力量

教师团队是人工智能普及课程顺利实施的重要条件,笔者以“同心圆”的方式建立了我校人工智能教师队伍。

以信息技术和综合实践两学科的教师为圆心;以数学、科学两学科的骨干教师以及人工智能相关企业的助教团队为第二环,通力协作;以语文、音乐、美术、道德与法治、心理 健康 等学科的年轻教师为第三环,定期开展交流,研究如何应用学科知识解决人工智能学习中遇到的问题,这是课程师资力量的重要补充,能有效推动项目式学习的顺利开展。

2.巧设连堂课 保障探究时间

课时安排是人工智能普及课程顺利实施的有力保障。

开学初,我校教务处优先考虑人工智能普及课程的课时,安排为每周两节连堂课,为学生深入探究提供了充足的时间,保障学生的项目实践能深入开展,而不是“走过场”。连堂课安排在上午的第三、四节,方便学生完成学习后,有充分的时间整理设备,并让没有完成的学生可以利用放学时间改进,促进学习效率的提升。

3.开展项目式学习 促进深入探究

项目式学习是人工智能普及课程顺利实施的催化剂。笔者采用了以学生为中心、项目式、能发挥学生主动性、创造性和合作精神的学习方法。笔者设计的人工智能普及课程通过项目式活动开展,以项目的确定、发现问题、提出问题、制订解决方案、实践验证、再提出问题、改进方案、再实践验证、解决问题等为环节,全过程培养学生的工程思维,促进实践探究的深入开展。

以动物仿生学探究大项目为例,开展了“神奇的大象”和“与鸟交朋友”两个项目推进学习。学生从大象和鸟的仿生学知识起步,从大象和身边的鸟类入手,将大象的鼻子和鸟的翅膀作为重点,在结构和功能改进上进行探究,通过搭建和编程实现创意物化。

4. 探索 同课同构教学法 推动互助合作

同课同构是人工智能普及课程实施的有效模式,即两名(或两名以上)教师共同备一节课,并在同一个班级同台上课,发挥各自特长。

我校的人工智能课堂上最常见的就是信息技术和综合实践两个学科教师的同课同构。这一方式很特别,在连堂课中,教师会根据自身特长分工组织课堂教学;当发现学生在实践中出现问题需要及时反馈时,就直接上台组织大家讨论。

信息、综合、数学、科学四个学科的教师以及企业的助教团队每周会围绕一个主题开展研讨活动,根据项目式学习的推进,确定相应主题环节的任课教师。任课教师则针对同一个教学内容共同备课,并根据各自特长确定同课同构的具体组合。

5.建立“5EX”教学模型 扎实课堂实施

华南师范大学教授李克东提出的“基于项目的跨学科学习活动设计模型 — 5EX模型”,为人工智能学习方式变革提供了方向和指引。

笔者将其所涉及的知识通过创设真实应用场景引入课堂教学,通过小项目的方式引导学生进行体验与探究。如在“神奇的大象”项目中,项目组教师带领学生经历了5个环节、10个任务,具体为:

6.设计“行动者”学生手册 提供学习支架

“行动者”学习手册为人工智能学习提供了学习支架,笔者根据项目进行设计手册,学生根据手册任务开展活动和学习,记录过程。学习手册的设计弥补了原有人工智能教材主题零散、目标单一等问题,为项目式学习提供了学习支架。笔者在学生手册中建立的学习支架主要包括10个项目:主题分解、课外探究、搭建实践、编程探究、问题解决、学科探究、应用创新、拍摄分享、展示评价、收获拓展。

7.借助“人人通”网络空间 落实形成性评价

国家教育资源公共服务平台为人工智能课程资源分享与学生评价提供了有力支撑。平台可为学生推送学习资源,方便学生在家预习,在课堂上开展个性化学习。可利用“人人通”空间中的学生评价模块进行活动积分评价记录,让学生拍摄分享制作过程照片和作品视频。此举可以使得每一份作品在拆卸前都能得到充分展示和记录,学生和家长随时随地可以查看全班学生的分享视频,互相学习和点评。

网络空间中记录着学生人工智能学习的过程照片和视频,以及每个小组活动的积分情况,缓解了由于时间不足而使人工智能普及课程中的形成性评价无法落实的现象。

学生智能素养的提升,人工智能普及课程的建设和发展,成为新时代中小学校和教师面临的挑战,人工智能普及课程建设应更具有普遍性和前瞻性。教育主管部门和学校应对人工智能普及课程的落地与实施提供保障与支持,新时代教师应努力带领学生在人工智能浪潮中奋勇向前。

来源丨《中国现代教育装备》

作者丨郑雅芬,福建省厦门市思明区教师进修学校

结语:以上就是首席CTO笔记为大家整理的关于如何制作人工智能教学的全部内容了,感谢您花时间阅读本站内容,希望对您有所帮助,更多关于如何制作人工智能教学的相关内容别忘了在本站进行查找喔。


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