随着新一轮科技革命和产业变革的兴起,人工智能成为当前国际上竞争的焦点。而中小学阶段是人工智能教育发展的关键阶段,也是学生掌握知识、提高学习效率的关键阶段。然而,当前我国人工智能教育发展中仍存在一些问题,这些问题影响了学生的学习兴趣发展以及应用能力的提升。为此,在人工智能教育发展过程中,教师应重视发展学生的核心素养,明晰人工智能教育和基本能力成长之间的联系,不断探索有效的教学方法,提高教师教学水平,培养学生对人工智能产品的应用能力,让他们在人工智能教育的视角下更好地学好数学知识。
一、明确发展路径,奠定发展基础
要使人工智能教育有更广阔的发展空间,就需要教师们对人工智能教育的价值和内涵有一个清晰地认识。目前,许多学者都认为,在中小学义务阶段开展人工智能课程建设,促进实施人工智能教育是十分必要的,因此,老师们必须明确发展路径,积极推动课程开发建设。通过本课程,使中小学生了解有关的人工智能知识和技巧,加强学生的人工智能解决问题能力,让他们对信息系统、算法、大数据等方面的知识产生浓厚的兴趣,并逐渐培养学生解决问题、实践和创新的能力。现在,全国各地的中小学都把人工智能应用到了教室里,让学生们在教室里学习到更多的人工智能知识,使他们逐渐掌握智能技术的应用能力。[1]在这样的背景下,教师应该主动地开展人工智能教育,培养学生的智能社会意识,提高他们的知识素质,从而保证他们将来能够更好地融入智能社会。在中小学义务教育阶段,人工智能课程的重点应该放在激发智力和赋予能力两个方面。启发智能是通过运用人工智能拓展大量有趣的知识,提高学生的学习兴趣,激发他们的人工智能潜力,培养实践能力、思维能力和创造能力。而赋能则是通过为学生建立人工智能的教学体系,使其能够进行个性化的学习,从而逐步提高其智能思考与智能实践的能力。
二、整合智能软件,激发探究兴趣
在信息技术飞速发展的今天,教育领域正在经历一场巨大的变革,需要教师们结合人工智能建立更加智能化、数字化和个性化的教育系统。因此,在教育过程中,教师要充分利用人工智能来充实课堂,使其成为学生学习的好伙伴,以此最大限度地发挥其价值作用。在人工智能领域,智能软件起着举足轻重的作用,其在课堂上得到更好的应用可以有效激发学生的兴趣。[2]比如,当开展“整数的四则混合预算”教学时,老师就可以通过智能软件为每个学生提供个性化的练习题,从而落实因材施教教育,从整体上提高学生们的数学学习水平。具体来说,根据学生的具体状况,有些同学对混合运算掌握得很好,有些同学对理解不够深刻,有些同学只会最基本的习题,不会举一反三,无法与老师同步。而通过智能软件的教学,可以根据学生的具体情况进行针对教学和练习,提高学生的运算能力,降低他们的盲动,最重要的还是激发了学生的学习兴趣。
三、结合人工智能,促进数据分析
在如今,信息技术发展主要是基于人工智能和大数据。在人工智能时代,需要对大量的资料进行分析,才能达到促进智能化的目标。而借助智能技术,老师可以实时地了解到学生的学习情况和所掌握的知识,这为老师适时调整教学战略和教学内容提供了数据依据。通过对数据的分析,教师能够更加直观、形象地向学生展示数学知识,也能强化和丰富知识整体,增强学生对数学知识的认识,体现个性化教育的特点。[3]比如,当一个学生在学“克和千克”的知识时,老师就会注意到:让他们认识一个简单的数字,他们很容易就认识了;让他们掌握克和千克的换算时,结合老师的讲述,他们也很快就掌握了;但要让他们从直观上或者具体问题中把握克和千克的概念,他们的思想就会混乱,所以在涉及问题时往往会出错。在这种情况下,小学数学老师们可以通过智能软件来进行问题的剖析,整合学生的做题和学习数据,找到问题的根源,把错误问题分类,让学生进行针对性补充训练,这样才能提高他们的学习效率,促进他们的学习水平提升。
四、结合人工智能,规划学习方案
在课堂上,老师可以根据实际情况选取一些与现实相结合的内容,使学生能够更好地体会到数学学习的真谛,从而提高他们的数学思考能力,推动他们的个人发展。在小学数学学习中,有许多知识点比较抽象,老师如果简单地给他们讲解一些基本的理论,可能会使他们的学习更加地吃力。而小学数学教师如果可以通过对这些问题的分析,进而设计出适合学生的学习方案,可以帮助他们更好地了解知识,而这样的过程离不开人工智能。[4]比如,在学习“统计表和条形统计图”的过程中,老师会让学生根据自己的家庭情况,担任一段时期的家庭管家,将自己家一个月的花销与所得,制作成统计表,带到课堂上,进行统计分析。结合人工智能,可以让同学们进行个性化研究,发现花费的理由,哪些是必需的,哪些是可以节省的,这样就可以制定出一个个性化方案。在此基础上,通过学习统计知识,学生还掌握了理财知识,更明白了要节俭。让学生在生活情境中学习数学知识,由老师利用人工智能进行分析并制定个性化方案,不断优化教学内容,使学生更好地体会到数学的学习意义,提高学生运用数学知识的技能,为其发展打下坚实的基础。
五、结语
总而言之,构建中小学阶段人工智能教学显得至关重要,其与数学学科教学的联系也能够帮助学生更好地利用人工智能技术提升自己的人工智能素养与学习技能,使人工智能作为一种新型知识和技能在教学数学知识的同时得到普及与发展,从而提高教学的效率,为学生未来的发展奠定基础。[5]
参考文献
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[2]范洁.义务教育阶段人工智能课程开发的思考与探索[J].中国信息技术教育,2019(19):93-94.
[3]周建华,李作林,赵新超.中小学校如何开展人工智能教育:以人大附中人工智能课程建设为例[J].人民教育,2019(22):72-75.
[4]王元臣,刘亚欣,李志河.中小学人工智能教育的困境及对策研究[J].教学与管理(理论版),2022(3):63-67.
[5]郭可欣,刘俊强.我国中小学人工智能教育的研究综述[J].中国信息技术教育,2022(2):74-78.DOI:10.3969/j.issn.1674-2117.2022.02.029.