人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用

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1人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用的內(nèi)涵

人工智能裝備與教育教學(xué)融合是國(guó)家未來(lái)的戰(zhàn)略發(fā)展方向，人工智能裝備的興盛要求教育教學(xué)的模式必須緊跟而上。也就是說(shuō)，人工智能裝備在教育教學(xué)中的運(yùn)用研究，是一個(gè)國(guó)家級(jí)的大戰(zhàn)略。國(guó)家未來(lái)發(fā)展，要從教育抓起。2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展計(jì)劃》，提出“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”。

1.1人工智能裝備在教育教學(xué)的運(yùn)用的認(rèn)識(shí)

《教育中的人工智能：可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇》報(bào)告提出，2017—2021年，人工智能市場(chǎng)將增長(zhǎng)50%，這一領(lǐng)域很可能在未來(lái)10年呈指數(shù)增長(zhǎng)。在這種情況下，促進(jìn)人工智能和教育的深度融合成為迫在眉睫，提升中國(guó)未來(lái)教育競(jìng)爭(zhēng)力的必要舉措。人工智能概念的火熱促進(jìn)了不少行業(yè)的興起，比如域名，許多相關(guān)的.top域名已經(jīng)被注冊(cè)。人工智能正在悄無(wú)聲息地對(duì)傳統(tǒng)的教育進(jìn)行大改造，利用數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)的調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度的難度，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育中的很多弊端和不足。教師要學(xué)會(huì)人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)運(yùn)用這一高新技術(shù)，也要成為每一個(gè)在學(xué)生都可以掌握的基本技能。建設(shè)一批智能教室，有效整合新技術(shù)手段，建立以學(xué)習(xí)者為中心的智能教育環(huán)境；對(duì)教師進(jìn)行智能教育素養(yǎng)培訓(xùn)，幫助教師把握人工智能技術(shù)進(jìn)展；采集教師教學(xué)、科研、管理等方面的信息，形成教師大數(shù)據(jù)，建立教師數(shù)字畫像，進(jìn)行教師大數(shù)據(jù)挖掘改革開放以來(lái)，我國(guó)的基礎(chǔ)教育大多以高考為目的，以高考成績(jī)排學(xué)校的名次，高考人數(shù)影響學(xué)校的社會(huì)地位。導(dǎo)致教育者的思想觀念、管理者的體制，甚至教育的內(nèi)容，都形成了體系、模式化、固式化，因此，要轉(zhuǎn)變教學(xué)思維、轉(zhuǎn)變教學(xué)手段。借助人工智能裝備，實(shí)現(xiàn)從封閉化學(xué)教育教學(xué)向開放式、創(chuàng)新式、探究式模式轉(zhuǎn)變。

1.2人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用的內(nèi)涵

人工智能教育，簡(jiǎn)稱：智能教育，是指人工智能多層次教育體系的全民智能教育，涵蓋在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程。2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”。2018年，教育部進(jìn)一步明確，要“構(gòu)建人工智能多層次教育體系，在中小學(xué)階段引入人工智能普及教育”。智能裝備包括移動(dòng)電話、平板電腦、掌上電腦等硬件和對(duì)應(yīng)的軟件設(shè)備，人工智能裝備集智能對(duì)話、在線教育教學(xué)、習(xí)慣培養(yǎng)、家長(zhǎng)遠(yuǎn)程陪伴等功能于一體，把人工智能裝備和教育教學(xué)的功能有機(jī)融合，可以提升教學(xué)的創(chuàng)新性和開放性。未來(lái)國(guó)與國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)是科技的競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)前，人工智能被譽(yù)為二十世紀(jì)三大尖端科技成就之一。有預(yù)言家說(shuō)：誰(shuí)掌握了人工智能，誰(shuí)就能征服整個(gè)世界。為了抓住時(shí)代機(jī)遇，為了搶占先機(jī)，力爭(zhēng)2030年成為世界領(lǐng)先的人工智能裝備，人工智能裝備是化學(xué)教育教學(xué)創(chuàng)新的中心。在中國(guó)，人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中的運(yùn)用研究剛剛起步，力爭(zhēng)在化學(xué)教創(chuàng)育教學(xué)中會(huì)用游戲化教學(xué)、圖形化編程、與人工智能裝備交互體驗(yàn)等方式來(lái)提高化學(xué)知識(shí)接受度，讓抽象的內(nèi)容形象化。人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用，學(xué)生可以自主的學(xué)習(xí)，不再局限于固定和遇到的地點(diǎn)。使得人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用具有開放性、設(shè)計(jì)性、綜合性、應(yīng)用性,培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生的主動(dòng)性、積極性受到積極的發(fā)揚(yáng)。自我發(fā)展意識(shí)得到了開發(fā)。創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力得到提升。

1.3發(fā)展歷程

2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”。2018年，教育部進(jìn)一步明確，要“構(gòu)建人工智能多層次教育體系，在中小學(xué)階段引入人工智能普及教育”。2018年9月，“中小學(xué)人工智能教育項(xiàng)目”應(yīng)運(yùn)而生，在走訪調(diào)研部分中小學(xué)、高校科研院所、相關(guān)企業(yè)之后，項(xiàng)目組聚集起包括院士、人工智能專家、教育專家、一線教師、技術(shù)人員等在內(nèi)的力量，開始了人工智能教育項(xiàng)目的頂層設(shè)計(jì)和具體研發(fā)。2019年1月，在北京舉辦的中小學(xué)人工智能教育項(xiàng)目成果會(huì)，會(huì)上，中小學(xué)人工智能裝備、中小學(xué)人工智能教育裝備配備方案、中小學(xué)人工智能課程指南等3項(xiàng)成果同時(shí)。

2人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用原則

人工智能裝備為學(xué)提供創(chuàng)新式、開放式教學(xué)環(huán)境，一個(gè)開放的、寬松的優(yōu)化環(huán)境,可以培養(yǎng)學(xué)生的開放思維、設(shè)計(jì)思維、開拓意識(shí)、創(chuàng)新能力、科學(xué)素質(zhì)、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和創(chuàng)新能力，創(chuàng)新式、開放式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。應(yīng)當(dāng)是聚焦教與學(xué)瓶頸問(wèn)題，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、虛擬仿真和人工智能等技術(shù)，構(gòu)建集教學(xué)、管理、研培、家校溝通等方面于一體的聯(lián)動(dòng)新教育體系，并按照新教育體系建立有效支撐環(huán)境，改進(jìn)優(yōu)質(zhì)師資教育智慧供給方式，實(shí)現(xiàn)知識(shí)深度理解、合作、體驗(yàn)探究和個(gè)性化學(xué)習(xí)。

2.1漸進(jìn)性原則

人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用過(guò)程必須按照人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用方案進(jìn)行，保證人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用過(guò)程的有序性和漸進(jìn)性。利用智能裝備自動(dòng)批改作業(yè)，要講究針對(duì)性和時(shí)效性。

2.2結(jié)合性原則

利用人工智能拍照搜題的在線答疑，一定要結(jié)合學(xué)生的年齡特征、心理特點(diǎn)、學(xué)習(xí)能力相結(jié)合，與教育管理、教育服務(wù)過(guò)程中的融合應(yīng)用。利用智能技術(shù)支撐人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，支撐教學(xué)方法的改革，支撐教育治理能力的提升。充分利用人工智能裝備，在設(shè)備上設(shè)置好程序，并與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、課外活動(dòng)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮人工智能裝備的優(yōu)勢(shì)。2.3自主性原則利用人工智能裝備，進(jìn)行廣泛的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的自主性、主動(dòng)性學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而培養(yǎng)終生終身學(xué)習(xí)能力。作為人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用的重要目標(biāo)，注重學(xué)生的主體性、主動(dòng)性和自主性的培育。

3實(shí)現(xiàn)人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用的模式

國(guó)務(wù)院近日印發(fā)《新一代人工智能裝備與化學(xué)教育教學(xué)發(fā)展規(guī)劃》，明確指出人工智能裝備與化學(xué)教育教學(xué)成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)，應(yīng)逐步開展教育叫教學(xué)的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與培育。在教學(xué)內(nèi)容中設(shè)置人工智能裝備與教育教學(xué)相關(guān)課程、逐步推廣編程教育教學(xué)、建設(shè)人工智能裝備與化學(xué)教育教學(xué)學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合型人才，形成我國(guó)教學(xué)人才高地。專人工智能技術(shù)的發(fā)展，將使得未來(lái)教育發(fā)生重大的結(jié)構(gòu)性變革，雖然具體變化形態(tài)是多樣的、無(wú)法預(yù)測(cè)，但以下五個(gè)發(fā)展方向則是確定的：利用人工智能技術(shù)全面介入到學(xué)生的課前測(cè)試、學(xué)習(xí)流程、課后測(cè)試、教學(xué)評(píng)價(jià)等整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，進(jìn)行可定義、可測(cè)量、可傳授的個(gè)性化教育，才能讓每個(gè)學(xué)生都成為學(xué)霸。

3.1課前測(cè)試

課前要針對(duì)學(xué)生的已有基礎(chǔ)知識(shí)、知識(shí)層次、學(xué)習(xí)方法潛在學(xué)習(xí)技能，利用智能裝備的軟件進(jìn)行測(cè)試。學(xué)生有的放矢地進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師有的放矢地進(jìn)行備課。

3.2學(xué)習(xí)流程

一是研究人工智能裝備與化學(xué)教育教學(xué)的融合，讓學(xué)生對(duì)人工智能裝備有更多的接觸機(jī)會(huì)和參與機(jī)會(huì)。二是研究課程的設(shè)計(jì)思路，把人工智能的基礎(chǔ)作為科學(xué)科普課，課程中要涉及算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、識(shí)別和語(yǔ)音合成等概念。人工智能是基于大數(shù)據(jù)的，很多問(wèn)題他能比人更精準(zhǔn)、更快速，但是就教育這件事而言，跟學(xué)生打交道，學(xué)生是個(gè)有靈魂的個(gè)體，僅僅是基于大數(shù)據(jù)根本無(wú)法解答，因?yàn)閷W(xué)生是十分具有創(chuàng)造性的。所以再設(shè)置學(xué)習(xí)流程時(shí)既要結(jié)合智能裝備的先進(jìn)性又要結(jié)合學(xué)生的客體性。

3.3課后檢測(cè)

無(wú)論什么的教學(xué)手段，使學(xué)生在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法和情感態(tài)度與價(jià)值觀上得到提升，是一節(jié)課的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。比如化學(xué)課中要讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)、培育學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)方法、提升化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣是化學(xué)課的基本宗旨。3.4教學(xué)評(píng)價(jià)人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用教學(xué)要進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的過(guò)程中要強(qiáng)調(diào)發(fā)展性評(píng)價(jià)、過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合。人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用的教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容通常要涉及以下幾方面：一是學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的態(tài)度活躍度。它可以通過(guò)學(xué)生在人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用活動(dòng)中的許多外顯行為表現(xiàn)出來(lái)。二是學(xué)生在人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用學(xué)習(xí)中所獲得的體驗(yàn)情況，通過(guò)學(xué)生的自我陳述加以反映，也在一定程度上通過(guò)其行為表現(xiàn)和學(xué)習(xí)的結(jié)果反映出來(lái)。這樣才能使學(xué)生學(xué)有所得，學(xué)有所獲，使得智能裝備有效的落實(shí)到教育教學(xué)的實(shí)處。

4人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中保障體系

以“智能裝備”引領(lǐng)為主,教師指導(dǎo)為輔的人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用教學(xué)模式化學(xué)教育教學(xué)實(shí)行開放管理后,學(xué)生可以在8小時(shí)外、根據(jù)自己的時(shí)間安排自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃,當(dāng)學(xué)生在人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用過(guò)程中遇到問(wèn)題,可以借助于人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用教學(xué)課件來(lái)解決。

4.1建立教學(xué)網(wǎng)站

使化學(xué)教育教學(xué)建設(shè)與人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)的運(yùn)用，人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用教學(xué),通過(guò)多媒體技術(shù)了解人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用原理、操作步驟,并在一定程度上模擬人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用過(guò)程和結(jié)果,避免了親自操作的危害性。

4.2“有償”的管理方式

開放學(xué)校化學(xué)教育教學(xué),人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用耗材的使用等費(fèi)用,還涉及指導(dǎo)教師的報(bào)酬問(wèn)題。設(shè)立教育人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中的運(yùn)用專項(xiàng)基金,添置開放人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用所必需的智能裝備設(shè)備,適時(shí)投入經(jīng)費(fèi)對(duì)陳舊落后的設(shè)備進(jìn)行更新,完善化學(xué)教育教學(xué)的功能。

4.3建立教學(xué)智能平臺(tái)

智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用功能與水平的重要工作。軟件資源建設(shè)的任務(wù)是根據(jù)人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用教學(xué)和科學(xué)研究的需要,收集、配備、更新和開發(fā)各類人工智能裝備在化學(xué)教育教學(xué)中運(yùn)用智能平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)是學(xué)生解決經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)實(shí)習(xí)難的根本途徑。總之，人工智能、大數(shù)據(jù)，還可以作為教師的有力助手，教師可以利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)科學(xué)的、合適的學(xué)習(xí)方案。大數(shù)據(jù)可以幫助教師隨時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助他們解決困難，幫助教師批改作業(yè)，替代教師一些機(jī)械式的勞動(dòng)，減輕教師的負(fù)擔(dān)，使教師有更多的時(shí)間和學(xué)生接觸溝通。“人工智能+教育bai”最主要的是要改變教學(xué)方式，從教師的教轉(zhuǎn)變到學(xué)生的學(xué)，從以教師為中心的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的課堂，從單向傳授知識(shí)的方式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生通過(guò)人工智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，可以憑借學(xué)習(xí)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，自己去探索、解決、提升。“人工智能+教育”正在使教育發(fā)生重大的、可以說(shuō)是革命性的變革。但是教育的本質(zhì)不會(huì)變，教育傳承文化、創(chuàng)造知識(shí)、培養(yǎng)人才的本質(zhì)不會(huì)變，立德樹人的根本目的不會(huì)變。

參考文獻(xiàn)

[1]姜旭蘇.新課標(biāo)下高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)形式[J].考試周刊,2009(2).

[2]鄭瓊?cè)?錢波.高校開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的管理制度研究[J].教育教學(xué)論壇,2010(10).

[3]王紅梅,李宏偉.經(jīng)濟(jì)類實(shí)驗(yàn)室建設(shè)問(wèn)題研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011(07).

作者:孫躍枝 馮進(jìn)智 單位:焦作師范高等專科學(xué)校 焦作教育技術(shù)裝備管理中心