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国外人工智能教学应用研究综述 总被引：1，自引：0，他引：1
人工智能技术在教育教学中的应用日渐丰富,国内关于人机协同的研究多偏向于宏观理论探索,实践研究较少。鉴于此,研究以近三年三本具有国际影响力的期刊中人工智能教学应用相关文献为样本,以人工智能局部替代教学、赋能教学为焦点,分析国外人工智能教学应用研究现状。从中可以看出,当前国外研究者在探索认知特征、学习本质和教育规律的基础上,关注将机器学习、逻辑推理、自然语言理解等人工智能技术嵌入各类教学、学习、决策等工具、系统、平台中,支持构建体验学习情境、规范学习行为、评估学业水平和能力结构、制定个性化学习路径和内容等研究,旨在通过人机协同优化教学方式与路径,为学习者提供个性化学习服务。这些研究成果对开发人工智能教学产品、理解学习的本质、探索教学规律等提供了方法指导和可供借鉴的研究范式,但也存在人工智能教学应用研究狭窄化、碎片化、微观化等问题,后期还需从宏观、中观层面开展人工智能与教学的关系研究、人工智能教学应用关键技术研究、人工智能赋能教师的理论基础研究、人工智能与教学融合形态研究、人机协同背景下的教师人工智能教学应用素养研究等。 相似文献
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生成式人工智能（Generative Artificial Intelligence）旨在利用人工智能技术自动化生成文本、图像、视频、音频等多模态数据，受到教育领域的广泛关注。其中，ChatGPT系统因其良好的自然语言理解和生成能力，体现出较高的多领域应用潜力。本研究以ChatGPT作为主要对象，基于其四项核心能力，即启发性内容生成能力、对话情境理解能力、序列任务执行能力和程序语言解析能力，探讨在教师教学、学习过程、教育评价、学业辅导四个方面的潜在教育应用。在此基础上，在真实系统中进行了习题生成、自动解题、辅助批阅等教育应用的初步验证。最后，本文进一步探讨了以ChatGPT为代表的生成式人工智能在教育应用中所面临的局限和对教育的启示。 相似文献
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课堂教学分析是教学改进的依据,而教学改进是提升教学质量的关键,两者相互作用,构成课堂教学研究的回路。当前人工智能在课堂教学研究领域,存在人机协同机制不明确、教学分析与改进关联不密切、教学实践应用的指导性不强等困境。研究借鉴使用理论的双路径学习和人在回路设计优化思路,提出以“教学结构”为课堂教学分析与改进回路的焦点,将回路分为高干预区和低干预区,论述人类智慧与人工智能在回路中的协同机制。研究发现,构建TESTII课堂教学分析模型,和“结构分析、问题发现、策略改进、实践应用”的4A改进模型,可以形成人在回路的人机协同课堂教学分析与改进机制,为促进课堂教学结构变革和提高课堂教学质量提供可行的解决方案。 相似文献
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随着人工智能的发展,以“课程”形态推进落实人工智能教育逐渐进入中小学教育领域并具有独特的育人功能。针对目前高中人工智能课程教学存在的教学目标浅表化、教学内容碎片化、教学模式单一化、教学评价简单化等问题,指向核心素养培养的深度学习提供了改进的新视角。基于深度学习的思路,人工智能课程的教学单元需体现智能工具解决问题的知识结构,教学活动需强调智能社会真实情境的参与,教学目标需指向智能工具解决问题的关键能力和品质的提升,学习成果需产出智能工具解决问题的方案或物化成品,教学过程需渗透智能社会责任的引导。由此,从单元学习主题、单元学习目标、单元学习活动和单元学习评价四个方面探索指向深度学习的高中人工智能课程单元教学设计,并以“走进人工智能”单元教学实践为例加以详细阐释,彰显人工智能教育的独特育人价值。 相似文献
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以ChatGPT为代表的生成式人工智能已基本具备跨领域解决问题的文本生成能力，逐步接近通用人工智能。本研究对ChatGPT进行各项能力测评，发现其具有较强的逻辑分析能力与批判性思维水平，但在创造力方面，ChatGPT没有明显的创造力倾向偏好。在教学能力方面，ChatGPT已经能够通过中国高中语文教师资格证考试的笔试部分。可以预测，此类生成式人工智能具备四方面应用潜能，有望成为教师准备教育资源的助手、学生开展自主自学的助手、课堂增强学习互动的助手、课外作业自动批改的助手。展望未来，生成式人工智能对教育的影响包括：形成多元协同的“师—生—机”关系；推进“人机融合”的教师数字素养提升；重塑课程体系结构与学习科学研究；全面关注“智能鸿沟”以促进教育公平。 相似文献
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为促进教育教学有效开展,构建教育情境信息模型开展教学活动,做到因材施教,促使学习者在教学活动中以自己喜欢的方式掌握知识和技能。从人工智能环境出发,通过收集参与教学实体的教育情境信息,结合已有教育情境信息资源,构建出适合当下教学活动的教育情境信息模型,使教育教学活动能够更加符合学习者的特点,让学习者得到更加有效的学习。研究表明,人工智能环境下构建教育情境信息模型,能提高学习者的思维和创造能力,提高教育者的教学效率,更新教学模式。 相似文献
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面向智慧课堂的教育情境感知旨在利用情境感知技术打开课堂教学研究的"黑箱",对智慧课堂生态系统进行解构,挖掘深层次的教育规律.通过对"智慧课堂"和"情境感知"概念的阐释,提出面向智慧课堂的教育情境感知需要从数据感知层面对教育情境要素进行建模分析,实现基于活动流的教学过程解构,探究"人—机—物—环境"的交互作用机制,挖掘复杂情境下学习发生的内在机理.在此基础上构建了基于"人—机—物—环境—活动"的智慧课堂情境感知特征模型,对智慧课堂的学生和教师情境、设备和服务情境、内容和资源情境、时空和社会情境、活动和交互情境进行精准刻画.最后,从"智能感知层、智能分析层、智能服务层"三个层面构建了智慧课堂情境感知的实践框架,指出智慧课堂情境感知研究的开展需要通过对教育情境的智能感知和融合计算,探究智慧课堂的教育规律,构建基于情境感知的智能教育服务模式,以此对智慧课堂情境感知的研究愿景和实践路径进行了系统梳理. 相似文献
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人工智能技术在教育领域的教学资源、教学环境、教学方式、学习方式、教学管理、教学评价等方面的重构，对实现人才多元化、个性化、全面化发展、终身学习习惯的养成具有重要作用。因而在此探讨人工智能时代教育变革的意义，阐述人工智能促进教育领域发展的理论基础、技术基础。提出在教学资源与教学环境、教育教学方式与学习方式、教学评价与教学管理等三个方面进行有序改善的策略，以期启发人工智能教学应用思路，促进教育教学的智能化发展。 相似文献
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人工智能的广泛应用开启了教育的新变局,尤其是对研究生教育带来机遇与挑战。以ChatGPT为代表的新一代人工智能的应用,将出现“课堂替代、教师替代、考核替代”等三重替代,极大地冲击以知识传递为中心的教育模式。与此同时,人工智能在现实感知、道德传授和情感表达上存在内在局限,短时间内难以完全取代人类教学,但存在降低整体学习成本、释放人类创新能力和推动学生个性化培育的潜在可能。未来的研究生教育要充分把握人工智能正反两方面功能,以个性化培养破解普遍化困境、以场景化营造避免虚拟化倾向、以思想性引领超越技术性局限,防范人工智能带来的潜在风险,推动创造性、创新性教学教育有效变革。 相似文献
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聚焦元宇宙的核心技术和学习理论，沉浸式学习研究网络(iLRN)发布《扩展现实与沉浸学习发展报告》。该报告采用德尔菲法，确定了教育元宇宙促进学习的七个潜在领域：促进真实学习体验、激发创新创造能力、在学习中融合沉浸式叙事、在STEM中整合沉浸学习、利用社交虚拟现实平台促进协作、创设沉浸式混合现实学习空间与实验室及开发未来劳动者的能力，探讨了组织机构和用户采用中访问、经济、互操作性、教师培训、教育内容、基础设施等六大障碍，并转向促进未来教育，提出XR资源、触觉反馈和感官接口、体积捕捉和动作传感、游戏、人工智能、基于循证的XR学习设计等六项驱动技术。基于此，赋能教育教学创新、构建具身学习环境、拓宽可使用工具集、深化技术融合应用、践行道德伦理规范对未来教育发展至关重要。 相似文献
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人工智能在教育领域的应用，如智能教学、智能管理、智能评估等，对传统教育带来了深刻影响。人工智能对高校教师专业发展的影响是多方面的，这要求高校教师在人工智能视域下提高自身的专业能力。高校教师专业能力由教学设计与开发能力、教学组织与管理能力、教学评价与反思能力、教育技术应用与研究能力构成。在人工智能时代，教育正从以教为主向以学为主转变，从重视知识传授向重视能力培养转变，从关注课堂教学向关注学校教育全过程转变。教育是社会发展的重要动力。我国作为人口大国，对人才的需求比以往任何时候都更为迫切。教育是培养人才的根本途径，关系到国家的未来和民族的振兴。人工智能对教育带来了深刻影响，如何认识人工智能对教育的影响、如何利用人工智能实现更好的教育发展、如何利用人工智能助力教育改革与创新，这是我们必须回答的重大问题。 相似文献
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长期以来,高等教育评价存在着模式陈旧、指标单一、数据匮乏和算法灵活性差等问题,人工智能的教育应用为解决这些问题提供了可能.探索人工智能支持的教育评价,是推动我国智慧教育发展的必然举措.本研究基于人工智能前沿技术与高等教育教学评价原理,提出构建基于人工智能的高等教育教学评价体系的五大关键技术:评价模式的构建、评价指标的构成、基于智能感知的常态化监测、智能评价算法的选择、诊断式评价及干预系统的设计,并在此基础上以广东工业大学"蕴瑜在线课堂"的教育诊断评价与干预系统为例,从数据感知、智能评价、数据决策三个方面阐述人工智能技术在高等教育教学评价中的应用,总结人工智能应用在高等教育教学评价中的优势.最后,本研究通过问卷调查发现,经本研究设计的人工智能教育评价与干预系统在各项维度上均优于传统的教学评价.研究结论可为人工智能时代高等教育教学评价改革与创新提供理论和实践参考. 相似文献
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以ChatGPT为代表的对话式通用人工智能（CAGI）的发展为人工智能教育应用、教育教学数字化转型提供了新的工具和平台。基于CAGI的教育聊天机器人在支持学习者的自适应学习方面表现出显著的优势,据此形成的教学系统是在人工智能教育应用历史中对话式教学系统（DBTS）发展的新阶段、新样态。教育聊天机器人不仅在学生端可为学生扮演导师、助手、陪伴者、评估者的角色,还可协助教师生成高质量的教学设计方案,助力教师专业发展,建构真正意义上的双师课堂。CAGI在幼儿和学前教育、K12教育、高等教育、成人教育、场馆教育等多学段、多情境获得广泛应用,对学习者的成绩、学习投入、认知和元认知水平、学习能力都显现出较好的正向效应。源于CAGI当前技术发展阶段上仍然存在的诸如数据保护、反馈信息失真、信息偏见等问题,聊天机器人的教育应用面临不小的挑战,为此业界和学界还应在推动技术进步、制订伦理规则、实施培训指导等方面开展探索与实践。 相似文献
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伴随着智能技术尤其是GPT等生成式人工智能的飞速发展,人与技术在教育领域的互构不断增强。一方面,技术的快速迭代发展促使机器不断“人化”,甚至作为行动主体参与到教育当中,不仅重新构建了“人—技术—世界”的关系,而且导致技术在教育中的角色逐渐从“教学工具”向“教育行动者”转变,并通过“技术凝视主体”的方式对学生进行引导与塑造。另一方面,技术在教育中的深度介入导致人的“机器化”加剧,体现为：被技术嵌入的教育主体从“自然人”向“赛博格”转变,人类认识形式从身体感知向机器感知转变,人的主体价值被智能技术划界与规定。为破解智能时代技术带来的主体性危机,应以“培养人”为意向坚守教育的价值指向,使技术意向性与教育目的性相统一;以“否定性”为奇点透视教育主体的人机之别,着力培养学生的反思与批判能力;以“创变”为核心培养学生的新型创造力,使学生在具身认知与机器感知下形成创变能力;以“善智”为目标构建教育中的人机互动,使教育技术在高效应用的同时能被有效规范。 相似文献
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杨海娟 《中小学信息技术教育》2023,(8):54-56
本文以“图像识别：AI助力垃圾分类”为例介绍在中小学人工智能教学中应用ICS教学模式的可行性。ICS教学模式通过创设情境、自主学习、合作探究和分享交流四个环节,提升学生的问题解决能力,培养学生的合作意识与合作能力,帮助学生树立终身学习的理念。 相似文献
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现代建构主义提出：知识不是一套独立于情境的符号,而是存在于具体情境和可感知的活动中,人的学习应该在情境化的活动中进行。这为我们的教学指明了方向。在数学教学中我们要避免就数学讲数学的枯燥教学,而是要将枯燥抽象的数学知识的讲授寓于丰富的教学情境中,让学生经历由具体到抽象再到具体的学习过程,是加强学生对抽象知识的理解与记忆,提高学生运用能力,实现学生的高效学习。 相似文献
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文章对2021年"国际人工智能与教育会议"的理念研讨、实践分享和趋势探索进行了综述,指出人文主义指导人工智能与教育领域的政策和实践已被相关的全球治理文件确立为国际共识,各国亟需完善法规和政策,以确保人工智能开发和应用全价值链中的人文主义价值导向,并以数字人文主义的有关原则指导教育新基建;人工智能素养是确保合乎伦理的人机互动的个体价值观和能力保障,但各国对人工智能与教育的政治愿景尚未转化为对中小学人工智能课程的重视和对私有企业人工智能课程的有效监管;包容性、公平性和性别平等是人工智能与教育领域最重要的人文主义目标,应对借助人工智能促进教育包容、公平的创新与应用给予战略优先的政策支持和经费保障;人工智能在提高教与学质量方面仍处于支持低阶思维和低技能要求的教学任务阶段,应从增强师生的主体性、提升高阶思维、支持群体协作和人机协作等角度出发,探索面向未来学习的教育人工智能创新。 相似文献