序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇人工智能教育理念，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞:HPS教育;小學(xué)科學(xué);人工智能

隨著我國(guó)教育的迅猛發(fā)展，作為科學(xué)教育重中之重的小學(xué)科學(xué)教育逐漸開(kāi)始被大眾所關(guān)注，所以探索小學(xué)科學(xué)教育的新思路已成為教育改革的關(guān)鍵之一。多年來(lái)，我國(guó)不斷借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的教育改革理念與經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行本土化研究，促進(jìn)我國(guó)教育發(fā)展。

一、研究背景

HPS教育作為西方20世紀(jì)80年代盛行的理論，引入中國(guó)已有20余年。作為極其受歡迎的教育理念，憑借著自身優(yōu)勢(shì)在中國(guó)教育課程改革中占據(jù)了一席之地，也為中國(guó)科學(xué)教育提供了新思路。

(一)HPS的概念界定

HPS的提出源自科學(xué)內(nèi)部對(duì)科學(xué)反思和科學(xué)外部人員對(duì)科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的思考。最初，HPS指的是科學(xué)史(HistoryofScience)和科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)兩大學(xué)科領(lǐng)域，但在20世紀(jì)90年代科學(xué)建構(gòu)論流行后，科學(xué)社會(huì)學(xué)與科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)被引入科學(xué)教育，HPS逐漸演化成科學(xué)史(HistoryofScience)、科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)和科學(xué)社會(huì)學(xué)(SociologyofScience)三者的統(tǒng)稱［1］:科學(xué)史即研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué))和科學(xué)知識(shí)的歷史;科學(xué)哲學(xué)則是對(duì)科學(xué)本性的理性分析，以及對(duì)科學(xué)概念、科學(xué)話語(yǔ)的哲學(xué)思辨，比如科學(xué)這把“雙刃劍”對(duì)人類社會(huì)的影響;科學(xué)社會(huì)學(xué)則討論科學(xué)處在社會(huì)大系統(tǒng)中，社會(huì)種種因素在科學(xué)發(fā)展過(guò)程中的地位和作用，這包括了政治、經(jīng)濟(jì)、文化、技術(shù)、信仰等因素［2］。在國(guó)外，德國(guó)科學(xué)家和史學(xué)家馬赫最早提倡HPS教育，突出強(qiáng)調(diào)哲學(xué)與歷史應(yīng)用至科學(xué)教學(xué)中的作用。我國(guó)HPS相關(guān)研究開(kāi)始晚且研究規(guī)模較小，首都師范大學(xué)的丁邦平教授認(rèn)為HPS融入科學(xué)課程與教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)的一個(gè)重要途徑［3］。

(二)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的必要性

運(yùn)用科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)等進(jìn)行教學(xué)是目前國(guó)際上小學(xué)科學(xué)教育改革的一種新趨勢(shì)。2017年，教育部頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)志著我國(guó)科學(xué)教育步入了新階段，其不僅要求達(dá)成科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究的相應(yīng)目標(biāo)，也要養(yǎng)成相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度，思考科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境的融洽相處。該標(biāo)準(zhǔn)提出了“初步了解在科學(xué)技術(shù)的研究與應(yīng)用中，需要考慮倫理和道德的價(jià)值取向，提倡熱愛(ài)自然、珍愛(ài)生命，提高保護(hù)環(huán)境意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感”。HPS教育與小學(xué)科學(xué)課程的結(jié)合是教學(xué)內(nèi)容由知識(shí)到能力再到素養(yǎng)的過(guò)程，是小學(xué)科學(xué)教育的新維度，改變了小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)環(huán)境。將科學(xué)課程中融入HPS教育的內(nèi)容，可以幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，研究科學(xué)知識(shí)是如何產(chǎn)生的，科學(xué)對(duì)社會(huì)的多方面影響以及科學(xué)和科學(xué)方法的優(yōu)、缺點(diǎn)等。當(dāng)《小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀視為科學(xué)教育的有機(jī)組成部分時(shí)，小學(xué)科學(xué)課程就有望成為HPS教育的天然載體，同時(shí)為小學(xué)科學(xué)課程滲透HPS教育提出了挑戰(zhàn)。目前，我國(guó)小學(xué)科學(xué)課程雖已有部分設(shè)計(jì)融入了HPS教育理念，但該融入過(guò)程仍停留在表面，融入程度低，融入方式單一。所以，研究HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程十分有必要。

(三)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的可行性

縱觀國(guó)內(nèi)外已有的研究，將HPS教育融入小學(xué)科學(xué)課程可分為基于傳統(tǒng)課堂模式的正式教育課程和基于科技館、研學(xué)機(jī)構(gòu)等的非正式教育課程。由皖新傳媒、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院新媒體研究院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社三方通力合作、聯(lián)合打造的《人工智能讀本》系列叢書(shū)自出版以來(lái)已發(fā)行八萬(wàn)套，在安徽省多個(gè)市區(qū)的小學(xué)得以應(yīng)用，是青少年人工智能教育上的一次全新探索。該套叢書(shū)分三年級(jí)至六年級(jí)共四套，涵蓋了16個(gè)人工智能前沿研究領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)，每一節(jié)課都設(shè)有場(chǎng)景引入、讀一讀、看一看、試一試4個(gè)模塊。小學(xué)《人工智能讀本》作為闡述新興科技的讀本，以親切的場(chǎng)景對(duì)話和可愛(ài)幽默的插畫(huà)等形式吸引了眾多小學(xué)生的興趣，不僅可作為學(xué)?？茖W(xué)課讀本，也可以應(yīng)用于課外場(chǎng)景。本文則以小學(xué)《人工智能讀本》為例，對(duì)HPS教育進(jìn)行初步摸索與實(shí)踐，以期對(duì)小學(xué)科學(xué)教育帶來(lái)教益。

二、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的典型案例

《人工智能讀本》作為HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)實(shí)踐的典型案例，側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生多維度、科學(xué)辯證地認(rèn)識(shí)人工智能，內(nèi)容包括機(jī)器學(xué)習(xí)、決策職能和類腦智能，以及人工智能的不同發(fā)展階段，帶領(lǐng)學(xué)生思考人工智能帶來(lái)的倫理問(wèn)題以及其他挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。本研究將以《人工智能讀本》六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”為例，分析HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的實(shí)踐。

(一)科學(xué)史:提升課程趣味性

小學(xué)科學(xué)教育作為培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)公眾的重要步驟，提升過(guò)程的趣味性則十分重要。過(guò)去傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教育注重知識(shí)的傳遞而忽略了學(xué)習(xí)過(guò)程，填鴨式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生失去對(duì)科學(xué)的興趣與探索欲，不利于公民科學(xué)素養(yǎng)的整體提高。而科學(xué)史作為研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué))和科學(xué)知識(shí)的歷史，已經(jīng)逐漸滲透到科學(xué)教育中來(lái)。科學(xué)史常常介紹科學(xué)家的事跡，某一知識(shí)誕生所面臨的困難和曲折過(guò)程，而將科學(xué)史融入課程可以帶學(xué)生重回知識(shí)誕生的時(shí)刻，切身體會(huì)科學(xué)。讀本作為在小學(xué)科學(xué)教育中不可或缺的工具，利用科學(xué)史內(nèi)容，以敘事方式可以將科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會(huì)學(xué)的思想融入教學(xué)過(guò)程中，在讀本中融入歷史，可以提升課程趣味性，幫助學(xué)生更加容易探求科學(xué)本質(zhì)，感受科學(xué)家不懈努力、敢于質(zhì)疑的精神，提升科學(xué)素養(yǎng)。例如《人工智能讀本》六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”引入部分即以時(shí)間順序展開(kāi)，介紹人工智能的發(fā)展與面臨的困境。在“看一看”中機(jī)器人索菲亞是否可以結(jié)婚的故事不僅為本章節(jié)提供了豐富的內(nèi)容，提升了課程的趣味性，而且還融入了科學(xué)與哲學(xué)，引發(fā)讀者對(duì)于人工智能的思考。

(二)科學(xué)社會(huì)學(xué):提升課程社會(huì)性

科學(xué)社會(huì)學(xué)是研究一切科學(xué)與社會(huì)之間的聯(lián)系與影響，包含科學(xué)對(duì)社會(huì)的影響和社會(huì)對(duì)科學(xué)的影響。科學(xué)是一種社會(huì)活動(dòng)，同時(shí)也受到政治、經(jīng)濟(jì)、文化等多方面影響，比如蒸汽機(jī)的誕生表明科學(xué)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。在科學(xué)教育的課堂中融入科學(xué)社會(huì)學(xué)不僅可以幫助學(xué)生理解科學(xué)問(wèn)題，還可以通過(guò)介紹科學(xué)與社會(huì)之間的復(fù)雜關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生靈活、批判看待科學(xué)問(wèn)題的思維能力。如六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中，在介紹個(gè)人與技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了政府和環(huán)境這兩個(gè)要素，使學(xué)生在更宏觀的背景下，獲得這樣一種認(rèn)知:環(huán)境與技術(shù)之間有一把“雙刃劍”，個(gè)人與技術(shù)、政府與技術(shù)之間是相互促進(jìn)的主客體關(guān)系?！度斯ぶ悄茏x本》并不全是說(shuō)教性質(zhì)的文字，在“試一試”中的辯論賽環(huán)節(jié)讓同學(xué)通過(guò)親身實(shí)踐，更加了解人工智能對(duì)于社會(huì)的多方面影響。通過(guò)對(duì)于科技是一把“雙刃劍”這一事實(shí)的了解，同學(xué)們可以更好地將學(xué)習(xí)知識(shí)與社會(huì)的背景聯(lián)系在一起，深刻體會(huì)科學(xué)中的人文素養(yǎng)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

(三)科學(xué)哲學(xué):提升課程思辨性

以往研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)學(xué)科教材中關(guān)于科學(xué)史和科學(xué)社會(huì)學(xué)內(nèi)容較多而且呈顯性，而對(duì)于科學(xué)哲學(xué)的融入內(nèi)容不夠，且不鮮明。［3］科學(xué)哲學(xué)融入科學(xué)教育無(wú)疑可以提升學(xué)生的思辨性，幫助學(xué)生建立起對(duì)于科學(xué)正確而全面的認(rèn)識(shí)。例如，《人工智能讀本》六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中，引入人工智能倫理，通過(guò)介紹人工智能面對(duì)的挑戰(zhàn)、人工智能的具體應(yīng)對(duì)策略，讓小學(xué)生了解人工智能技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也要重視可能引發(fā)的法律和倫理道德問(wèn)題，明白人與人工智能之間的關(guān)系以及處理這些關(guān)系的準(zhǔn)則。通過(guò)“讀一讀”先讓學(xué)生明白倫理概念，再用一幅畫(huà)讓學(xué)生思考在算法的發(fā)展下，人類與機(jī)器人的關(guān)系如何定義，向?qū)W生傳遞樹(shù)立人類與人工智能和諧共生的技術(shù)倫理觀。通過(guò)這種方式，可以幫助學(xué)生逐步建立完整的科學(xué)觀，全面且思辨地看待科學(xué)，提升學(xué)生思辨性，進(jìn)而提升科學(xué)素養(yǎng)。

三、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的實(shí)踐建議

《人工智能讀本》作為一套理論與實(shí)踐相結(jié)合，具有知識(shí)性與趣味性的兒童科普讀物，著重引導(dǎo)小學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)，提升人工智能素養(yǎng)，產(chǎn)生求知探索欲望。但《人工智能讀本》作為HPS融入小學(xué)科學(xué)課程的初始，仍存在教育資源不充分、內(nèi)容結(jié)合較淺等不足，為了將HPS教育更好融入小學(xué)科學(xué)課程，可從以下三方面加以改進(jìn)。

(一)開(kāi)發(fā)HPS教育資源

HPS教育需要教育資源的支撐。HPS教育資源來(lái)源廣泛，無(wú)論是學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，還是歷史資料，都可以提供契機(jī)和靈感?！度斯ぶ悄茏x本》中收集了大量與人工智能相關(guān)的故事和現(xiàn)實(shí)案例，都可以作為教育資源，從各個(gè)角度達(dá)到科普的目的。在新媒體時(shí)代，進(jìn)行HPS教育資源開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意借助最新的信息與通信技術(shù)增強(qiáng)資源的互動(dòng)性，如互動(dòng)多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、科學(xué)可視化技術(shù)等。在傳統(tǒng)的科學(xué)課堂教學(xué)中，主要是通過(guò)圖片文字講解，實(shí)驗(yàn)演示及互動(dòng)來(lái)開(kāi)展。這種形式對(duì)于現(xiàn)實(shí)中能接觸到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如常見(jiàn)的動(dòng)植物、可操作的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，比較容易開(kāi)展。而對(duì)于地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，或者一些已經(jīng)不存在的動(dòng)植物，則只能通過(guò)圖片視頻進(jìn)行展示，不容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，則可以虛擬出世界萬(wàn)物，如不易操作的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、已消失的動(dòng)植物等都可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的手段得以呈現(xiàn)。這些技術(shù)或能使教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)形象，或通過(guò)營(yíng)造沉浸感以使學(xué)生有更佳的情境體驗(yàn)，或讓學(xué)生與教學(xué)資源進(jìn)行交互從而自定義內(nèi)容，服務(wù)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的終極目的。

(二)對(duì)小學(xué)科學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)

HPS教育的關(guān)鍵是從社會(huì)、歷史、哲學(xué)等角度對(duì)自然科學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新編排，并不是將大量的內(nèi)容或?qū)W科知識(shí)簡(jiǎn)單相加，這對(duì)教師能力也提出了更高要求。目前，人工智能教學(xué)領(lǐng)域常常出現(xiàn)“學(xué)生不會(huì)學(xué)、老師不會(huì)教”的狀況，《人工智能讀本》作為內(nèi)容翔實(shí)有趣的讀本可以彌補(bǔ)一部分缺失。但與此同時(shí)，也需要提升教師的教學(xué)能力與知識(shí)儲(chǔ)備。HPS教育理念不僅僅針對(duì)歷史中的科學(xué)人物，所有的學(xué)生主體也是歷史中的主體，他們也身處于社會(huì)中，并且對(duì)于生活中的各種科學(xué)現(xiàn)象有著自己的思考。所以教師身為引導(dǎo)者，需要注意到學(xué)生的思考，深入挖掘，鼓勵(lì)他們對(duì)所思內(nèi)容進(jìn)行反思并付諸實(shí)踐。科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)應(yīng)當(dāng)成為科學(xué)教師教育項(xiàng)目中的一部分，這能讓科學(xué)教師更好地理解他們的社會(huì)責(zé)任。為此，對(duì)職業(yè)科學(xué)教師進(jìn)行HPS培訓(xùn)便是必要的。

(三)多場(chǎng)景開(kāi)展小學(xué)科學(xué)教育

科學(xué)素養(yǎng)不是空洞的，它來(lái)自學(xué)生的認(rèn)識(shí)體驗(yàn)，并從中獲得生動(dòng)、具體的理解和收獲?！度斯ぶ悄茏x本》作為方便攜帶的讀本，不僅可以在小學(xué)科學(xué)課堂中作為教材使用，也可以應(yīng)用在其他場(chǎng)景，如研學(xué)旅行、科技館等場(chǎng)所。課堂學(xué)習(xí)只是小學(xué)科學(xué)教育中的一個(gè)環(huán)節(jié)，家庭、科技館等也可以進(jìn)行科學(xué)教育。例如，科技館與博物館可以以科學(xué)家和歷史科學(xué)儀器為主題舉辦展覽，展覽中融入HPS教育理念，學(xué)生在參觀和學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)有關(guān)科學(xué)內(nèi)容。一些歷史上大型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)校教室或?qū)嶒?yàn)室無(wú)法滿足條件，但在大型的場(chǎng)館中可以實(shí)現(xiàn)。例如，研學(xué)旅行作為目前科學(xué)教育中最受歡迎的方式之一，已被納入學(xué)校教育教學(xué)計(jì)劃，列為中小學(xué)生的“必修課”，正逐漸成為學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)的另一個(gè)途徑。研學(xué)旅行作為一種集知識(shí)性、教育性、趣味性和娛樂(lè)性為一體的旅游形式，通常伴隨著知識(shí)教育的過(guò)程，包括科學(xué)知識(shí)的普及，所以也是開(kāi)展小學(xué)科學(xué)教育的重要場(chǎng)所。在該場(chǎng)景下，運(yùn)用《人工智能讀本》等新興手段進(jìn)行科學(xué)教育往往取得事半功倍的效果。

結(jié)語(yǔ)

目前，HPS教育理念已經(jīng)積極嘗試運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)教育中，包括學(xué)校內(nèi)的正式學(xué)習(xí)以及學(xué)校外如科技館、博物館、研學(xué)旅游中的非正式學(xué)習(xí)之中。其中，科技史以時(shí)間維度為線索創(chuàng)造豐富資源的同時(shí)也可以提升課程趣味性;科學(xué)社會(huì)學(xué)以科學(xué)與社會(huì)之間的相互關(guān)系幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，提升科學(xué)素養(yǎng);科學(xué)哲學(xué)則以哲學(xué)的視域?qū)徱暱茖W(xué)的誕生提升學(xué)生思辨能力。未來(lái)，HPS教育結(jié)合小學(xué)科學(xué)則需要更深入，在資源開(kāi)發(fā)、教師培訓(xùn)以及應(yīng)用場(chǎng)景等方面加以改進(jìn)，為提升國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)做出努力。

參考文獻(xiàn):

［1］袁維新．國(guó)外科學(xué)史融入科學(xué)課程的研究綜述［J］．比較教育研究，2005，26(10):62-67．

［2］張晶．HPS(科學(xué)史，科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會(huì)學(xué)):一種新的科學(xué)教育范式［J］．自然辯證法研究，2008，24(9):83-87．

［3］丁邦平．HPS教育與科學(xué)課程改革［J］．比較教育研究，2000(06):6-12．

篇2

關(guān)鍵詞：人工智能教育；創(chuàng)新思維；實(shí)踐能力；信息技術(shù)課

新課改要求教學(xué)應(yīng)當(dāng)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，其中，對(duì)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)尤為重視。初中階段如何科學(xué)、有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力是每一個(gè)教育者需要思考和研究的問(wèn)題。

一、創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的培養(yǎng)

1.創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的重要性

每個(gè)人都擁有創(chuàng)造能力，這種能力是可以開(kāi)發(fā)的，并對(duì)學(xué)生人生發(fā)展起重要作用，如何科學(xué)開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力，離不開(kāi)對(duì)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教師應(yīng)該有意識(shí)的發(fā)現(xiàn)和訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維，多鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，提高他們的實(shí)踐能力，為學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)造做準(zhǔn)備。

2.培養(yǎng)創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的途徑

培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的途徑有很多，初中階段學(xué)校的數(shù)學(xué)課、自然科學(xué)課、社會(huì)實(shí)踐課、信息技術(shù)課等課程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的有效途徑。其中以人工智能教育為重點(diǎn)的信息技術(shù)課可以利用編程技術(shù)、信息化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)習(xí)，高效、系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，科學(xué)地提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

二、人工智能教育與信息技術(shù)課的融合

當(dāng)前，人工智能技術(shù)發(fā)展得如火如荼，語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯、計(jì)算機(jī)交互、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器閱讀識(shí)別等技術(shù)的突破，向我們展示了人工智能的優(yōu)越性和未來(lái)前景，很多地區(qū)和學(xué)校也已將人工智能教育，如編程、信息處理，作為必修內(nèi)容納入了學(xué)校的教學(xué)大綱之中。人工智能教育包含編程、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，中學(xué)階段可以利用信息技術(shù)課將人工智能教育的相關(guān)內(nèi)容融入教學(xué)中，例如：Python編程、APP制作、機(jī)器人教育。

在初中信息技術(shù)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)向?qū)W生傳授編程的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)編程、了解編程常識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編寫(xiě)代碼。利用現(xiàn)代教學(xué)思路和教學(xué)創(chuàng)新激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生信息技術(shù)課學(xué)習(xí)效率和實(shí)踐能力。為學(xué)生打造智能化、個(gè)性化，富有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

三、人工智能教育的實(shí)踐要求

在信息技術(shù)課程的教學(xué)過(guò)程中融入編程等人工智能知識(shí)，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生視野，增加學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)也能有效激發(fā)學(xué)生興趣，滿足學(xué)生好奇心，轉(zhuǎn)化為實(shí)踐、創(chuàng)新的動(dòng)力。但是在實(shí)施人工智能教育的過(guò)程中，需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題，以信息技術(shù)課中編程教學(xué)為例：

1. 要考慮學(xué)生的接受度，體現(xiàn)量力性教學(xué)原則，不超綱不越級(jí)。

2. 要注重環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，打造輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生熱情，幫助激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)機(jī)。

3. 要注重編程常識(shí)的普及和實(shí)踐引導(dǎo)，給學(xué)生充足的思維空間和操作機(jī)會(huì)。

4. 要注重教學(xué)的系統(tǒng)性和連貫性，加強(qiáng)編程技術(shù)同信息技術(shù)知識(shí)、其他人工智能技術(shù)的關(guān)聯(lián)，為學(xué)習(xí)的水平、順向遷移打好基礎(chǔ)。

只有明確教學(xué)目標(biāo)，不斷地優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，監(jiān)控各個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)與學(xué)生溝通，積極開(kāi)發(fā)和訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，才能將人工智能教育的效果最大化，從而不斷提高人工智能教育的教學(xué)質(zhì)量。

四、人工智能教育存在的問(wèn)題

自新課改提出了信息化教育后，我國(guó)不少地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始探索人工智能教育問(wèn)題，尤其在義務(wù)教育階段，開(kāi)展了各種形式的人工智能教育，但是由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，教育基礎(chǔ)、教學(xué)水平和資源條件不同，正面臨著諸多問(wèn)題。

目前在我國(guó)中學(xué)階段，人工智能教育發(fā)展水平整體較低，存在著地區(qū)不均衡、教育資源不均衡、教學(xué)水平不均衡、學(xué)生學(xué)習(xí)程度不均衡等多方面問(wèn)題，需要人力物力財(cái)力的持續(xù)投入，優(yōu)化人工智能教育平臺(tái)，完善人工智能教育基礎(chǔ)設(shè)施，讓人工智能教育更規(guī)范。同時(shí)，教育工作者也需要不斷研究、調(diào)整教學(xué)模式，更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，提高實(shí)踐能力。

五、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)中學(xué)生信息技術(shù)課和人工智能教育的結(jié)合，淺談人工智能教育與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力的關(guān)系。人工智能教育的實(shí)施有利于中學(xué)生開(kāi)發(fā)創(chuàng)新思維，提升動(dòng)手能力，可以和多學(xué)科聯(lián)動(dòng)教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。目前在我國(guó)中學(xué)階段，人工智能教育發(fā)展水平整體較低，存在著地區(qū)不均衡、教育資源不均衡、教學(xué)水平不均衡、學(xué)生學(xué)習(xí)程度不均衡等多方面問(wèn)題，仍需教育工作者不斷研究改進(jìn)，讓人工智能教育更規(guī)范，更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維及實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：智能教學(xué)系統(tǒng)；模型；局限

中圖分類號(hào)：TP315　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1673-8454(2012)03-0007-03

智能教學(xué)系統(tǒng)(Intelligence Tutoring System，簡(jiǎn)稱ITS)是把人工智能技術(shù)引入到計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中，應(yīng)用人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)出能夠因材施教的教學(xué)系統(tǒng)，使“計(jì)算機(jī)導(dǎo)師”貼近人類教師的水平，具有推理、診斷、決策的能力。能夠根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)制定教學(xué)計(jì)劃，選擇教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)因材施教。

一、智能教學(xué)系統(tǒng)的模型及功能

基于教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)設(shè)計(jì)原理分析，智能教學(xué)系統(tǒng)模型應(yīng)包含學(xué)生模塊、教學(xué)策略模塊、知識(shí)庫(kù)和智能接口幾個(gè)主要模塊，各模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。

學(xué)生模塊記錄每個(gè)學(xué)生原有的知識(shí)水平和學(xué)習(xí)能力。其依據(jù)為學(xué)生與系統(tǒng)之間的交互問(wèn)答歷史，并對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。這樣，系統(tǒng)通過(guò)學(xué)生模型就可隨時(shí)了解每個(gè)學(xué)生的情況，有的放矢地進(jìn)行個(gè)別化教學(xué)。

教學(xué)策略模塊根據(jù)學(xué)生模塊情況和知識(shí)庫(kù)做出智能化的教學(xué)決策，評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生分析錯(cuò)誤原因。提出改進(jìn)方法和意見(jiàn)等。

知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)所要教的學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)和教學(xué)知識(shí)。

智能接口能夠理解自然語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)更普遍意義上的人機(jī)對(duì)話。

智能教學(xué)系統(tǒng)與傳統(tǒng)CAI相比，具備以下功能：

第一，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和當(dāng)前的知識(shí)水平，以此為依據(jù)為不同的學(xué)生做出不同的教學(xué)決策，有針對(duì)性地進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生進(jìn)度自動(dòng)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容，具有適應(yīng)能力。

第二，允許學(xué)生用自然語(yǔ)言與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)師”進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，并能對(duì)帶有學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)的問(wèn)題做出解答，從而具備更好的交互能力。

第三，能診斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的錯(cuò)誤，并分析錯(cuò)誤原因和給出解決方案，在此基礎(chǔ)上逐漸積累“經(jīng)驗(yàn)”，從而具備糾錯(cuò)能力。

第四，大大拓寬了CAI的模式，例如建立虛擬教室、智能導(dǎo)師系統(tǒng)、教學(xué)模擬等。從而使CAI不再是簡(jiǎn)單的課本搬家、教室搬家，而具有更多的創(chuàng)造能力。

二、智能教學(xué)系統(tǒng)的局限性分析

智能教學(xué)系統(tǒng)雖然較傳統(tǒng)CAI在諸多方面有很大改進(jìn)。但就智能教學(xué)系統(tǒng)的工作原理以及目前的研發(fā)現(xiàn)狀而言，應(yīng)當(dāng)冷靜地看到，它自身也存在一些固有的局限性。

要計(jì)算機(jī)解決某個(gè)問(wèn)題，有三個(gè)基本的前提：必須把問(wèn)題形式化、必須有一定的算法、必須有合理的復(fù)雜度。由于人的智能活動(dòng)不能完全形式化，因此，機(jī)器就不能將人腦的智力活動(dòng)全部復(fù)制出來(lái)。教育是一種人類所特有的活動(dòng)，基于人工智能技術(shù)的智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用也存在局限性。

1.智能教學(xué)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)自我更新，自我改進(jìn)

智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是把現(xiàn)有的專家的知識(shí)和教師的教學(xué)方法和策略集中到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。隨著現(xiàn)代社會(huì)知識(shí)的迅猛增長(zhǎng)，教育理念的不斷更新以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，智能教學(xué)系統(tǒng)無(wú)法像人類教師那樣跟隨時(shí)代的變化而實(shí)現(xiàn)知識(shí)庫(kù)的自我更新以及教學(xué)策略模型的自我改進(jìn)。還需要人從外界對(duì)整個(gè)ITS進(jìn)行翻新，甚至需要從一種新的教育理念出發(fā)，重新設(shè)計(jì)ITS。智能教學(xué)系統(tǒng)的自我更新涉及機(jī)器學(xué)習(xí)這個(gè)難點(diǎn)。

2.智能教學(xué)系統(tǒng)適用的學(xué)習(xí)領(lǐng)域存在局限

以智能模擬的方法實(shí)現(xiàn)的人工智能應(yīng)用于教育中時(shí)，并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。人的智能活動(dòng)可以分為四個(gè)領(lǐng)域。領(lǐng)域一是“刺激――反應(yīng)”領(lǐng)域，其中包括任何形式的條件反射，與上下文環(huán)境無(wú)關(guān)的、各種形式的初級(jí)聯(lián)想行為，最典型的如無(wú)意義音節(jié)的機(jī)械學(xué)習(xí)。領(lǐng)域二是數(shù)學(xué)思維的領(lǐng)域，這是比較適合于人工智能的領(lǐng)域。它是由概念世界而不是感知世界構(gòu)成，這一領(lǐng)域中的問(wèn)題完全形式化了，并可以計(jì)算，這一領(lǐng)域又可稱為簡(jiǎn)單形式化領(lǐng)域，典型的例子如邏輯和有精確規(guī)則的游戲。領(lǐng)域三是復(fù)雜形式化領(lǐng)域，這是比較難把握的一個(gè)領(lǐng)域。這一領(lǐng)域包括原則上可形式化而實(shí)際上不易駕馭的行為，包括那些不能用窮舉算法處理的。因而需要設(shè)計(jì)啟發(fā)程序的系統(tǒng)，如圍棋。領(lǐng)域四可稱作非形式化行為領(lǐng)域，包括有規(guī)律但無(wú)規(guī)則支配的、我們?nèi)祟愂澜缰械囊恍┤粘；顒?dòng)，這一領(lǐng)域又稱作感知思維領(lǐng)域。在這一領(lǐng)域內(nèi)解決問(wèn)題都是直覺(jué)的遵從，無(wú)須求助規(guī)則。包括一些規(guī)則不確定的游戲，如文字猜謎游戲。以上四個(gè)領(lǐng)域中前兩個(gè)領(lǐng)域適合用數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬，第三個(gè)領(lǐng)域只是部分可程序化，而第四個(gè)領(lǐng)域則很難駕馭。

與此相對(duì)應(yīng)的，根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類，學(xué)習(xí)分為言語(yǔ)信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度五類。言語(yǔ)信息分為符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)，這些屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級(jí)規(guī)則，其中前四項(xiàng)屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)，而高級(jí)規(guī)則屬于復(fù)雜形式化內(nèi)容，部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；動(dòng)作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容，則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

因此，并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點(diǎn)應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)、辨別、具體概念、定義性概念以及規(guī)則這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。

3.與學(xué)生之間無(wú)法暢通交流

教育是一種交互活動(dòng)，智能教學(xué)系統(tǒng)的交互功能雖然較傳統(tǒng)CAI有所改進(jìn)。但仍然缺乏在學(xué)生和計(jì)算機(jī)之間交換信息的自然的、暢通的途徑。系統(tǒng)只能通過(guò)學(xué)生輸入計(jì)算機(jī)的信息來(lái)判斷其掌握和內(nèi)化程度。而無(wú)法像人類教師通過(guò)自然狀態(tài)的交流和觀察來(lái)判斷學(xué)生的真實(shí)情況，因此，“機(jī)器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”，無(wú)法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。此外，系統(tǒng)在遇到新的學(xué)習(xí)情境時(shí)。不能理解和產(chǎn)生對(duì)話，這會(huì)影響智能教學(xué)系統(tǒng)功能的實(shí)施。

4.決策和推理機(jī)制不完善

智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機(jī)制，即“教學(xué)策略”模塊根據(jù)不同學(xué)生的具體情況通過(guò)推理做出靈活決策，這種決策基于學(xué)生模塊提供的學(xué)生的知識(shí)水平、認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格。智能教學(xué)系統(tǒng)雖然加入診斷系統(tǒng)并不斷調(diào)整對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)水平的判斷，但由于學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知特點(diǎn)等不能完全被形式化，因此，根據(jù)系統(tǒng)的教學(xué)策略模塊中預(yù)先存入的診斷知識(shí)來(lái)評(píng)估不同學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和理解每個(gè)學(xué)生不同的推理過(guò)程也是有局限的。

三、智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的建議

1.不能忽略教師的作用

雖然智能教學(xué)系統(tǒng)具有“智能性”。但在使用它的過(guò)程中，決不能放棄教師的主導(dǎo)作用。要明確教師是教學(xué)的設(shè)計(jì)者和教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)，應(yīng)該把智能教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用納入到教學(xué)設(shè)計(jì)中。教師作為教學(xué)的“主導(dǎo)”。要引領(lǐng)教學(xué)

全過(guò)程，時(shí)刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)程度、情感交流，盡量照顧到每個(gè)同學(xué)。ITS不是將教師擱置了。而是把教師從ITS能做的事情中解放出來(lái)，有更多的時(shí)間去從事機(jī)器所無(wú)法替代的事情。例如，計(jì)劃教學(xué)，開(kāi)發(fā)教學(xué)補(bǔ)充材料，示范成熟的行為，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生去克服遇到的各種困難。特別是一個(gè)優(yōu)秀教師對(duì)學(xué)生的態(tài)度和道德的影響和培養(yǎng)，是任何智能教學(xué)機(jī)器所無(wú)法取代的。所以，在利用智能教學(xué)系統(tǒng)教學(xué)的過(guò)程中，不能用智能教學(xué)系統(tǒng)取代教師，不能忽略教師的指導(dǎo)作用。

2.注意教學(xué)模式的運(yùn)用

作為一種教育技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，ITS主要依賴于各種技術(shù)的發(fā)展，但作為一個(gè)能夠?qū)嵤┩暾虒W(xué)過(guò)程的教學(xué)系統(tǒng)，ITS的應(yīng)用效果更多地依賴于所采用的教學(xué)模式。長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)CAI在教學(xué)中的應(yīng)用都以個(gè)別化教學(xué)模式為主。但隨著認(rèn)知心理學(xué)的發(fā)展，基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式逐漸受到青睞。這種教學(xué)模式更能滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化要求，也為協(xié)作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更大的可能性。目前，協(xié)作學(xué)習(xí)模式因其利于培養(yǎng)學(xué)生的多樣化思維和合作精神而日益受到重視。同一個(gè)智能教學(xué)系統(tǒng)，用于個(gè)別化教學(xué)模式和用于協(xié)作學(xué)習(xí)模式就會(huì)產(chǎn)生截然不同的教學(xué)效果。因此。在利用智能教學(xué)系統(tǒng)時(shí)，要注意根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)靈活采用個(gè)別化教學(xué)模式或協(xié)作學(xué)習(xí)模式。

3.有效與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合

隨著多媒體技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，多媒體教育技術(shù)與Internet的進(jìn)一步融合，ITS不僅僅在人工智能上單一發(fā)展。它要向多維的網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)今世界ITS系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì)和特色。“無(wú)機(jī)不聯(lián)”正是現(xiàn)代教育計(jì)算機(jī)使用情況的真實(shí)寫(xiě)照。智能教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。借助網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，完成在線學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)討論、網(wǎng)上測(cè)試等多種教學(xué)任務(wù)。學(xué)生可以在學(xué)?；蚣抑型ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)登錄到系統(tǒng)，系統(tǒng)按其不同的認(rèn)知水平為其準(zhǔn)備不同難度的教學(xué)內(nèi)容。完成學(xué)習(xí)時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)自適應(yīng)的測(cè)試確定學(xué)生新的認(rèn)知水平，作為其下一次登錄學(xué)習(xí)時(shí)為其準(zhǔn)備學(xué)習(xí)內(nèi)容的依據(jù)，并向?qū)W生提出進(jìn)一步需學(xué)習(xí)內(nèi)容的建議。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)地與其他在線的學(xué)習(xí)者進(jìn)行討論，并可通過(guò)E-mail的形式與教師進(jìn)行交流。教師可以使用自己的計(jì)算機(jī)，在教研室或家中登錄到系統(tǒng)，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，學(xué)習(xí)情況。并依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，有針對(duì)性地對(duì)教學(xué)內(nèi)容、測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行更新。網(wǎng)絡(luò)與智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，相互補(bǔ)足，必將構(gòu)建成一個(gè)新的系統(tǒng)工程。

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篇4

人工智能的教育本體：教育的變與不變

從本質(zhì)上講，人工智能技術(shù)是信息技術(shù)革命的集大成者。自從托夫勒1970年寫(xiě)出《未來(lái)的沖擊》，信息技術(shù)革命越來(lái)越快，概念越來(lái)越多，沒(méi)有停止的跡象。僅從近五年來(lái)看：大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)科學(xué)、生命信息、工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)、新硬件時(shí)代、機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能，表面上概念你方唱罷我登場(chǎng)，但內(nèi)在邏輯一直沒(méi)有變：從單項(xiàng)技術(shù)走向全面融合，從局部應(yīng)用走向全面工具化，而人工智能至少在目前看來(lái)是集大成者。硬件上物聯(lián)網(wǎng)的成熟、軟件上高可用性和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的成熟、生物學(xué)上神經(jīng)科技的進(jìn)展、數(shù)學(xué)上網(wǎng)絡(luò)算法的應(yīng)用、材料科技上納米和感知材料的進(jìn)展、信息科技上芯片和云技術(shù)的快速進(jìn)步。從物理世界到混合世界，再到比特世界，人工智能技術(shù)剛剛開(kāi)始，但人們基于過(guò)去工業(yè)革命的經(jīng)驗(yàn)，明確感到這是臨界點(diǎn)的來(lái)臨。

STEM 成為后人工智能教育的不動(dòng)點(diǎn)：應(yīng)對(duì)科技的變化，教育的變革一直都在進(jìn)行且與科技的發(fā)展互為因果。從彼得?蒂爾對(duì)教育的質(zhì)疑，到創(chuàng)客熱潮在美國(guó)教育中的掀起，事實(shí)上，STEM教育是美國(guó)對(duì)過(guò)去概念化的“實(shí)用主義”教育和“通識(shí)教育”百年?duì)幷摰穆溴N之音。起源于杜威和哈欽斯的那場(chǎng)爭(zhēng)論，恰恰是工業(yè)革命已經(jīng)明確成型后的兩種教育理念的爭(zhēng)論。之所以今天的美國(guó)已經(jīng)很少爭(zhēng)論到底是實(shí)用主義還是通識(shí)教育，是因?yàn)槊绹?guó)的科技已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)新的階段。教育是一個(gè)組織行為，一個(gè)圍繞未來(lái)10年不變的知識(shí)、20年不變的技能、30年留存的體驗(yàn)的穩(wěn)定的復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)形態(tài)，因此不那么容易被顛覆。恰恰是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)（STEM）構(gòu)成了工業(yè)時(shí)代（數(shù)理化）和后工業(yè)時(shí)代（文科、理工科）中的不動(dòng)點(diǎn)，在物理學(xué)和幾何學(xué)中，不動(dòng)點(diǎn)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定和概念的一致性非常重要，而目前的STEM教育，不僅僅是一個(gè)概念的東西，而是舊技術(shù)時(shí)代向新技術(shù)時(shí)代過(guò)渡的“不動(dòng)點(diǎn)”。在這個(gè)不動(dòng)點(diǎn)體系中，新的側(cè)重開(kāi)始后，原有的教師和學(xué)科體系以及支撐可以平穩(wěn)切換，不至于導(dǎo)致教學(xué)秩序的混亂。

元學(xué)科、應(yīng)用學(xué)科和副科發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化。由于人工智能的出現(xiàn)，使得復(fù)雜計(jì)算和系統(tǒng)計(jì)算以及簡(jiǎn)單的人機(jī)交互計(jì)算工具化全面超越人類，對(duì)技術(shù)基礎(chǔ)這個(gè)原有概念的教育的分歧越來(lái)越大。人工智能視野下學(xué)科概念如果表述成元學(xué)科、應(yīng)用學(xué)科與素質(zhì)學(xué)科，那么教育學(xué)科的概念的持續(xù)性還能以最大公約數(shù)繼續(xù)運(yùn)行：以數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等元學(xué)科為代表的學(xué)科，在今后的教育中更加重要并將作為篩選人的條件。而應(yīng)用科學(xué)：（生物、地理、信息、勞動(dòng)）學(xué)科，將著重項(xiàng)目制學(xué)習(xí)、體驗(yàn)學(xué)習(xí)，成為培養(yǎng)人的目標(biāo)；社會(huì)科學(xué)（歷史、哲學(xué)、思想品德）將來(lái)的重點(diǎn)在于綜合應(yīng)用，批判性思維學(xué)習(xí)，更加側(cè)重學(xué)科的來(lái)源和發(fā)展；而綜合素質(zhì)類（音樂(lè)、體育、美術(shù)）將從副科走向前臺(tái)。@樣，圍繞STEM的教育，人工智能下的教育體系還是一貫的科學(xué)（元學(xué)科）、技術(shù)（應(yīng)用學(xué)科）、工程（素質(zhì)學(xué)科、社會(huì)學(xué)科、管理學(xué)科）、數(shù)學(xué)（邏輯、數(shù)學(xué)學(xué)科）。

人工智能技術(shù)對(duì)學(xué)科的影響：越理性，越感性

數(shù)學(xué)：傳統(tǒng)的工業(yè)時(shí)代的數(shù)學(xué)，其訓(xùn)練方法是數(shù)值計(jì)算，其指向是力學(xué)計(jì)算，這種側(cè)重至今還非常濃厚。隨著知識(shí)庫(kù)的普及和共享以及計(jì)算工具的進(jìn)化，越來(lái)越少的人將來(lái)從事傳統(tǒng)的工程計(jì)算行業(yè)，而正宗的工科專業(yè)越來(lái)越向著專業(yè)化和高端化演化（如學(xué)材料的將來(lái)的進(jìn)入門檻很可能是博士）。但是，人工智能今后用到的大量的數(shù)學(xué)以及人與人打交道用到的計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)，統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)，這方面中國(guó)數(shù)學(xué)還停留在工業(yè)時(shí)代。美國(guó)學(xué)生從高中就開(kāi)始問(wèn)卷處理和微積分的學(xué)習(xí)，大學(xué)數(shù)學(xué)更加有用的是方程組、統(tǒng)計(jì)學(xué)等。數(shù)學(xué)是一個(gè)典型的年齡相關(guān)性學(xué)科，一定要從小學(xué)，而且轉(zhuǎn)向數(shù)值和算法類的學(xué)習(xí)，從偏向材料計(jì)算的高等數(shù)學(xué)方向，轉(zhuǎn)向偏向矩陣計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方向，邏輯學(xué)、幾何學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)成為三個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的支柱。

物理：有一位著名的物理學(xué)家回顧過(guò)去物理百年，發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象：“力”這個(gè)概念，在物理學(xué)上看，已經(jīng)不是一個(gè)原始的變量了，能量和質(zhì)量才是，為什么我們的老師還在使用這個(gè)概念呢？那是因?yàn)樵跈C(jī)械時(shí)代，“力”是最容易理解的組合概念。在工業(yè)革命前后的幾百年直到今天，物理學(xué)教育的重點(diǎn)還是偏向傳統(tǒng)力學(xué)計(jì)算方向，從中小學(xué)來(lái)說(shuō)就是牛頓力學(xué)。然而隨著工業(yè)時(shí)代的結(jié)束，人們更容易見(jiàn)到的力學(xué)概念不再是機(jī)械和天體，而是轉(zhuǎn)向社交網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)圖像、信息變量、生物體和電子學(xué)以及更容易接受的能量、時(shí)間維度。數(shù)學(xué)老師們轉(zhuǎn)向統(tǒng)計(jì)學(xué)的同時(shí)，物理老師應(yīng)該考慮從牛頓力學(xué)轉(zhuǎn)向量子力學(xué)和熱力學(xué)甚至?xí)r空維度，這些對(duì)于孩子未來(lái)的人生更是基礎(chǔ)，而通過(guò)物理學(xué)進(jìn)行基礎(chǔ)的科學(xué)實(shí)證的訓(xùn)練以及科學(xué)觀測(cè)和數(shù)據(jù)處理，才是物理學(xué)最基礎(chǔ)的作用和價(jià)值體現(xiàn)。不然，人生什么年齡都可以去學(xué)物理而不必非要從未成年時(shí)代去學(xué)。

元科學(xué)化學(xué)：中美物理學(xué)和化學(xué)都是選擇性的，但比較中美化學(xué)教育，卻發(fā)現(xiàn)有很大的不同。美國(guó)高中化學(xué)就允許且必須使用帶有功能性計(jì)算的計(jì)算器，而中國(guó)大學(xué)生都沒(méi)有這方面的訓(xùn)練。也就是說(shuō)，隨著化學(xué)和生物化學(xué)要求越來(lái)越高、知識(shí)點(diǎn)越來(lái)越多，設(shè)法繞過(guò)煩人的記憶而走向邏輯，是美國(guó)學(xué)習(xí)化學(xué)的方向，這點(diǎn)也值得我們注意。另外，化學(xué)的側(cè)重由從偏向無(wú)機(jī)化學(xué)方向的基礎(chǔ)化學(xué)，轉(zhuǎn)向偏向生物和有機(jī)化學(xué)方向甚至與物理相結(jié)合的量子規(guī)律，是化學(xué)學(xué)科的重點(diǎn)。例如，很多美國(guó)的大學(xué)錄取要看高中生在化學(xué)創(chuàng)新方面的實(shí)踐，能創(chuàng)新的往往是生物化學(xué)。

外語(yǔ)：工具性的外語(yǔ)逐漸失去市場(chǎng)，形式節(jié)奏上的美學(xué)、邏輯學(xué)角度的詞源學(xué)、社會(huì)學(xué)角度的語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)角度的語(yǔ)義學(xué)成為外語(yǔ)復(fù)興的落腳點(diǎn)。另外，似乎從來(lái)沒(méi)有人將計(jì)算機(jī)程序當(dāng)作外語(yǔ)來(lái)教，事實(shí)上，隨著工具性的外語(yǔ)被人工智能取代，計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言很可能成為一種外語(yǔ)，而很多軟件人才是學(xué)外語(yǔ)出身的，也不斷印證這個(gè)結(jié)論。

語(yǔ)文：可以預(yù)料的是，隨著工具性的人工智能的出現(xiàn)，原先學(xué)習(xí)語(yǔ)文的工具性的方法（如語(yǔ)法），逐漸將退出語(yǔ)言學(xué)習(xí)（包括外語(yǔ)），而作為母語(yǔ)的語(yǔ)文之所以在工具化人工智能時(shí)代還得到重視，最重要的理由也許是儀式感的表達(dá)：回到經(jīng)典、回到表達(dá)、回到應(yīng)用、回到美學(xué)。

除了以上學(xué)科教育的重點(diǎn)隨著技術(shù)經(jīng)濟(jì)必然發(fā)生變化外，學(xué)科學(xué)習(xí)的醒悟和內(nèi)在邏輯將更加重要，學(xué)科歷史、學(xué)科邏輯、學(xué)科故事將替代題庫(kù)訓(xùn)練，因?yàn)樽鳛橛?jì)算的精確性除了特殊人才的培養(yǎng)外，將讓位于工具和人工智能，而人要考慮體驗(yàn)和持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣和邏輯。學(xué)科學(xué)習(xí)之間還將朝著融合的方向發(fā)展，應(yīng)用學(xué)科和元學(xué)科的分離意味著應(yīng)用學(xué)科更加朝著整合的方向發(fā)展：地理、生物、科技等融合課程，朝著綜合應(yīng)用發(fā)展。

人工智能技術(shù)對(duì)教育技術(shù)的改變：從工具到空間

隨著人工智能的發(fā)展，也許目前花里胡哨的信息技術(shù)將隱身后臺(tái)。課堂上也許看不見(jiàn)信息化了，師生在課堂層面體驗(yàn)將會(huì)越來(lái)越好，越來(lái)越貼近自然：看不見(jiàn)計(jì)算機(jī)的信息化，距離教育更近而不是技術(shù)更近。

學(xué)校之所以存在是因?yàn)閷W(xué)校為學(xué)生模擬了一個(gè)高度抽象的比真實(shí)世界還真實(shí)的教育世界。因此，未來(lái)的校園從改變世界的信息模版角度，將更加強(qiáng)調(diào)與客觀世界的互動(dòng)、映射和高度抽象。

美國(guó)的大學(xué)錄取是更接近人工智能手段的個(gè)性化錄取，而學(xué)生選拔是更接近大數(shù)據(jù)角度的GPA（平均成績(jī)點(diǎn)）。從培養(yǎng)角度，學(xué)生畫(huà)像比GPA更加個(gè)性化地從個(gè)體角度描述學(xué)生的個(gè)性特征，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、實(shí)踐行為、創(chuàng)新行為，在全地域、全信息、全自動(dòng)、全過(guò)程的記錄下，將更加全面地反映學(xué)生的全貌。智能實(shí)驗(yàn)室和智能校園的方向，將來(lái)是基于個(gè)體的專業(yè)學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)。

與學(xué)生相對(duì)應(yīng)的教育行為畫(huà)像，將側(cè)重于聯(lián)系社會(huì)、聯(lián)系科技、聯(lián)系家庭、聯(lián)系團(tuán)隊(duì)，從重復(fù)性勞動(dòng)變?yōu)閯?chuàng)造性勞動(dòng)。

而學(xué)校的管理行為將演變成支撐技術(shù)：支撐數(shù)據(jù)、支撐品牌、支撐環(huán)境。今后的教育將出現(xiàn)越來(lái)越專業(yè)和自由的教師，越來(lái)越職業(yè)的校長(zhǎng)。

在教育政策上，由于全國(guó)性的數(shù)據(jù)和人工智能的使用，教育測(cè)評(píng)將更加專業(yè)化、教育本體化（而不是被測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)和排名所左右），教育選拔將更加科學(xué)化和長(zhǎng)期化，短視模式隨著計(jì)算方法和智能評(píng)估的進(jìn)展而迅速被迭代掉，衡水模式將逐漸退出歷史舞臺(tái)，未來(lái)應(yīng)該篩選更應(yīng)該上清華大學(xué)的人和更應(yīng)該培養(yǎng)好每一個(gè)想學(xué)習(xí)的人。即使僅從功利教育目標(biāo)來(lái)看，教師個(gè)體經(jīng)驗(yàn)也逐漸讓位于人工智能和大數(shù)據(jù)，教育重心從教育哲學(xué)屬性逐漸走入教育科學(xué)屬性；而被恐懼綁架的教育所強(qiáng)調(diào)的教育的篩選功能，逐漸將重心轉(zhuǎn)向教育培養(yǎng)功能，個(gè)體成功的培養(yǎng)目標(biāo)，逐漸轉(zhuǎn)變成為未來(lái)視角的社會(huì)價(jià)值角度；教育回歸人與人的本質(zhì)關(guān)系和專業(yè)培育孵化的社會(huì)職能，功利性和工具性減弱，過(guò)程幸福成為教育者追求的目標(biāo)。教育者由工匠逐漸轉(zhuǎn)型為藝人，教師由于工具化的替代，將會(huì)越來(lái)越有尊嚴(yán)和個(gè)性，而不是越來(lái)越像工具。

“人創(chuàng)造”的價(jià)值逐漸凸顯，教育的價(jià)值在于“創(chuàng)造人”

柯潔在被人工智能的計(jì)算機(jī)打敗之后，接連戰(zhàn)勝外國(guó)圍棋高手，刷了一下存在感并表示：“與機(jī)器下棋沒(méi)意思”。同樣，在工具制造時(shí)代，如果從質(zhì)量和精度考慮，無(wú)疑機(jī)器越來(lái)越超過(guò)人，然而手工的紅木家具、手工的藝術(shù)品、手工的食品、甚至手工的衣服和汽車，比起無(wú)論從什么角度來(lái)看的機(jī)器人制造的東西，都越來(lái)越貴，人也越來(lái)越愿意采購(gòu)?！叭藙?chuàng)造”的價(jià)值凸顯，是體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的一個(gè)標(biāo)志，人工智能時(shí)代也不能例外。因?yàn)椋坝幸馑己筒豢蓮?fù)制”才是人消費(fèi)的高級(jí)時(shí)代。

不同于機(jī)器代替人的重復(fù)勞動(dòng)的趨勢(shì)，教育與學(xué)校會(huì)替代機(jī)械的班級(jí)成為人與人關(guān)系的場(chǎng)所，在這個(gè)場(chǎng)所中，機(jī)器越來(lái)越像人來(lái)代替人的高級(jí)狀態(tài)，而人越來(lái)越擺脫工具性、擺脫重復(fù)性，更具藝術(shù)性和創(chuàng)造性。研究教育的歷史會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)普遍的現(xiàn)象，就是隨著工具性的增強(qiáng)，反而是班級(jí)規(guī)模的縮小和師生比的擴(kuò)大，這也印證了：人畢竟要與人打交道，教育是一個(gè)個(gè)性化的活動(dòng)。C器代替人意味著更多的時(shí)間人會(huì)回到家庭陪同孩子，這在美國(guó)已經(jīng)持續(xù)發(fā)生了50年，幾乎多數(shù)的女性甚至男性在孩子成長(zhǎng)過(guò)程回到家庭（如果他們算教師的話，教師比例更大）。在學(xué)校里未來(lái)的師生比會(huì)持續(xù)增加，教育更加不再計(jì)較投入產(chǎn)出，而將演變成一種創(chuàng)造性的職業(yè)。

杜威在研究工業(yè)化革命后的教育中，提出教育的目標(biāo)更加集中地體現(xiàn)在教育本身之中，教育即生長(zhǎng)（教育的目標(biāo)就是讓教育繼續(xù)下去）。隨著工具化的人工智能代替越來(lái)越多的教師的重復(fù)性勞動(dòng)，教師的幸福指數(shù)越來(lái)越高，更多的和更合適的師生比使得學(xué)生得到更加專業(yè)的呵護(hù)和培養(yǎng)，幸福指數(shù)也得到提升。教育讓生活更美好將逐漸實(shí)現(xiàn)，教育即生活的前提條件是教師不再是指標(biāo)的工具，學(xué)生不再是考核的工具。

篇5

關(guān)鍵詞：人工智能；音樂(lè)教育；智能樂(lè)器；大數(shù)據(jù)

1引言

隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，重新塑造音樂(lè)使得音樂(lè)教育的學(xué)科素養(yǎng)培育、審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)和文化理解變得更有支持和創(chuàng)意。探索應(yīng)用人工智能技術(shù)推進(jìn)音樂(lè)教學(xué)的改革與發(fā)展有具有十分重要的意義。本文通過(guò)研究與實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法培育計(jì)算思維創(chuàng)作音樂(lè)，用科學(xué)的意境欣賞音樂(lè)陶冶學(xué)生的音樂(lè)審美感，用科學(xué)的評(píng)價(jià)提升音樂(lè)課堂教學(xué)效率。通過(guò)這些措施，可以使學(xué)校音樂(lè)教育精準(zhǔn)地開(kāi)展因材施教差異化教學(xué)，彰顯音樂(lè)教育的特色。

2人工智能與音樂(lè)

人工智能技術(shù)與音樂(lè)教育有機(jī)融合，豐富了課堂教學(xué)資源，拓展了智能樂(lè)器的功能，提升了音樂(lè)教育技術(shù)手段。它支持個(gè)性化學(xué)習(xí)，可以觀察音樂(lè)課堂學(xué)習(xí)，分析音樂(lè)的旋律與節(jié)拍，有效評(píng)價(jià)教學(xué)效果，激發(fā)音樂(lè)教師運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)新音樂(lè)教學(xué)的熱情，發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。

2.1樂(lè)器的智能化

樂(lè)器是學(xué)習(xí)音樂(lè)的重要工具。樂(lè)器植入人工智能技術(shù)，形成了智能化樂(lè)器。它能夠大量?jī)?chǔ)存多種樂(lè)器的音樂(lè)數(shù)據(jù)。尤其是在音樂(lè)鍵盤中運(yùn)用，功能的提升特別突出，應(yīng)用于音樂(lè)教學(xué)中引發(fā)了多種形式的教學(xué)模式。例如，圖1顯示了融合多媒體計(jì)算機(jī)、主控系統(tǒng)、音樂(lè)課堂教學(xué)智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)將多部電子鋼琴連接起來(lái)的智能樂(lè)器實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)語(yǔ)音室方式授課，可以實(shí)現(xiàn)多種樂(lè)器的分組教學(xué)。這在傳統(tǒng)的音樂(lè)課堂上是無(wú)法完成的。

2.2智能化樂(lè)曲創(chuàng)作

智能樂(lè)器不僅能夠儲(chǔ)存樂(lè)器音色，而且還能用指令對(duì)各種音色播放進(jìn)行控制，各種音色按照指令進(jìn)行演奏。這種創(chuàng)作功能是以往其他樂(lè)器都無(wú)法比擬的[1]。例如，能唱出《月亮代表我的心》十七聲部的合唱團(tuán)，很好聽(tīng)，但很難。運(yùn)用智能樂(lè)器按指令合成該十七聲部音樂(lè)則輕而易舉。2.2.1機(jī)器學(xué)習(xí)生成樂(lè)曲人工智能技術(shù)賦能智能樂(lè)器，使得機(jī)器學(xué)習(xí)的功能日趨進(jìn)步。機(jī)器學(xué)習(xí)在音樂(lè)領(lǐng)域所做的事情，就是提取音樂(lè)作品的“數(shù)據(jù)”，輸入給定模型學(xué)習(xí)音樂(lè)的“特征”，再對(duì)音樂(lè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和編排。例如，如果輸入的是《梨園金曲》民族音樂(lè)，則機(jī)器就能學(xué)會(huì)民族音樂(lè)的曲調(diào)特征，生成掌握特征模型的民族音樂(lè)作品。2.2.2用軟件生成樂(lè)譜使用MuseScore3forMac軟件可以制作樂(lè)譜，在工具欄選擇對(duì)應(yīng)時(shí)值的音符輸入音符。例如，在MuseScore3窗口輸入如圖2所示的“我和我的祖國(guó)”樂(lè)譜，再導(dǎo)出MP3文件進(jìn)行播放。2.2.3代碼生成樂(lè)曲用Python代碼生成曲子，要借助音樂(lè)標(biāo)準(zhǔn)格式MIDI—樂(lè)器數(shù)字接口，運(yùn)用Python-midi庫(kù)編寫(xiě)程序，編譯MIDI文件生成音樂(lè)。例如，生成一個(gè)簡(jiǎn)單樂(lè)譜的MIDI文件需要使用Python-midi，其中：Pattern對(duì)象表示樂(lè)譜；Track對(duì)象表示音軌，通常樂(lè)譜都有多條軌道組成，每種樂(lè)器是一個(gè)軌道；midi.NoteOnEvent表示每個(gè)音符的開(kāi)端，在參數(shù)表中可以定義每個(gè)音符的音長(zhǎng)和音高；midi.NoteOffEvent表示每個(gè)音符的結(jié)束。參考代碼如下：importmidi#定義patternpattern=midi.Pattern()#定義軌道track=midi.Track()#添加軌道到patternpattern.append(track)#音符開(kāi)始，并定義位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符結(jié)束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#軌道結(jié)束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存儲(chǔ)midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序運(yùn)行結(jié)果生成了如圖3所示的簡(jiǎn)單音符：這樣如圖2的“我和我的祖國(guó)”樂(lè)譜，也可以通過(guò)Python代碼生成MIDI文件。

3AI賦能音樂(lè)課堂

在AI賦能的音樂(lè)教育環(huán)境，促使音樂(lè)教學(xué)實(shí)踐變革以及學(xué)生學(xué)習(xí)音樂(lè)方式。例如，圖4所示的集音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)及教學(xué)評(píng)價(jià)于一體的“智能化音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”，在教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、教學(xué)方法的高效、教學(xué)手段的更新、教學(xué)評(píng)價(jià)的智能、教學(xué)策略的調(diào)整方面都具有借鑒意義[2]。

3.1大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)

大數(shù)據(jù)云計(jì)算可以將所有音樂(lè)家們音樂(lè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中，運(yùn)用人工智能技術(shù)為學(xué)生提供更多有價(jià)值的音樂(lè)數(shù)據(jù)。學(xué)生通過(guò)音樂(lè)云學(xué)習(xí)音樂(lè)知識(shí)，欣賞音樂(lè)魅力、體驗(yàn)音樂(lè)節(jié)奏、理解音樂(lè)韻律。它使得優(yōu)質(zhì)音樂(lè)教學(xué)資源跨越校園，開(kāi)放延伸音樂(lè)教學(xué)，遠(yuǎn)程輻射共享資源。這樣就擴(kuò)展了學(xué)生的視野，音樂(lè)知識(shí)的來(lái)源無(wú)限擴(kuò)大，整個(gè)音樂(lè)云皆有學(xué)生的學(xué)習(xí)教材。特別是大數(shù)據(jù)音樂(lè)云不僅可以推送給學(xué)生更多的即興音樂(lè)和更多的音樂(lè)信息，還能指導(dǎo)音樂(lè)愛(ài)好者創(chuàng)作出雅正、健康的音樂(lè)作品。

3.2個(gè)性化學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)從音樂(lè)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析與運(yùn)用、個(gè)性化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多方位幫助學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)路徑。推送在線音樂(lè)教育資源，指導(dǎo)表演建議樂(lè)器學(xué)習(xí)技巧。搭建音樂(lè)教育虛擬課堂，匹配音樂(lè)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)因材施教的個(gè)性化學(xué)習(xí)，支持一對(duì)一的教學(xué)輔導(dǎo)和群組式討論。通過(guò)這些措施提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

3.3教學(xué)評(píng)價(jià)智能化

運(yùn)用人工智能技術(shù)將多個(gè)音樂(lè)輔助教學(xué)設(shè)備連接的音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)系統(tǒng)，基于音樂(lè)課堂教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)特質(zhì)分析與教學(xué)效果分析的音樂(lè)課堂教學(xué)管理系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)教學(xué)的全程智慧管理，使音樂(lè)學(xué)習(xí)更有效率。例如，在虛擬音樂(lè)課堂樂(lè)器教學(xué)可以變成一對(duì)多的自選教學(xué)模式，使課堂變得輕松、愉快。教師可以開(kāi)啟課堂教學(xué)觀察模塊，捕捉每位學(xué)生同步練習(xí)的音準(zhǔn)、節(jié)奏、力度數(shù)據(jù)，分析判斷將評(píng)價(jià)信息同步反饋，給出學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議。3.3.1創(chuàng)作教學(xué)模塊“智能化音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”中的音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)模塊，集視、聽(tīng)、練和反饋評(píng)價(jià)為一體，適時(shí)演示教師教學(xué)作品和評(píng)價(jià)學(xué)生練習(xí)作品。例如，在進(jìn)行《我和我的祖國(guó)》授課時(shí)導(dǎo)入電影片段，欣賞“我和我的祖國(guó)”音樂(lè)的表現(xiàn)形式、演唱形式以及歌曲風(fēng)格，可以使學(xué)生更好地體驗(yàn)作品的創(chuàng)作意境，激發(fā)創(chuàng)作意識(shí)。使用MuseScore創(chuàng)作“我和我的祖國(guó)”三聲部習(xí)作音樂(lè)，并能儲(chǔ)存、刻錄，編輯等二度創(chuàng)作。3.3.2課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)有著傳統(tǒng)音樂(lè)教學(xué)評(píng)價(jià)無(wú)法比擬的靈活性、客觀性和實(shí)用性。從大數(shù)據(jù)分析角度獲取音樂(lè)課堂教與學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的音樂(lè)基本素養(yǎng)與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行科學(xué)分析判斷。例如，以創(chuàng)作《紅河谷》中的和聲與音樂(lè)作品風(fēng)格內(nèi)容的“編配伴奏音樂(lè)”教學(xué)過(guò)程為例。課前在“課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊”上安排學(xué)生根據(jù)作品風(fēng)格完成伴奏的音樂(lè)；播放制作好的《紅河谷》MIDI音樂(lè)（在第二和第六個(gè)小節(jié)缺失編配和弦）；使學(xué)生感受、探討大小三和弦的表現(xiàn)力，形成對(duì)大小三和弦的感知。然后要求學(xué)生試著用MuseScore為《紅河谷》缺失的兩小節(jié)選配和弦，以適合歌曲的伴奏風(fēng)格。學(xué)生需要邊哼唱歌曲邊試著套用不同的伴奏風(fēng)格，找到他們認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)暮拖野樽囡L(fēng)格，說(shuō)出理由并提交[3]。評(píng)價(jià)系統(tǒng)將學(xué)生提交的作業(yè)比照音樂(lè)要素進(jìn)行評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的信息，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程制定一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案[4]。同時(shí)通過(guò)教學(xué)反饋深度優(yōu)化決策模型，促進(jìn)教師實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)策略，提高教學(xué)效率和效果，提升教學(xué)質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)在音樂(lè)教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，為傳統(tǒng)的音樂(lè)教育模式注入了活力，為音樂(lè)教師創(chuàng)新音樂(lè)教學(xué)理念開(kāi)辟了新思路[5]，為因材施教提供了新的適合學(xué)生學(xué)習(xí)的音樂(lè)教學(xué)模式。人工智能在音樂(lè)教育模式方面的探索，不僅給音樂(lè)教育教學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了物質(zhì)技術(shù)層面的進(jìn)步，還從音樂(lè)教學(xué)層面促進(jìn)計(jì)算思維培育開(kāi)辟新途徑。這對(duì)音樂(lè)教育理念、教學(xué)手段、教學(xué)方式和方法以及拓展學(xué)生音樂(lè)視野、學(xué)習(xí)音樂(lè)、享受音樂(lè)、創(chuàng)造音樂(lè)等都帶來(lái)深刻的變化和積極的影響。

參考文獻(xiàn)

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[2]郭文進(jìn).“互聯(lián)網(wǎng)+教育”運(yùn)行模式探究.決策與信息（下旬刊）,2015(9):63

[3]段曉軍.電腦音樂(lè)系統(tǒng)與中小學(xué)音樂(lè)教學(xué)實(shí)踐.中國(guó)音樂(lè)教育,2006(6):26-28

[4]王迪.淺析娛樂(lè)教育中元學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng).河北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2007(1):79-80