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一、前言
當前的人工智能雖然還不夠完善但其在人類的發展進程中起到了巨大的作用。因為其具有了超強的學習和分析的能力,在個人以及人工智能較量的過程中人工智能一直都是處在領先的地位,為此可以利用到人工智能來促進到人類社會的快速發展。
二、相關概念闡述
人工智能又稱AI,是模擬物種智能應用的技術實現和科學。機器智能的科研市場領域包括各種圖像和語言結構的快速識別,以及使用語言直接處理和服務機器人。它不僅相當于人類行為的智能,還可以系統地模擬物種的思維,并將在幾年內超越歷史上的物種。在未來,機器人不斷學習,以使仿人機器人模仿人類的學習方式,在這一過程,獲得新的各種知識,智能機器人的學習過程更快,可以實現對海量綜合數據的深入分析。此外,人工智能機器人不僅可以獲得更準確的結果,而且具有獨特且更快的信號傳輸速率。許多科學家有能力超越人類自身。在深入思考核心問題時,實際上,很多人因為機器人是人類設計的,所以不可能超越人類的歷史,但是人工智能機器人可能具有集成的學習功能,因此這種可能性將變得非常大。人工智能機器人具有繼續學習技術的能力,沒有人能夠預測學習數據后的整體智能水平。
三、人工智能視域下機器人學習的適切性
在當前的文化和教育生活環境中,由于智能教育的興起,大數據情境系統功能可以為學生綜合分析和選擇各種類型的信息,從而重用具有潛在影響的知識可以促進智能教育的發展。智能機器人繼續學習,但借助計算機來分析綜合數據,例如,以完全掌握規則并進行非常有效的分析和預測。可以看出,機器人正為人類智能教育而學習更有益。在教育中,信息化的進程在今天的時代,智能教育無疑已經成為吸引學生在學習過程中的重要因素。將學習與先進技術核心技術結合起來的方法有很多。人工智能機器人必然會給文化教育生態系統帶來幫助。向人工智能機器人學習的方式很多,學校教師可以提高和教育的整體質量和效率,學生也可以贏得符合自身市場需求的學習服務,這有助于減輕學生和家長的負擔。
四、人工智能視域下機器人學習的應用創新研究
從人工智能技術的角度來看,智能機器人學習是目前世界上最先進的技術。大數據在教育相關領域的應用具有很好的業務前景。人工智能機器人持續學習的應用可以幫助一些學生實現相關知識與數據之間的聯系。
(一)機器人學習與教育之間的融合僅從當前的現象來看,大多數教師不了解核心技術,而了解該技術的人也不了解教育,這很容易導致無法在教育與核心之間形成良好的關系。因為技術研發人員不了解教育,所以不能從教育的多個角度審視開發過程,優秀的教師也不能從技術角度回應數據的全面發展。在人工智能開發領域,機器人應該深入地整合到學習和教育中。組織技術實施和教育核心領域的相關人員進行直接溝通和交流,使人工智能機器人在學習和應用過程中能夠更充分地認識到技術研發和生產人員的過程。
(二)機器人學習在學習場景方面的應用人工智能在學校教育領域的應用,因其未來的發展趨勢而呈現出明顯的趨勢。然而,隨著學校教育核心領域的許多專業學科的介入,對學習人工智能機器人的要求將越來越高。當你開始學習同一個主題時,需要在同一個應用程序中逐步建立不同的場景。這對機器人來說更難在未來繼續學習,但也是最值得創新的。仿人機器人普遍對大量綜合數據進行深入分析,分析每個學習內容主題的特點和各部分學生的特點,并采取相應的更有針對性的基本教學方法,提高同學教育的速度和效率。
(三)機器人學習對于智慧環境創新方面的應用首先,由于文化教育市場中的數據種類繁多且缺乏正常秩序,這也增加了在大型集成數據系統中分析和處理文化和教育數據的難度。其次,在隨后的數據處理過程中,隨著時間的推移會遇到數據隱私問題,如何保護數據隱私是另一個需要注意的關鍵問題。因此,在教育的相關領域,大綜合數據的后續處理以改善文化教育和質量,并確保在教育中最終數據的合理使用,必須在許多方面進行協調與合作,從而促進共享的合法性。最后,必須有效地確保可以長期保持教育中的數據情況并實現流程標準化。有可能實現最終數據的統一,這將大大降低全面數據交換的總體成本,并努力實現數據的無縫集成。數據的最終數據主要是由于目標學生的地區差異,以滿足同一學生學習知識的不同需求。
論文摘要:社會適應能力培養是新時期高校體育課程的重要培養目標;元認知學習理論是適應現代教育理念的新的教學理論,必將對高校體育教學產生深遠的影響。文章主要運用實驗法、問卷調查法等方法考察了元認知體育教學對大學生體育社會適應能力的影響,結果發現:在教學中實施現有的提高元認知水平的方法、措施可提高大學生的元認知水平;大學生體育方面的社會適應情況處于基本適應狀態,與相關培養目標存在一定差距;元認知體育教學可有效地提高大學生體育方面的社會適應能力。
0前言
現代社會發展呈現出有別于傳統社會特征的信息化、快節奏、高壓力和高競爭等特征,這就對我們的包括高等教育在內的學校教育的人才培養提出了新的要求,即培養適應現代社會生活的具備一定社會適應能力的合格勞動者。在社會學中,社會適應是指個人或群體調整自己的行為使其適應所處社會環境的過程,其實質就是個體的社會化過程。體育是個體社會化的重要方式,與他人和群體的聯系是體育活動的必要條件。4學校體育課程的學習過程不僅體現為個體認知性知識的積累、深化,更體現為個體體能的增強、技能的掌握和行為態度的改變等方面,具有參與性、實踐性特點,因此學校體育課程在個體社會適應能力培養方面將承擔重要的責任。籍此,教育部在2002年頒布的《全國普通高等學校體育課程教學指導綱要》中指出社會適應能力培養是高校體育課程的課程目標之一,并進一步提出“表現出良好的體育道德和合作精神;正確處理競爭與合作的關系”是我國高校大學生社會適應能力培養的基本目標。
“元認知學習”是現代學習理念的一種新觀念。這種新的學習理論在教育觀念上強調的不僅僅是“學會”,而更主要的是“會學”,以及對學習動機、學習方式、學習結果的調節與監控。元認知學習理論所倡導的是學生個體自身對學習的監督和調控及學習過程結束后的自我反饋,要求每個學習個體學會學習、學會生活、學會生存。元認知學習理論指導高校體育學習將徹底改變以往的傳統的體育教學思想,并使每個學習個體對自身學習進行調節和監控,這也是元認知體育教學促進大學生社會適應能力發展的理論依據。本研究旨在探討體育的元認知教學對大學生社會適應能力的影響,進而為高校公共體育教學的社會適應教學目標的實現尋找一條可行途徑。
通過查閱大量的參考文獻,并進行綜述研究之后,本研究提出以下假設:
①元認知教學可有效提高大學生的元認知水平;
②元認知教學是達成高校公共體育課程社會適應目標的有效途徑。
1研究對象與研究方法
1.1研究對象
本研究以大學一、二年級的大學生(開設公共體育課程)為研究對象,樣本為某高校開設公共體育課程的大一、大二部分大學生,共75人,其中男生36人,女生39人。
1.2研究方法
1.2.1文獻資料法。查閱了國內外大量的文獻資料,掌握了有關元認知和社會適應問題的相關研究成果,為本次研究奠定了較好的理論基礎。
1.2.2問卷調查法。本文采用國內研究者根據Gregory .Schrawd等人編制的元認知意識量表(Meta一cognition con-sciousness questionnaire)翻譯修訂而成的中文版量表。該量表采用10等級記分法,從元認知知識、元認知體驗和元認知技能三個維度測量了被試的元認知水平。馬建鋒研究表明該問卷具有較好信效度,適合中國背景下的大學生。
根據社會適應能力的相關研究成果,并結合大學生公共體育課程課堂教學實際與課外體育活動情況自編大學生社會適應能力問卷,該問卷采用5等級記分法,并主要從對活動的規則、紀律的遵守、活動中的人際互動、活動中的自我激勵、自我調控、團隊意識(競爭、合作、集體榮辱感)等社會適應方面對大學生進行考察。該問卷的重測信度:=0.94(時間間隔為3周),另外就問卷的內容效度對多所高等院校的心理學、體育學專家進行了訪談,最終的反饋結果表明該問卷內容效度良好(每個條目與問卷總分的相關系數在0. 31-0.66之間),能全面、有效地反映所要研究的問題。因此該問卷具有較好的信效度,可以為本研究服務。
1.2.3實驗法。采用單因素完全隨機等組前測后測實驗設計方法并隨機選取對照組與實驗組(分組時對其元認知水平和體育社會適應水平進行了均衡化處理)。實驗組與對照組課堂教學活動內容相同,時間共16周,并由同一教師教授(實驗組接受元認知教學培訓)。對照組按教學計劃學習,不進行任何干預。實驗組在按教學計劃學習的同時,一是教師在教學過程中提示學生注意運用元認知的方法進行學習,二是實驗者在學習現場進行言語指導,讓學生注意采用元認知的方法進行社會適應訓練。最初和最終學生在體育活動中的社會適應水平由同一教師按同一問卷進行調查。在實驗過程中,注意到了教師及學生主觀期望效應可能對實驗結果的影響,并加以控制。
1.2.4數理統計法。本研究測量所得數據均運用SPSS for Windows 11.0統計軟件進行處理。
2實驗組進行的元認知教學培訓說明
2.1教學目的
對實驗組學生進行另外的元認知能力培訓,以提高其元認知能力。
2.2教學方法
一是采用課堂教學法對實驗組學生講授元認知的理論知識,以及提高元認知能力的方法;二是在公共體育課堂上采用現場言語指導的方法提示學生注意使用元認知有關的技能進行學習活動(主要是體育活動的社會適應方面)。
2.3教學內容
2. 3.1有關元認知理論方面的內容。元認知的基本含義、實質和要素。元認知與體育活動的社會適應方面結合起來,讓學生理解、體會體育活動的社會適應方面的元認知知識、元認知體驗、元認知技能。體育活動的社會適應方面的元認知知識是指對體育活動的社會適應方面認知的知識,即學生對自己的體育社會適應認識活動過程與結果及其影響因素的知識,包括三個方面內容:個人、任務和策略。體育的元認知體驗是指伴隨著體育認知活動的體育認知體驗或體育運動的情感體驗,它包括知的體驗,也包括不知的體驗。體育的元認知技能是指學生在運動學習過程中對動作活動進行調節的技能。
2.3.2培養、訓練元認知的一般方法。自我提問法:在元認知訓練中,通過提供給學習者一系列自我觀察、自我監控、自我評價的問題,不斷地促進學生進行自我反省而提高問題解決的能力。
相互提問法:讓學生每兩人分成一組,給每個學生一份類似于上述自我提問的問題單,讓學生在嘗試解決問題的同時根據問題單相互提問并做出回答。這種方法能有效地促進學生的思考和競爭,提高元認知水平。
知識傳授法:通過傳授元認知理論的有關內容,使學生認識到元認知在學習中的重要性,自覺地將元認知運用于學習中,以提高學習效果。
元認知培訓和訓練的各方法在體育課程教學活動中實施(主要與大學生體育課程活動的社會適應方面相結合而開展)。
2.4元認知理論教學進度安排
利用體育課程以外的時間,采用課堂教學的方法對實驗組學生進行元認知能力的培訓,培訓共4次課,每次30min,并布置課后作業。教學進度安排如下:
課次1:元認知理論知識的培訓。
課次2;元認知與體育運動的關系、在體育運動中的作用等方面的知識培訓。
課次3:訓練、提高元認知的方法的培訓。
課次4:對所培訓內容復習,鞏固所培訓的知識。
3結果與分析
3.1元認知教學效果考察
實驗組經元認知培訓后,其元認知水平較對照組呈現下表所示變化(調查數據統計采用配對樣本t檢驗方法)。
結果顯示實驗組在經過元認知教學后,整體元認知水平有了顯著提高(實驗組整體元認知水平實驗前后比較P- I) . 046,達到顯著差異),且元認知知識、元認知體驗、元認知調控水平也都有顯著性提高,而對照組無論整體元認知水平p=0.446),還是分維度水平前后測均未出現顯著性變化。實驗結果說明元認知教學可有效提高大學生元認知水平,證實了研究假設。這進一步說明個體的元認知能力不僅是在個體長期的學習過程中形成和發展起來的,而且元認知能力是可以教授的,即經過系統、專門的教學培訓,個體的元認知斃力可以在相對較短的時間內得以提高。該結果可解釋為:通過提問、講授等元認知培訓方法的實施并在實踐中加以鍛煉,可使學習者個體更好地掌握自我的元認知知識,加深元認知體驗,增強元認知技能,進而提高個體整個元認知水平。
3.2大學生體育方面的社會適應能力考察
實驗前對普通專業103名大學生(大一、大二)的體育方面的社會適應能力進行了調查,結果如下表:
表2顯示大學生體育社會適應情況:規則適應方面相對較好,達到基本適應水平,且個體差異不大;人際互動、自我調控、團隊意識方面表現較差,且人際互動、自我調控方面的個體差異較大。總體而言,大學生社會適應的整體水平與我們的基本培養目標間還存在一定差距。造成這一差距的原因是多方面的,如由于受中小學應試教育環境影響,學生的社會適應教育得不到足夠重視,缺乏足夠的鍛煉;社會適應能力培養的實施存在一定的難度,由于學生個體差異較大,因此較難采取統一的培養措施。
對性別變量進行考察(表3),發現:男生在人際互動、團隊意識方面好于女生,在規則適應、自我調控方面差于女生。除規則適應方面,女生顯著好于男生外,社會適應其它方面不存在顯著性別差異。另外統計顯示大學生的元認知水平與社會適應能力之間的相關系數為0. 45,為中度相關,說明兩者之間存在一定程度的共變關系。
3.3體育教學對大學生社會適應能力的影響考察
實驗組接受元認知培訓和元認知教學及相應體育教學,對照組接受相同體育教學。實驗結束后,實驗組和對照組大學生的體育方面的社會適應水平前后呈現表4所示變化。
表4表明,實驗前后實驗組與對照組大學生體育方面的社會適應各維度均存在顯著性差異,實驗組與對照組不同組別大學生體育方面的社會適應各維度均存在顯著性差異,且交互作用不明顯,即實驗后實驗組大學生體育方面的社會適應各維度較實驗前有顯著性改善,實驗后實驗組大學生體育方面的社會適應各維度較對照組均有顯著性改善。統計結果說明元認知體育教學可有效改善大學生的體育社會適應水平,結合對元認知教學效果的考察,這一結論可理解為元認知教學提高了學習者的元認知水平,而提高的元認知水平又在個體的體育社會適應實踐方面發揮作用,即在體育活動實踐中通過比較、反饋、自我暗示、自我調控等手段,逐步提高自我的體育社會適應水平。元認知體育教學以學生的發展為中心,突出學生的主體地位和主觀能動性,在社會適應的教學中,學生不再處于從屬、被動的“他控”地位,他們的社會適應是主動的,并對適應的過程和結果具有深刻的感受和體驗,對自我的社會適應具有高度的自控,因而可有效地促進大學生適應能力的發展。
4結論與建議
4.1結論
通過本實驗研究,可以得出以下結論:在教學中實施現有的提高元認知水平的方法、措施可在相對較短時間內提高大學生的元認知水平;大學生體育方面的社會適應情況處于基本適應狀態,與相關培養目標存在一定差距;元認知體育教學有效地提高了大學生的體育方面的社會適應能力。
4.2建議
元認知理論與現代教育思想緊密相關,并對學校教育目標的實現將起到很好的促進作用。在高校體育教學中采用元認知教學手段,必將為體育教學的各學習目標的實現提高一條可行性途徑。
4.2.1因本次實驗條件的局限,還應進一步考察實驗效果的外部效度,為其應用、推廣提供可靠的理論依據。
4.2.2應在體育教學中加強元認知教學措施的滲透,如反饋、自我體驗、自我監控與調節等與個體元認知水平提高有關手段的運用。
【關鍵詞】人工智能;未來教育;未來學校;創新變革;挑戰
【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A
【論文編號】1671-7384(2017)07-0012-03
近年來,世界各國高度重視人工智能技術的發展,相繼了相關研究報告。2016年10月,美國白宮了《為人工智能的未來做好準備》和《國家人工智能研究與發展戰略計劃》兩份重要報告。2016年11月,英國政府《人工智能:未來決策制定的機遇與影響》報告。2017年3月,國務院總理發表2017政府工作報告,指出要加快培育壯大包括人工智能在內的新興產業,“人工智能”首次被寫入政府工作報告。當前,人工智能正逐漸融入電商零售、醫療健康、交通以及個人助理等多個領域,并展現出巨大的應用空間。人工智能在教育領域同樣擁有巨大的應用潛力,隨著知識表示方法、機器學習與深度學習、自然語言處理、智能、情感計算等關鍵技術的發展,人工智能將在教育領域發揮越來越大的作用[1]。
人工智能在教育中的典型應用主要集中在智能導師輔助個性化教與學、教育機器人等智能助手、居家學習的兒童伙伴、實時跟蹤與反饋的智能測評、教育數據的挖掘與智能化分析、學習分析與學習者數字肖像六大方向[1],已經表現出巨大的應用潛力。學校作為教育活動的重要組織場所之一,人工智能將為學校的管理與教學帶來變革性的影響,主要表現在四大方面:維護校園安全、輔助教師教學、變革學習范式以及優化學校管理。
維護校園安全
校園安全是順利開展學校教育活動的基礎,也是教育改革和發展的基本保障。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》指出,要“切實維護教育系統和諧穩定,深入開展平安校園、文明校園、綠色校園、和諧校園創建活櫻為師生創造安定有序、和諧融洽、充滿活力的工作學習生活環境”[2]。計算機視覺與機器人技術的發展使得人工智能維護校園安全成為可能,其將在非法人員識別、消防安全預警、活動事故防護三個方面發揮重要作用。
1. 非法人員識別
部署保安機器人將是未來學校保證維護校園安全的重要措施之一。保安機器人能通過眼部的圖像采集設備采集進入校園人員的面部信息,識別當前人員身份,若未檢測到相關人員信息,系統則會通知學校的安保人員進行身份驗證、登記等工作。同時,位于校園各處的保安機器人還將實時監控是否有陌生人通過非正規途徑進入校園,檢測到相關行為之后,則會通知學校安保人員進行處理。此外,位于學校門口的保安機器人還將采集學生的面部信息,與信息庫中的學生信息相比對,確定學生身份,并記錄學生到校與離校時間,確保學生在校期間的安全。
2. 消防安全預警
未來學校的消防安全預警系統包含了感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器、可燃氣體探測器等多種感應器,同時通過攝像設備實時采集圖像信息,分析畫面中是否出現明火、煙霧等現象。其綜合圖像分析與探測器感知,判斷是否有火災現象發生。此外,系統通過實時采集校園內人員的行為數據,與數據庫中消防安全危險行為做比對,分析是否有相關危險行為發生。若危險行為發生,則會通知學校安防人員。在火災發生時,擁有智能搜救技術的消防機器人將會代替人進入火災發生區,通過生命探測儀,自動感應、搜索、識別被困人員,將其救出火災發生區。消防機器人的部署很大程度上避免了人員進入火災發生區受到二次傷害現象的發生,其機動性超越了現有的消防安全系統,在很大程度上保證了校園內師生生命和財產安全。
3. 活動事故防護
目前,校園課間活動的傷害事故主要表現在擁擠踩踏傷害、追逐打鬧傷害、危險游戲傷害等三個方面。基于人工智能的活動事故防護系統通過校園內的攝像設備實時采集師生行為數據,通過與數據庫中活動事故危險行為模型相比對,分析判斷是否有危險行為發生。若相關行為發生,系統則會將相關危險行為發生的地點、類型等發送給學校的安防人員,提醒安防人員采取相應措施。
輔助教師教學
隨著圖像識別、語音識別、自然語言處理等技術的發展,越來越多的人工智能工具被應用于教育領域,成為教師教學的得力助手。教育機器人和智能作業測評工具的出現大大減輕了教師的負擔,提高了教師教學的效率。
1. 輔助備課
備課是真實教學實踐的預演,是應用教師知識并發展教師知識的過程。其既是確保教學質量的條件,也是教師專業發展的途徑[3],是教師教學的重要組成部分。備課機器人能夠通過語音識別記錄教師話語信息,利用自然語言處理技術分析整合教師話語信息,識別教師要求。備課機器人根據教師提供的教學目標、教學重難點、學生的基礎知識等,在相關學科的知識庫中進行資源的搜索與整合,形成電子教案。同時,根據教案內容為教師提供課堂測試習題以及上課所需課件。教師只需要根據所教班級的學生特點與自己的教學習慣,對教案、測試習題以及課件稍作調整即可應用于教學。
2. 智能作業測評
自然語言處理技術的進步使得作業自動批改成為可能。科大訊飛將“訊飛超腦”計劃的階段性研究成果“全學科閱卷”技術應用于考試,實現閱卷過程的數據化與自動化,在將教師從簡單重復的閱卷工作中解放出來的同時,完成對考試數據的采集[4]。基于人工智能的作業評測系統可對作文、閱讀等主觀題進行語義識別并提出修改意見,根據學生的作業結果為教師自動生成詳細的學情報告。智能作業評測技術的應用將有效分擔教師的教學壓力,顯著提高教學效率,教師能夠更多地專注于與學生互動、教學設計和專業發展。
3. 輔助課堂管理
在未來,教輔機器人將走進教室,輔助學生解決學習中遇到的難題。教輔機器人能夠識別學生身份,讀取學生當天所學課程信息以及學生在課堂的行為數據,為學生提供個性化解題方案奠定基礎。教輔機器人通過語音識別獲取學生問題信息,利用自然語言處理技術分析整合學生話語信息。然后,教輔機器人通過人臉識別采集學生的面部信息,綜合面部表情、姿態和語調通過情感計算技術分析目前學生的情緒狀態,綜合學生的情緒狀態和行為數據確定學生當前學習狀態。教輔機器人依托優秀教師授課資源庫,智能搜索相關答案,針對不同學習狀態的學生采取不用的解題風格。此外,教輔機器人將收集到的學生行為數據上傳到學生管理系統,輔助教師等進行學生的日常管理工作。
變革學習范式
學習范式是指特定時代的學習共同體所共有的學習理念、學習方式,并對學習者的學習態度、學習行為產生積極的引導作用,以促進學習的有效進行[5]。人工智能技術的發展使自適應學習系統真正地為教育所用,為學習所用,人工智能將使現有的學習范式走向自適應學習。
自適應學習系統在本質上是一類支持個別化學習的在線學習環境。它針對個體在學習過程中的差異性(因人、因時)而提供適合個體特征的學習支持,包括個性化的學習資源、學習過程和學習策略等[6]。基于人工智能的自適應學習系統將整合自適應內容、自適應評估和自適應序列三種工具。自適應內容通過分析學生對問題具體的回答,為學生提供個性化的內容反饋和學習資源推送。自適應序列利用一定的算法和預測性分析,基于學生的學習表現,持續收集數據。其中在數據收集階段,自適應序列會將學習目標、學習內容與學生互動集成起來,再由模型計算引擎對數據進行處理以備使用。自適應評估可根據學生回答問題的正確與否,及時改變和調整測評的標準。
優化學校管理
學校是教育的核心單元,高效的學校管理是學校開展各項工作并得以高效運行的重要保障[7]。人工智能的融入將使未來學校的管理工作更加高效,使學校更好地服務于教師的教學與學習者的學習。其將在考務管理、教師管理、學生管理三方面發揮重要作用。
1. 考務管理
在未來的學校中,監考機器人將代替監考人員進行考務工作,很大程度上節省學校考務管理方面的人力資源。監考機器人通過內置于眼部的攝像頭采集學生的面部信息,與數據庫中學生信息比對,確定學生身份,自動完成簽到。其通過內置于手臂端的金屬探測器,掃描學生全身,z測學生是否帶有作弊物品。監考機器人通過攝像頭、紅外感知等確定學生位置以及教室內的桌椅等位置,規劃行動路徑,分發和收集試卷。此外,監考機器人還將通過位于眼部的攝像頭實時采集學生行為數據,與數據庫中作弊行為實時對比分析,如果學生有作弊行為發生,則會立即制止,維護考場紀律。
2. 教師管理
教師管理是學校管理工作中的重要組成部分,教師評價則是教學管理中的核心部分。人工智能為教師的智能評價提供了可能。基于人工智能的教師評價系統通過教室的攝像設備實時采集教師及學生的行為數據、表情數據,通過學生的穿戴設備采集其體征數據。系統經過對教師和學生的行為數據、情緒數據和體征數據的分析(如系統與學校的學科管理系統相連通,確定教師的教學內容是否與教學大綱要求相適應,重難點是否突出,所講述內容是否具有實用性;教師講授知識時,根據學生的行為、情緒和體征的反應確定教師所講授知識是否被學生理解;教師在講授內容和組織學習活動時,語言是否規范、清晰,態度是否親切和藹等),最終評定教師的教學效果,并生成可視化報告,輔助學校完成對教師教學效果的評估工作。此外,系統還將通過教室的攝像設備采集教師面部信息,識別教師身份,自動記錄教師的出勤情況,輔助學校的教師管理工作。
3. 學生管理
學生管理在學校管理中同樣發揮著重要作用。基于人工智能的學生管理系統可通過位于學校門口以及教室的攝像設備采集學生面部信息,識別學生身份,自動記錄學生的到校時間和離校時間,為學生的出勤考核提供數據支持。通過位于教室的攝像設備實時采集學生的行為數據,分析學生的課堂表現以及課余時間的同學之間的交流情況,為學生管理的班風、學風管理提供決策支持。同時,通過分析學生的學習成績、課堂表現、課下交流情況,判斷學生是否有異常行為(趨向),并及時反饋給學校管理者。此外,系統還將學生的在校情況,包括到校時間、離校時間、測試成績、作業完成情況等反饋給學生家長,家校協同完成學生管理工作。
讓機器在沒有人類教師的幫助下學習,讓機器像人類一樣感知和理解世界,使機器具有自我意識、情感,以及反思自身處境與行為的能力,是人工智能面臨的主要挑戰[8]。除此之外,人工智能在教育領域中的應用目前還處于初級階段,在學校的管理與教學應用方面仍面臨著數據基礎薄弱、決策和推理機制適應難、缺乏專業應用人才等挑戰。
(作者單位:江蘇師范大學智慧教育學院)
參考文獻
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關鍵詞: 智能; 教學系統; 模型
智能輔助教學系統的開發是涉及人工智能、計算機科學、教育學、心理學和行為科學的綜合性任務,其研究的最終目的是由計算機系統擔負起教育、教學的相關責任,即賦予計算機系統以智能,由計算機系統在一定程度上代替教師實現最佳教學。
一、智能輔助教學系統的發展歷程
智能輔助教學系統興起于上世紀七十年代,Bolt Neranek Newman公司開發了Scholar系統,它被認為是最早出現的智能輔助教學系統。當時應用人工智能技術在計算機輔助教學系統中添加了學生的學習行為、能力以及訓練策略。同時人工智能技術還被用于建立學習顧問之中,即存放所要教授課程的問題和技能,控制訓練策略并給出適合學生的學習內容,使之產生根據學生的能力、弱點以及所喜愛的學習風格進行教學的軟件系統。
隨后又出現了Why 、Sophie、West、 Buggy、Neomycin等系統,并將知識表示、專家系統、問題求解、推理方法等人工智能技術用于智能輔助教學系統,取得了豐碩的成果。
我國智能輔助教學系統的研究起步較晚,開始的研究工作主要集中在少數大學和研究機構里斷續進行,且多為研究和演示用的系統,經過嚴格評測的系統很少。最近幾年則發展較快,一些計算機公司也投入其中,伴隨著智能輔助教學系統的迅猛發展,必將對我國的教育改革起到積極的推動作用。
二、智能輔助教學系統的模型構建
智能輔助教學系統是以認知學為理論基礎,將人工智能技術應用于CAI,是智能化的CAI。在智能輔助教學系統中,學生的學習也可以借助于智能化的推理機制對大量知識進行選擇、判斷與處理,使學習內容更有針對性,從而提高學習效果。
一般,智能輔助教學系統模型的構建包括以下幾個模塊:
1.知識庫
作為智能輔助教學系統的重要組成部分,知識庫主要提供一個指導性的、自適應的、開放的、可操作的框架和服務設施。為各個學科知識提供規范的知識輸入和組織,其它教學資源,如題庫、課件、素材等,均依據它來組織管理,這將使用戶可以建立適用于自己的知識體系,使各類知識應用能夠有一個好的開發和集成基礎。另外,核心的教學領域知識將被分解為相互聯系的知識點,形成知識樹,提供可視化的、操作性好的知識樹編輯界面,方便教師將教學領域的知識輸入到知識庫。
例如,有的智能輔助教學系統中的知識庫,是從知識表示入手,在SC文法知識表示體系和知識樹映射方法的基礎上,提出了一個動態、實時、自適應、交互式知識庫模型。模型包括基于SC文法的知識點表示方法、知識樹結構、知識樹映射、知識點學習循環等內容, 模型在智能輔助教學系統中經過實例化設計和運用,可以表現出動態教/學、領域無關、人機交互、自適應、個別化、可擴展等智能特點。
2.學生模型
學生模型就是用于表示學生實際認知狀況,并通過解釋學生的活動得出他對領域知識和技能的掌握情況。系統中每個學生有唯一的ID標識,建立唯一的學習資源、學習信息和特征數據庫,系統智能功能的實現在于如何動態地、正確地提取學生的主題特征。
一般,系統可以采用領域知識樹模型來表示學生對領域知識的掌握情況。例如,可以設學習中的整個領域知識樹為DKT;學生已學習過的知識樹為SKT,未學過的知識樹為SNKT;學生已掌握的知識樹為GKT,未掌握的知識樹為GNKT。則{SNKT}={DKT}-{SKT}、{GNKT}={SKT}-{GKT},如果SNKT和GNKT皆為空時,則表示學生達到了學習的要求。其中,如果GNKT不為空,則學生不能進入下一階段的學習,只能進行重復學習和補充練習,直到GNKT為空時,才進入下一階段的學習。
3.專家決策機制
該模塊可以看作智能輔助教學系統中的推理機,它一般采用兩級推理相結合的方法,即基于語義網絡的推理和基于產生式規則的推理,其中基于語義網絡的推理用于確定教學內容,而基于產生式規則的推理用于確定教學策略。
也有觀點認為基于規則的推理是容易健忘的,即基于規則的推理對于每一個問題的求解都是從頭開始,而不管類似的問題以前是否遇到過。但日常的智力行為則不同,人們往往迅速地把事件或問題同以前的經驗相聯系。與基于規則的推理不同,基于范例的推理被認為是基于以前經驗的推理。因此,在有的智能輔助教學系統中采用的是基于范例的推理。
基于范例推理的工作過程為:分析輸入,確定范例的索引,根據索引從范例庫中取出相近的范例,改善范例的問題求解方法并使之適應于需要求解的新問題。如果成功,則創建索引、形成新范例并存儲;若不成功,則首先分析失敗的原因,修正解法,重新測試,或轉至重新指定索引進行范例檢索。
4.智能接口模塊
該模塊實際上是作為系統與用戶交互作用的部件,它除了提供學生信息的輸入與注冊外,還實現了學生與系統之間的通信功能。與之相關的技術有自然語言處理、人機對話內部處理、知識庫系統化維護、學生模型初始化、教師模型自適應調整等。該模塊為實現協商、辯論、會話等教學形式的應用提供了一個良好的環境。
三、智能輔助教學系統的未來趨勢
智能輔助教學系統的發展不是孤立、單一的,它的發展要涉及計算機科學、教育學、認知科學和人工智能等多門學科,就目前而言,其表現為以下幾方面的發展趨勢。
1.智能技術的應用
智能技術是能自動執行用戶委托任務的計算實體,從技術的角度來看,智能技術應當是由各種技術支撐著的,許多實用的應用特性的集合,開發者正是使用這些應用特性來擴展應用的功能和價值, 從而達到能自動執行用戶委托任務的目的。在智能輔助教學系統中,學生可以使用智能技術進行搜索、導引來查詢有效知識。由于它具備學習的功能,能夠主動、高效地從網絡信息空間中發現和收集用戶所需要的信息,因此有助于解決使用單一關鍵字匹配查詢、搜索引擎引起的大量無關信息的涌現、信息檢索的精確度較低等問題,使得教師和學生在教與學的過程中,提高知識選取效率,加強交互學習和自主能動性學習。
2.自然語言處理技術的應用
自然語言處理屬于高技術學科,是知識信息處理中的核心課題。長期以來人們對計算機理解自然語言頗感興趣,計算機專家采用人工智能的理論和技術,將設定的自然語言機理用計算機程序表達出來,構造能夠理解自然語言的系統。他們從系統功能的角度出發,把輸出對輸入文本的反映作為衡量計算機理解語言的判別標準。在智能輔助教學系統的研究開發中,特別是智能人機接口方面,可以結合運用多種自然語言處理技術的研究成果,提高系統的智能。例如,通過自然語言人機接口,可以實現更加方便的人機交互功能;利用語義網絡技術,可以充分實現知識點之間的層次關系和語義聯系;通過智能模糊查詢技術,可以實現系統知識庫的知識查找和知識利用;利用機器翻譯技術,可以開展跨語言的知識學習。
3.虛擬現實技術的應用
虛擬現實技術是由多媒體技術、仿真技術以及計算機技術相結合而生成的一種交互式人工世界,它的根本目標就是達到真實體驗和基于自然技能的人機交互。而教學是一個傳授知識的過程,通過親身經歷能加速這一過程和鞏固所傳授的知識,在智能輔助教學系統中,使用創建的虛擬環境,可以在一般人所不能親身體驗的情景中,達到演示、操作的教學目的。它允許學生與現有的各種信息發生交互作用,學生可以在仿真過程中經歷不同的時間和空間,可以與各種仿真物體接觸,還可以與虛擬境界的各個部分接觸,為增強學生的學習實踐提供了方便的途徑。
4.現代學習理論的應用
現代學習理論認為,學習不是一個被動地記錄外界信息的過程,而是一個主動建構的過程。它要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者。學生在學習過程中,主動地選擇一些信息,忽視一些信息,并運用原有的經驗和具體情況去理解新的信息。現代學習理論在智能輔助教學系統中的應用,能為學生建構知識提供充足的信息,容易激發學生的學習興趣和學習主動性,更能滿足學生的個性化要求。
在當今教育改革的大環境下,智能輔助教學系統將顯示出越來越重要的作用。目前,我國在這方面的成果還不多,真正能投入教學實踐的系統則更少,這個有著誘人發展前景的領域,值得我們進一步研究和設計。
參考文獻:
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近期,哈工大和黑大的創業團隊、創業導師以及相關負責人利用多種方式,面向全省高校交流分享了創新創業經驗。
探索融合教學
從大學生變成老板需要多長時間?華鯨州只用了不到10個月。2014年9月進入黑大軟件工程專業學習的他,在2015年6月就注冊了哈爾濱追光人科技有限公司。如今,他開發的人工智能平臺,已經吸引了眾多投資人的目光。
這個人工智能平臺之所以有這么大的吸引力,是因為華鯨州開發出了一個十分簡單的編程方法。“在我的人工智能平臺上,不需要學任何編程語言,只要用漢字就能編出私人訂制的人工智能程序,而且10分鐘內就能學會編程方法。”華鯨州自豪地說。
和華鯨州一樣自豪的,是他的專業老師郭興凱。華鯨州說,“要不是郭老師,我根本不可能這么快走到創業的路上來。”
原來,郭興凱為新生上第一堂課時,并沒有講任何編程理論,而是問所有學生,學習編程軟件有什么用。當時華鯨州就說,“可以開發出鋼鐵俠。”
很多同W都笑了,但郭興凱沒有笑,反而鼓勵華鯨州嘗試著去開發鋼鐵俠那樣的人工智能系統。在郭興凱的鼓勵和指導下,華鯨州大一上學期從科技創新項目開始做起,很快就研發出自己的人工智能平臺,隨后注冊成立了公司。
“華鯨州是黑大十分突出的創新創業典型。”郭興凱繼續道,“如今在黑大,大部分學生都會尋找自己專業的科技創新點或創業機會,讓專業理論得到應用,真正實現了專業教育和創新創業教育的深度融合。”
實際上,黑大已經將創新創業教育與思想政治教育、素質教育、專業教育、職業教育充分融合,并不斷將創新創業教育理念融入項目研究、學科競賽、校園活動中,提升了創新創業教育的實效性。
哈工大也在這個方面進行了有益嘗試,學校在做好傳統教學和專業教學的同時,將創新能力和創業思想融入到了教學的各個環節中,讓廣大學生在專業學習中掌握了創新創業所需的知識,激發創造的欲望,為創新創業實踐打好了基礎。
秉承“做中學”
和華鯨州一樣,哈工大超過70%的大一新生都會做科技創新項目,并形成了一項制度――“大一年度項目”。
“大一年度項目”是由大一學生以項目團隊的形式,借助各種教學和科研資源開展為期一年的研發與制作項目。該項目自2010年開始,經過5年的發展,如今已成為哈工大學生創新創業的起點。
回想起自己大一時做項目,學生馬忠超說:“那會兒單片機是什么,三極管有什么作用,步進電機怎么驅動,這可難倒了沒有任何電路知識基礎的我們,通過查閱資料、文件檢索,以及自學單片機和C語言課程,我們慢慢學會了這些元件的連接和使用。最終,我們做出了獲得全國電子設計大賽一等獎的項目。”
哈工大相關負責人表示,“大一年度項目”充分體現出哈工大“做中學”的傳統。學校重視培養學生創新創業的理論基礎,更重視培養學生在創新創業實踐中的實際能力培養。哈工大目前已經構建了基于項目的學習、各級各類科技創新和創業實踐競賽、創新創業訓練、拔尖創新人才培養實踐等系統的創新創業教育實踐體系。
據了解,哈工大每年有80%以上的本科生投入到創新創業相關活動,“十二五”期間,學生完成基于項目的學習計劃1.6萬余項,完成大學生創新創業訓練計劃項目2535項,其中獲國家級資助583項,參與學生7500余人次。
黑大也在不斷加強訓練項目平臺、實踐基地平臺和競賽實訓平臺建設,注重用通過創新創業大賽提升學生的“雙創”能力,建立了競賽實訓與管理機制,鼓勵學生在專業教師指導下參加“挑戰杯”、數學建模等各級各類競賽,實現創新創業競賽實訓課程化、常態化,已有3000余人次學生獲省部級以上獎項。
堅持專業化
李海東是黑龍江大學的一名教師,但和其他教師不同,他是黑龍江大學創業教育學院專職教師,專門教授學生創新創業。他告訴記者,“黑大是全國唯一一所擁有創新創業專職教師的高校,實現了創新創業教育的專業化。”
但創新創業真的是能教出來的嗎?
“創新創業也許不能教出老板,這本身也不是創新創業教育的目的,但通過專業化的教學,創新創業精神可以培養出來,創新創業的能力能夠提高。”李海東說。
他告訴記者,一直以來,黑龍江大學堅持“面向全體、基于專業、分類教學、強化實踐,融入人才培養全過程”的原則,突出面向全體學生,培養創新精神與意識;面向具有創業潛質的部分學生,培養創業精神與能力;面向具有創業意愿的少數學生,培養創業知識與技能,構建出教學、實踐、保障“三位一體”的“融入式”創新創業教育模式。“近三年,學校‘融入式’創新創業教育模式共使6萬余名學生受益,用人單位滿意率高達96%,畢業生自主創業人數676人,創辦企業101家,多項成果實現市場轉化。”
實際上,社會上對專職創新創業教師有很多不同的看法,一方面認為創新創業教育應該而且可以更專業化,但另一方面,又認為專職的創新創業教師缺少實踐經驗,應該讓成功的創業者來擔當創業教師。
【關 鍵 詞】教育媒介;多媒體;形態
中圖分類號:G40 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5843(2012)05-0014-03
教育媒介是重要的教育物資之一,不僅反映了一個國家的經濟、技術發展水平以及對教育的重視程度,也反映了教育作為特殊的社會活動的專門化程度和一定的教育觀。正如葉瀾教授所說:“是一定教育觀的物質體現”。[1]教育媒介的形態演變是以科學技術的發展為基礎的,以技術的教育應用為切入點探索教育媒介的形態演變,實質上是探索教育自身形態與教育技術互動發展的歷程。筆者通過對技術與教育發展關系的梳理,認為教育媒介形態經歷了教具化、多媒體化、智能化、虛擬化等四個階段。不同階段的教育媒介實踐有不同的技術發展作為其支持,同時也代表了某種技術應用所蘊含的教育思想。
一、從《世界圖解》到 “恩物”:教育媒介形態教具化
教育形態教具化起源于或可追溯到近代歐洲的直觀教學。17世紀,著名的捷克教育學家夸美紐斯提出“讓一切學校布滿圖像”,“讓一切教學用書充滿圖像”,他竭力推進直觀教學,并編寫了一本插圖教科書《世界圖解》,夸美紐斯也因此獲得了“直觀教學之父”的贊譽。正如《世界圖解》,又叫《可見的世界》,夸美紐斯通過150張圖片的呈現讓遙遠的“世界”變得可見,使得原本只能靠教師用單調語言文字描述的世界場景以“直觀”而“真切”的方式展現在學生面前,通過這些圖解學生獲得了關于自然、生活、社會等等方面百科全書式的知識。[2]盧梭、裴斯泰洛齊等人也主張采用實物教學和直觀教學的方法。另一位教育學家福祿培爾吸收夸美紐斯、盧梭、裴斯泰洛齊教育思想的精髓, 創立了學前教育理論的體系,并創辦了世界上最早的幼兒園。他的主要功績還在于提出了幼兒游戲理論以及創制了“恩物”。福祿培爾仿照大自然的性質、形狀及法則特制了“恩物”以適應兒童教育的特殊要求。“恩物”是大自然的縮影,兒童利用“恩物”,通過各種游戲活動發展智力和體力,從中發現和掌握世界及其固有的秩序。[3]
無論是夸美紐斯的《世界圖解》還是福祿培爾其“恩物”,其核心思想就是“適應自然”。他們在各自的教育實踐過程中,不僅做到了教育理念和教學方法上遵循和順應兒童的天性,而且積極營造與自然融和、一體的環境。教育形態教具化的本質上還是“虛擬”模擬“真實”、“人工”模擬“自然”的一種方式,使得人類的教育擺脫了單純依賴口耳相傳和文字教材的初始狀態。
二、從視聽教育到教育技術:教育媒介形態多媒體化
教具化階段以實物作為教育媒介,大都可以稱之為視覺教育。到了20世紀20年代末,由于有聲電影和廣播錄音技術的發展以及在教育領域的應用,“聲音”也成為教育信息的載體,視覺教育進而發展為視聽教育。在聲音媒體方面,麥克風作為擴音教學媒體進入教室,使得大規模的集體授課或教育傳播成為可能,提高了教學效率,此外還有磁帶錄音機等等也作為新教學媒體輔助教學活動,直到發展到現在的數碼錄音筆以及MP3播放器等,這些聲音媒體設備在擴音教學應用、放音教學應用(音樂以及語音教學)等方面發揮重大作用;在圖形媒體方面,投影儀、視頻展示臺、數碼照相機等設備的使用推動了圖片教學法、實物投影法等新型教學法的誕生,而且在幻燈、投影教學中,通過聲音和圖形結合,做到聲畫同步,增強了教學效果;在圖像媒體方面,電視機、錄像機、攝像機以及激光影碟機的出現推動了第二代遠程教育——廣播電視函授教育的產生與發展;多媒體的出現推動了現代教育技術理論與實踐的發展,這種媒體集文本、圖形、圖像以及聲音等傳統信息載體于一體,具有集成性、控制性、交互性以及超文本與超媒體等特征,同時多媒體課件的開發成為教師工作內容的一個重要組成部分。[4]至此,教育媒體化推動教育信息化進入了快速發展的實質性階段,教育技術作為教育信息化的理論與實踐成為了教育的“制高點”。
三、從教學機器到智能教學系統:教育媒介形態智能化
小愛音響調音量的在音箱頂部是相應的全觸控按鍵面板。
小愛同學是小米公司于2017年7月26日推出的一個擁有紅色短發機甲少女形象的人工智能(AI)音箱。小愛同學支持語音交互,并提供播放音樂、電臺點播、智能家居等功能。2018年5月,小愛同學獲“2018領先科技成果獎?黑科技”和“2018領先科技成果獎?新產品”兩項獎。二次元卡通造型于2017年9月6日媒體溝通會進行了首次公開亮相。人物設定為極具科技感的紅色短發機甲少女,相貌是萌中帶熟的鄰家女孩,胸前是"MI"的LOGO,外形年齡大約在17歲左右,身高1.60米,融合了日系和歐美漫畫風格。小米AI音箱可以播放音樂、電臺點播,還有相聲、小說、脫口秀,教育學習、兒童類多種有聲讀物內容。小米AI音箱是支持語音交互,內容包括在線音樂、網絡電臺、有聲讀物、廣播電臺等,提供新聞、天氣、鬧鐘、倒計時、備忘、提醒、時間、匯率、股票、限行、算數、查找手機、百科/問答、閑聊、笑話、菜譜、翻譯等各類功能。
(來源:文章屋網 )
關鍵詞:多媒體;情境;任務驅動
現今社會的教育正在向信息化、數字化、科學化以及智能化邁進。作為信息技術老師,不僅需要根據教學目標進行教學改革,還要努力提高學生對于信息技術這一門課的熱情和興趣。
一、高中信息技術理論課的特點
1.知識面廣
高中信息技術包含的知識面廣、內涵很豐富,涉及信息技術的多個方面。理論知識有基本概念、原理、規律、算法以及程序的設計等。此外,理論知識之間的聯系性不夠緊密,高中信息技術學科不像其他的學科,在掌握了某個知識點或者概念過后,就可以學習新的知識,這門課的各個知識點之間的內在聯系或者說是邏輯性不是很強,看似簡單,但學生學起來會花費一些力氣,因此對于老師來說,在教學中就要講求方法策略。
2.內容抽象
信息技術的知識點比較抽象,很難用語言來表述清楚,學生聽起來也很費勁。例如:“網絡通信的工作原理”這一節課,包括網絡中數據的傳輸過程、TCP/IP協議的基本知識點、OSI參考模型等內容,對于學生而言,這些概念之間的聯系、區別以及原理是看不見、摸不著的。因此,對于教師而言也是一個大挑戰。
二、高中信息技術理論教學方法策略
1.利用多媒體技術,激發學生學習高中信息技術的興趣
隨著多媒體技術的發展,多媒體已經被許多老師運用到課堂的教學當中。許多學校購買了多種多樣的課件、素材,并且通過網絡共享資源,使得全校師生可以享受到這樣的便利。多媒體以其生動的圖像、聲音等效果,使得抽象、深奧的理論知識更為簡單和直觀,使學生與學生之間的距離更短。多媒體提供的多種感官的綜合刺激有利于學生對于理論知識的獲取。老師可以利用共享的資源,整理和制作出圖文并茂的PPT以及Flash等課件,在課堂教學中運用可以起到事半功倍的效果。
例如:在講授“人工智能”這一節課的時候,老師通過網絡搜集到與人工智能有關的信息,當中也包括一些有關人工智能的電影片段等等,將收集到的東西演示給學生觀賞,使學生有一種新穎和好奇感;再如:“算法和算法描述”教學的時候,通過趣味的智力游戲,激發學生學習程序設計的興趣,從而體會和掌握算法的概念。
2.采用情境教學或典故教學
愛因斯坦說:“興趣是最好的老師”。信息技術課有著優美的動畫、色彩鮮明的圖畫以及悅耳的聲效,這些對于學生學習信息技術能產生強大的動力。因此可以充分利用這一特點,激發學生的興趣。根據教學的內容,創設出恰當的情境,這樣使得學生更容易接受知識。經過多年課堂教學的實踐,在教學中,適當引入合適的故事,既可以提高學生參與課堂教學的積極性,又有助于加深學生對問題的理解,讓學生在一個輕松愉悅的環境中學習,從而改善了傳統的灌輸式教育,大大提高了課堂教學的效果。
例如:在講授信息技術中的木馬病毒的時候,老師可以通過講解希臘神話中“特洛伊木馬”的故事,然后再告訴學生“木馬”的含義就是把預謀的功能隱藏在公開的功能里面,從而掩蓋真實的企圖,學生邊聽故事,邊感受到虛擬的木馬病毒。老師接著順其自然地介紹木馬病毒侵入電腦的危害,這樣學生更為容易接受。
3.采用任務驅動的課堂教學方法
高中信息技術課堂教學,應該注重培養學生的信息素養以及學生處理信息的能力。老師授課和學生的學習都離不開教材。任務驅動教學是指教學的全過程中,以若干個具體任務為中心,通過完成任務的過程,介紹和學習基本知識和技能,它是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學方法。任務驅動教學方法的步驟是,首先老師向學生明確布置本階段、本課時的學習任務,并且給予學生學習方法的指導,以任務為驅動,通過實例進行引導,鼓勵學生完成任務,并且根據現有的問題,提出新的問題,自己去解決,培養學生的創新意識和自主學習的習慣。
例如:在講“信息獲取”一節課的時候,由于學生上機時間相對較少,通過設計“我的家鄉”為主題的網站,每節課都以此內容作為背景,以FrontPage軟件為網頁制作工具,當學生完成整個網站制作的時候,學生對于網站設計的全過程就有了一個完整的認識。
總而言之,高中信息技術是一門理論和實踐相結合的學科,需要老師對信息技術有清晰的認識,需要老師認識到該課程的重要性,根據教學的目標,探索出教授這一門課的方法策略,從而使學生更好地認識這一門課。
參考文獻:
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【關鍵詞】 教育技術;信息技術;區別與聯系
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)25-00-01
一、教育技術與信息技術的區別
(一)從發展歷程來看
1、教育技術。教育技術的發展歷程可以分為三個階段:教育傳統技術、教育媒體技術和教育信息技術。教育傳統技術階段是從教育技術的產生到十九世紀末。這時期的教育技術指的是教育者所運用的技巧、技能和操作方法。主要包括口語(演講技能)、文字、黑板、粉筆、圖片、模型、實物等等。教育媒體技術階段從19世紀末開始,這一時期教育技術以各種現代教育媒體的使用為標志,主要包括:攝影、幻燈、投影、無線電廣播、電影、電視、語言實驗室等。教育信息技術階段主要以微電子技術和計算機技術為基礎,以信息處理為核心,更加注重人的作用。
2、信息技術。信息技術的發展歷程的發展經歷了五個階段,即五次革命。第一次信息技術革命是語言的使用。第二次是文字的創造。第三次是印刷術的發明和使用。第四次是電報、電話、廣播和電視的發明和普及應用。第五次是電子計算機的普及使用。我么現在所說的信息技術指的是第五次信息技術革命,是狹義的信息技術。
從兩者的發展歷程來看教育技術和信息技術的發展都伴隨著技術的發展,知識教育技術中技術的發展是影響教育教學,二信息技術的發展是影響信息的傳播方式。
(二)從研究領域來看
1、研究對象及范疇
(1)教育技術。教育技術是對學習過程和學習資源的設計、開發、利用、管理、評價的理論和實踐。教育技術屬于教育學科,其研究對象是有合適技術(所謂合適技術,包括現代技術、傳統技術、有形的物化技術和無形的智能技術。研究范疇是對信息的獲取、存儲、分析、加工、變換、傳輸與評價研究范疇則是對有合適技術支持的教學過程與教學資源的設計、開發、利用、管理與評價。這就表明,教育技術能力是任何學科(包括文科、理科、醫科、農科……)的教師都必須具有的能力,是大、中、小學每一位教師都必須具有的能力,也就是“如何進行教學的能力”(它相當于醫生“如何進行治病的能力”、律師“如何幫人打官司的能力”)。
(2)信息技術。信息技術是以計算機技術、網絡通信技術、微電子技術、傳感技術等為基礎的,對各種形態的信息進行處理的綜合性技術。信息技術屬于技術學科,其研究對象是信息,研究范疇是對信息的獲取、存儲、分析、加工、變換、傳輸與評價;信息技術的能力是指獲取、存儲、分析、加工、變換、傳輸與評價信息的能力。信息技術是解決信息時代教育問題的基本工具,但是教育技術不只限于信息技術的應用,教育也是一種傳播過程,而信息技術就是研究優化信息傳播、處理的技術,所以教育技術是信息技術在教育中應用的一個領域。
2、研究目標
(1)教育技術。教育技術能力培訓的目標是使受訓者具有教育技術素養,即具有運用教育技術的意識、能力與道德。其中,運用教育技術的能力是指對有合適技術支持的教學過程與教學資源進行設計、開發、利用、管理與評價的能力,也就是在有合適技術支持的教學環境下進行教學設計并有效地組織與實施教學的能力。
(2)信息技術。信息技術培訓的目標是是要使受訓者具有信息技術素養,即具有利用信息技術的意識、能力與道德。其中,利用信息技術的能力是指獲取、存儲、分析、加工、變換、傳輸與評價信息的能力。
3、研究內容
(1)教育技術。教育技術能力培訓教材則是圍繞教學設計和教學實施的各個環節展開。教育技術能力培訓涉及信息技術的內容,但目的是利用這類技術優化教學過程以提高學習的質量與效率
(2)信息技術。信息技術培訓教材圍繞各種信息處理技術而展開,盡管信息技術培訓中也涉及教學資源開發、教學軟件利用和教學自動測評等教學應用的內容,但目的是通過這類教學應用作案例去驗證相關的信息技術的實用性與有效性。
二、教育技術與信息技術的聯系
以教學設計和資源處理為核心的教育技術培訓與信息技術培訓有一定的聯系,但根本不同,具體如下:
(一)信息技術是教育技術的基礎。信息技術和教育技術二者雖有較密切的聯系,但卻屬于不同的學科,并有各自不同的研究對象和研究范疇。教育技術關注技術在教育中的作用,其研究對象是教學過程與教學資源,研究范疇則是教學過程與教學資源的設計、開發、利用、管理與評價。即教育技術關注的是應用于教育教學過程或作為教學資源的技術。而信息技術是指能夠支持信息的獲取、傳遞、加工、存儲和呈現的一類技術。其中,應用在教育領域中的信息技術主要包括電子音像技術、衛星電視廣播技術、多媒體計算機技術、人工智能技術、網絡通信技術、仿真技術和虛擬現實技術等。
(二)教育技術是信息技術在教學中的有效應用。教育技術是解決教學問題,提高教學質量方法方式的總和,信息技術是教育技術解決問題的一種手段和方法。當然現在教育技術中很多研究是與信息技術相關的,所以也造成了信息技術與教育技術的概念的混亂。在教育技術中關注的信息技術現在主要包括:廣播衛星電視技術,多媒體,計算機網絡通訊,人工智能和虛擬仿真等方面內容。教育技術的核心是教學設計,不應把信息技術等同于教育技術,教育技術不只關注信息技術,其核心點在于如何利用信息技術及其它技術提高教學質量,達到教育的最優化。
總之,教育技術在很大程度上以信息技術為基礎,但卻并不等同于信息技術。信息技術和教育技術二者雖有較密切的聯系,但卻屬于不同的學科,并有各自不同的研究對象和研究范疇,通過信息技術培訓和教育技術能力培訓所要達到的目標也完全不同。教育技術的有效應用,是要在先進的教育思想、理論等無形技術的指導下合理地選擇有形技術,將其有機地組織在一起,應用到實際教學中。而信息技術是指一切能夠擴展有關器官功能的技術,簡單的說教育技術關注的是媒體的合理應用,而信息技術關注的是教育領域關于計算機和網路等知識的應用。教育技術比信息技術包含的內容更為廣泛。
參考文獻
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