中国现代教育装备
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 期刊导读  
人工智能在幼儿教育中的应用、挑战与对策
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2020-11-9 18:41:48
  [导读]随着理论和技术的日益成熟,人工智能技术已开始应用于多个领域。介绍了人工智能在幼儿教育中的应用,分析了当前幼儿教育中使用人工智能技术面临的挑战,并结合当前信息技术在幼儿教育领域的应用现状提出了一些对策。

  一、问题的提出

  人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,涉及计算机科学、信息科学、心理学、哲学、认知神经科学、生理学等,主要用于实现机器能执行的与人类判断、推理、证明、识别学习和问题求解等相关的功能。人工智能(Artificial Intelligence)诞生于1956年,由参加美国达特茅斯学院会议的专家提出。人工智能包含机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等多种技术。历经60多年的发展,人工智能已深入生活,各类应用相继诞生,其技术已应用于金融、传媒、医疗、物理、军事、航天、智能制造、灌溉、油气勘探、气象等多个领域。在幼儿教育领域,已有许多学者针对人工智能背景下的幼儿园教育活动、幼儿英语教学、幼儿自我认知能力的培养、幼儿园课程建设、幼儿学前学习、学前教育管理、逻辑编程启蒙教育、地震安全教育等主题展开研究,并取得了一定成果。

  幼儿园教育是基础教育的重要组成部分。如何利用信息技术推动幼儿教育模式变革,为幼儿创造更好的成长环境,一直是国家教育部门关注的内容。2018年,第二届网络教育年会召开,其以“大数据与人工智能驱动开放教育的未来”为主题,旨在推动大数据和人工智能在教育教学中的应用,构建多种特征的教育体系。《教育部2019年工作要点》中也提出了“推进信息技术与教育教学深度融合”的工作计划及目标,要求实施《教育信息化2.0行动计划》,研究符合中国国情的智能教育发展方案。基于此,本文介绍了人工智能在幼儿教育中的具体应用,分析了人工智能在幼儿教育应用中可能面临的挑战,并提出相应的发展建议,以期更好地发挥人工智能在幼儿教育中的应用效果,让人工智能更好地为幼儿教育服务,构建智能化学习环境,充分激发幼儿学习的浓厚兴趣,培养幼儿的各种思维能力、想象力、创新力,促进幼儿学习和发展,提升幼儿教育的整体质量[1],最终实现幼儿教育最优化。

  二、人工智能在幼儿教育中的具体应用

  三、人工智能在幼儿教育应用中面临的挑战

  四、人工智能在幼儿教育应用中的推动策略

  1.加大幼儿园信息化基础设施的投入和建设

  幼儿园教育是学校教育和终身教育的奠基阶段。幼儿园信息化基础设施建设离不开政府、企业等多方力量的支持。应积极探索“政府统筹引导,企业、社会公益组织参与建设”的信息化建设机制[13]。一方面,各级政府应因地制宜,根据各地幼儿园教育办学特点,结合当地经济水平,制订学前教育信息化发展规划,并纳入本地经济、社会发展的总体规划当中,还应同企业和其他社会力量共同探索多元化投资机制,制订多元化投资策略,加大幼儿园教育信息化建设投入力度,满足幼儿园发展信息化教学的需求。另一方面,按照多元化投资策略,政府、企业、其他社会力量和幼儿园通力合作,通过拨款、捐赠等形式,加大幼儿园信息化基础设施建设力度,为人工智能在幼儿教育中的应用打好基础。

  2.提高幼儿教师信息素养

  针对幼儿教师信息素养欠缺的问题,应从培训、幼儿园、幼儿教师三方面入手。在培训方面,由于幼儿教师教龄不同、学历不同、专业背景不同,应分层对幼儿教师开展培训。如可按照职前阶段、职初期、职业成熟期等,选择与之配套的培训内容和培训方式[14],培训时应丰富培训模式和内容,培训后应多关注实际应用效果,完善幼儿教师培训评价和考核制度,注重后续教育。从幼儿园角度讲,应加强硬件配备,优化软件资源;加强与专家、社会的交流互动,加大培训力度;鼓励幼儿教师之间互相学习,共同提高。从幼儿教师角度讲,应树立终身学习的观念和能力,积极接纳新事物,学习新技术,提升自己的信息技能。以上的措施,可提高幼儿教师信息素养。

  3.加强幼儿教育信息化的管理和应用指导

  人工智能应用于幼儿教育,离不开教育主管部门的管理和指导。政府可从宏观层面制订人工智能应用于幼儿教育的指导办法、应用标准及实施办法,各级教育主管部门应建立幼儿教育信息化领导小组,组织开展“幼儿教育+人工智能”示范基地的建设与评选,评选出人工智能使用示范园,并以这些示范园为研究对象,探索出一条适合人工智能与幼儿教育深度融合之路。在探索过程中,应加强幼儿教育信息化管理的应用指导,以幼儿发展为前提,切实树立“以幼儿发展为本”的教育理念,通过多种教育活动解放幼儿头脑、双手及嘴巴,逐步提升幼儿体验,让幼儿感受到人工智能带来的变化,并利用这些变化提升自己各方面的能力。

  4.加强数据治理 运用科学手段保护师生隐私

  在人工智能技术应用于幼儿教育的实践中,确保数据质量和数据安全是底层保障。数据质量和安全直接会影响人工智能实际应用效果,在此背景下,提升教育数据的质量和安全尤为重要。数据治理是对数据和信息进行管理的组织行为,可通过多种手段提高数据质量和可用性、优化教育数据结构、保障数据安全和维护师生隐私[15]。在教育数据治理工作中,可以结合数据挖掘技术对海量数据进行挖掘和分析,识别师生隐私数据和异常数据。为正常数据打上标签,对外提供正常数据服务;为识别出来的隐私数据和异常数据打上特殊标记,小心处理,避免泄露师生个人隐私。数据治理可解决教育数据质量不高的问题,为师生数据隐私提供保护,让数据准确完整,且安全合规,有助于人工智能在幼儿教育中的应用。

  5.以人为本 精确定位 多方整合 创新推动人工智能真正融合于幼儿教育

  针对当前人工智能与幼儿教育融合的表面化和形式化问题,首先,应以人为本,将幼儿健康成长放在首位,让人工智能优先服务于幼儿成长。如研发的人工智能系统必须有利于幼儿健康成长,优先开发服务于幼儿成长的智能系统。其次,要精确定位,找准人工智能与幼儿教育的融合点。可从课程改革、专业优化、幼儿教师培训、家园共育等方面的现实需求来定位。最后,应了解幼儿教育的实际需求,整合创新,如教育主管部门可与人工智能公司合作研发幼儿教育智慧软件或搭建幼儿教师智慧成长平台,让人工智能真正融合于幼儿教育。

  参考文献

  [1] 于珍,赵凯新.我国学前教育信息化研究的回顾与展望[J].中国教育信息化,2018(2):10-13.

  [2] 高婷婷,郭炯.人工智能教育应用研究综述[J].现代教育技术,2019,29(1):11-17.

  [3] 3D体感引领未来幼儿教育新方向 理想云智能教育系统受热捧[EB/OL].http://www.sohu.com/a/244149840_471419.2019-03-17.

  [4] 人工智能在幼教领域的应用将会越来越成熟 人机结合将会成为一种趋势[EB/OL].http://www.elecfans.com/rengongzhineng/827365.html.2019-09-15.

  [5] 孩子的教育,北师大儿童多元智能测评系统帮你忙![EB/OL].http://www.sohu.com/a/298903021_99899281.2019-09-15.

  [6] 林晓峰,谢康.机器人学的教育应用及展望[J].中国教育信息化,2018(23):5-8.

  [7] 刘珍芳.浙江省学前教育信息化现状的调查分析及对策研究[J].中国电化教育,2007(8):34-38.

  [8] 白恩唐.青岛市幼儿教师信息素养的现状调查与培训对策研究[D].山东:师范大学,2015.

  [9] 史大胜,曹鑫莉,董美娟.“互联网+”背景下民族地区学前教育信息化建设的机遇、挑战及应对策略[J].中国电化教育,2018(5):136-142.

  [10] 平和光,杜亚丽.“互联网+教育”:机遇、挑战与对策[J].现代教育管理,2016(01):13-18.

  [11] 冯翔,王亚飞,吴永和.人工智能教育应用的新发展[J].现代教育技术,2018,28(12):5-12.

  [12] 推动人工智能在幼儿教育场中的“真”融合[EB/OL].http://www.ict.edu.cn/html/web+edu/zhineng/n20190531_59484.shtml.2020-03-12.

  [13] 任正非谈人工智能, AI需要的是“高质量”数据[EB/OL].https://www.sohu.com/a/131518457_324615.2019-09-16.

  [14] 周婧楠.幼儿园教师信息素养现状的调查研究[D].北京:首都师范大学,2014.

  [15] 李青,韩俊红.数据治理:提升教育数据质量的方法和途径[J].中国远程教育,2018(8):45-53.

1苏晓娟 2胡国强 1陕西省咸阳市杨凌区邰城幼儿园 2西北农林科技大学网络与教育技术中心


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