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Teaching and Research

浅析人工智能在教育领域的应用

作者

梁凯欣

广州大学 510000

一、引言

随着科学技术的飞速进步和发展,人工智能技术的兴起和发展,为教育注入了新的活力,也引入了新的挑战。它不仅丰富了教学资源的多样性和可及性,提高了教学过程的效率,还为实现个性化学习提供了新的技术支持和实现路径。

二、人工智能在教育领域的应用现状

( 一)教学辅助方面

人工智能可以为教师进行教学设计、课件制作和教学评估和分析等工作提供有效支持。例如,一些智能教学平台能够根据教师输入的教学内容和教学目标,自动生成相应的教学课件,包括图片、视频、动画等素材的推荐和整合。同时,人工智能驱动下的教学评估和分析体系,可分析学生的课堂行为、作业完成程度和质量以及考试成绩等多维度学习数据,赋能教学评一体化的精准性和高效性[1]。教师根据生成的评估性报告,可以进行深层次的学情洞察,有利于有针对性和具体性地调整教学进度和教学方法。

(二)个性化学习支持

基于学生的学习进度、知识掌握水平等,人工智能系统能够提供适配不同学生的个性化学习路径和学习资源精准化推荐。比如,一些自适应学习平台,能够实时分析学生的答题情况,当学生在某一知识点上出现错误较多时,系统自动推送相关的知识点讲解视频、练习题等学习资源,帮助学生有针对性地进行学习。系统也依据学生的实时作答数据,动态评估学生对各知识板块的掌握水平,并推送适合其当前水平的学习材料,从而有效提高了学生知识消化和吸收的效率。

(三)智能辅导与答疑

智能辅导系统可以随时解答学生的问题,为学生提供即时的学习帮助,能有效促进学生的自主学习和认知发展[2]。像一些智能聊天机器人,能够理解学生的问题,并运用自然语言处理技术给出准确的回答。如豆包等平台引入的智能答疑机器人,当学生遇到数学难题时,机器人不仅能够给出答案,还能详细解释解题思路和方法,帮助学生更好地理解和掌握知识点。

三、人工智能在教育领域应用的优势

(一)丰富性

人工智能解决了资源不足问题,为教学提供了大量的课程资源。如通过网络爬虫技术,人工智能可以从海量的网络资源中收集与教学相关的资料,包括学术论文、教学案例、科普视频等,为教师备课和学生学习提供丰富的素材。

(二)智能化

人工智能不仅在记忆、理解等基础性认知功能上有显著优势,而且在分析、评价、创新等高层级认知任务上也有卓越表现,显示出其可以替代部分人类智能活动的巨大潜力[4]。它所提供的信息是经过认知加工后的优质信息,使得应用者可以站在“智能化”的肩膀上进行再加工,便于更上一层楼。在语言学习中,智能翻译工具和语言学习软件能够对学生的发音、语法等进行智能分析和纠正,帮助学生提高语言学习能力。

(三)个性化

传统教育技术,如广播电视等传媒教育可以做到“有教无类”,但在“因材施教”上存在显著局限[5]。人工智能使得教育的规模化与个性化得以同时实现,根据精准的学情分析,可以为教、学、评提供个性化与动态化的支持服务,尤其是人机互动,可以使因材施教达到新高度、新水平。每个学生的学习风格和进度都有所不同,人工智能可以分析学生的个体差异,为学生提供高度适配的个性化学习建议和学习计划,从而实现精准化教学和差异化培养的目标[6]。

四、人工智能在教育领域应用面临的挑战

过度依赖人工智能技术可能导致教师和学生的某些能力退化。教师若长期完全依赖智能系统完成教学设计教学评估,其创新意识和独立思考能力会逐渐钝化;学生如果过渡依赖智能辅助工具进行学习,则可能削弱其自主探究,知识构建以及解决复杂问题提等相关方面的能力。有研究表明,长期使用搜题软件的学生,在考试中遇到需要独立思考的问题时,往往表现出解题能力不足。

人工智能在教育领域的应用需要收集和分析大量的学生数据,这些数据在存储,传输或使用过程中发生泄露或被不当使用,将对学生的个人信息安全和人格权益造成实质性侵害。

在适应性方面,许多教师对人工智能技术的理解和操作能力显示不足,难以将其有效地融入到实际教学中,他们对新的教学工具和教学方法感到陌生和不适应。调查显示,超过半数的教师表示在使用人工智能教学工具时存在困难,亟需进一步的培训和指导。

五、应对策略

摒弃“技术无用”的偏执观念,正视人工智能引发的角色位移。教师应将主要精力投入到启发性、创新性的教学活动中,给予学生更多人文关怀,强化人性发展需求,弥补“机师”无法给予学生情感支持的缺陷,促进学生德智体美劳全面发展,让人机协同教学回归教育本质。

学校要加大支持教师学习人工智能技术的投入力度,建立系统性、动态化、分层式的培训体系,赋能教师深度研习人工智能知识与技能;与前沿模型开展合作,为教师提供更加便捷的人工智能使用通道,打造更加智能化、个性化的教学应用场景;建立人工智能融合激励机制,对积极探索人工智能与学科教学融合模式且取得良好效果的教师给予大力表彰。

六、结论

人工智能在教育领域的应用具有广阔的前景和巨大的潜力,它为教育带来了诸多优势。然而,人工智能在教育领域的应用中仍面临着多重挑战。为充分发挥其潜能,我们需要采取有效的应对策略,推动人工智能与教育实践的深度融合,以促进教育范式的转型和创新,为培养能够适应并引领未来发展的创新型人才提供有力支撑。

参考文献

[1] 施安琪 . 人工智能大模型赋能信息科技教学的价值探索与应用实践 [J]. 小学教学参考 ,2025,(24):87-89.

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[3] 李沿知 , 张建琼 . 人工智能时代教育治理现代化的现实图景与应对之路 [J]. 教学与管理 ,2021,(34):8-10.

[4] 韩嵩 , 纪世元 . 人工智能背景下深度学习的发生机制与优化路径 [J]. 现代中小学教育 ,2021,37(01):18-22.DOI:10.16165/j.cnki.22-1096/g4.2021.01.005.

[5] 徐晴 .“有教无类”思想对小学美术教育的启示 [D]. 沈阳师范大学 ,2021.DOI:10.27328/d.cnki.gshsc.2021.000111.

[6] 陈思成 , 魏昕蓉 . 人工智能技术在学生思维能力教学中的应用[J]. 电子技术 ,2023,52(11):330-331.

[7] 潘妍妍 , 齐文艳 , 王剑宇 . 生成式人工智能在高校学生教育中的应用 [J]. 互联网周刊 ,2024,(04):62-64.