人工智能機(jī)器人與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究

人工智能機(jī)器人與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究

唐斌摘

要：人工智能機(jī)器人是當(dāng)代科學(xué)進(jìn)步與發(fā)展的標(biāo)志，隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，智能機(jī)器人已經(jīng)廣泛存在于人們的生活和服務(wù)中。隨著我國(guó)教育方法和教學(xué)觀念的改革，人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用也已成為教育發(fā)展的新趨勢(shì)。人工智能機(jī)器人應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教室要求教師具有高度的技術(shù)專業(yè)素養(yǎng)，教師要做好引導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)中將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)理論相結(jié)合的作用，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中轉(zhuǎn)變數(shù)學(xué)觀念，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)和信息技術(shù)的運(yùn)用能力。Key：人工智能;小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)探究人工智能是指一系列例如支持感官，反應(yīng)性和思維元素整合的信息處理系統(tǒng)和感知系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)。對(duì)于小學(xué)生而言，人工智能機(jī)器人的概念是抽象的，對(duì)于人工機(jī)器人的了解甚微。但是，由于國(guó)家和社會(huì)的迫切需求和創(chuàng)新型創(chuàng)新人才的需要，當(dāng)前的數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)要求將人工智能引入了小學(xué)課堂，因此小學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)也可以與尖端技術(shù)相結(jié)合。教師可以根據(jù)小學(xué)的數(shù)學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，將人工智能機(jī)器人運(yùn)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中去，幫助進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)。教師在教育教學(xué)的同時(shí)還應(yīng)該從發(fā)展方向等方面探討了人工智能機(jī)器人在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。一、小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科中人工智能機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)重視數(shù)據(jù)收集和人工智能領(lǐng)域在課堂上的應(yīng)用范圍以及程度。例如，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在進(jìn)行“看圖找規(guī)律”的教學(xué)時(shí)可以對(duì)于圖形或數(shù)字的順序和特征進(jìn)行總結(jié)，總結(jié)完成后積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行規(guī)律的探尋。教師在實(shí)際的設(shè)計(jì)人工智能數(shù)據(jù)處理以及考慮如何設(shè)計(jì)機(jī)器人識(shí)別系統(tǒng)，教師會(huì)逐漸認(rèn)識(shí)到學(xué)生對(duì)小學(xué)人類智能等先進(jìn)科學(xué)的理解并不深入，且學(xué)生的想法可能不切實(shí)際的數(shù)學(xué)學(xué)科的教育教學(xué)[1]。因此，小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教師應(yīng)針對(duì)學(xué)生的想象力，鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象人工智能與生活思維之間的聯(lián)系，以便學(xué)生在創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)中打開(kāi)人工智能探索之門(mén)。二、小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科中人工智能機(jī)器人需要重視的方面人工智能可以收集人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)學(xué)理論以及人工智能等的理解，在一定程度上反映出了人類的智慧。將人工智能機(jī)器人與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合，可以有效地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)幾何、算數(shù)等的認(rèn)識(shí)，并逐步提高學(xué)生學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的積極性。但是，在教育過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的更新、日常維護(hù)和保養(yǎng)以及如何更好地協(xié)調(diào)教學(xué)資源和人工智能機(jī)器人的功能會(huì)對(duì)教學(xué)的最終效果產(chǎn)生一定程度的影響。因此，解決這些問(wèn)題已成為小學(xué)教學(xué)學(xué)科的重中之重。教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中還需要考慮機(jī)器人的更換問(wèn)題[2]。在進(jìn)行機(jī)器人的選擇時(shí)，學(xué)校以及教師應(yīng)選擇模塊化、易于拆卸、具有成本效益并且與課程高度兼容的機(jī)器人。學(xué)生在充分了解人工智能機(jī)器人的相關(guān)結(jié)構(gòu)后，學(xué)生還可以利用學(xué)校的機(jī)器人工作室作為平臺(tái)，為相關(guān)的教學(xué)提供相關(guān)的材料，并鼓勵(lì)他們面對(duì)日常維護(hù)和維護(hù)問(wèn)題。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)獨(dú)立學(xué)習(xí)，以解決研究和學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題。在解決教學(xué)資源協(xié)調(diào)問(wèn)題時(shí)，教師可以開(kāi)展創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性活動(dòng)，在現(xiàn)有教學(xué)資源的前提下，鼓勵(lì)學(xué)生行使自主性和創(chuàng)造力。三、小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科中人工智能機(jī)器人的未來(lái)發(fā)展方向?yàn)榱烁玫匕l(fā)揮人工智能機(jī)器人在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用，堅(jiān)持人工智能擴(kuò)展的應(yīng)用必不可少。在過(guò)去的教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生與人工智能機(jī)器人的接觸相對(duì)較少，甚至根本沒(méi)有接觸。因此，教師可以首先引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)相關(guān)的人工智能機(jī)器人的功能。根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，教師應(yīng)使用學(xué)校的機(jī)器人工作室作為教學(xué)平臺(tái)，以收集、集成和分析不同模式的應(yīng)用機(jī)器人。教師還可以在互聯(lián)網(wǎng)上收集用于機(jī)器人教學(xué)的視頻資源，以指導(dǎo)學(xué)生觀看、模仿和重新制作。在體驗(yàn)階段結(jié)束時(shí)，教師可以有意識(shí)地向?qū)W生滲透有關(guān)人工智能機(jī)器人原理的相關(guān)知識(shí)，以便學(xué)生可以理解該語(yǔ)言背后的邏輯[3]。老師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生幫助簡(jiǎn)單編程工具設(shè)計(jì)控制程序，為了充分發(fā)揮學(xué)生的探究熱情，教師還可以規(guī)定相關(guān)的研究課題，然后鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖和流程圖，并嘗試解決現(xiàn)有教育教學(xué)中中提出的問(wèn)題[4]。如果學(xué)生對(duì)人工智能更加熟悉，那么他們?cè)诮鉀Q這些問(wèn)題時(shí)將更有能力發(fā)展自主性，并且更容易培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。結(jié)束語(yǔ)：小學(xué)生作為我國(guó)未來(lái)的希望，是創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展的重要組成部分。教師在教育教學(xué)過(guò)程中要重視學(xué)生的引導(dǎo)工作，幫助學(xué)生培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生的思維能力與創(chuàng)造能力，將學(xué)生的信息處理能力作為數(shù)學(xué)學(xué)科的重點(diǎn)教育教學(xué)方向，在小學(xué)數(shù)學(xué)的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中引入人工智能機(jī)器人，通過(guò)教師與人工智能的共同配合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代小學(xué)數(shù)學(xué)的高效率教學(xué)。Reference：[1]汪時(shí)沖，方海光，張鴿.人工智能教育機(jī)器人支持下的新型“雙師課堂”研究——兼論“人機(jī)協(xié)同”教學(xué)設(shè)計(jì)與未來(lái)展望[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2019（2）：25-32.[2]郭鉞.基于NAO機(jī)器人在高職人工智能機(jī)器人專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科學(xué)大眾：科學(xué)教育，2019，1108（4）：128.[3]王穎.創(chuàng)新教育新途徑：人工智能與機(jī)器人教育[J].計(jì)算機(jī)