人工智能与学前教育融合路径探究

2022-08-23邓兰馨

中国信息化 2022年7期

文｜邓兰馨

教育信息化2.0时代，人工智能成为国家科技发展的代名词，其与学前教育的创新融合是未来教育发展的一大趋势。文章通过梳理人工智能在学前教育中的应用方向、发展潜能和现实挑战，探究人工智能与学前教育有机融合的路径，以期助推学前教育信息化发展。

一、人工智能在学前教育中的应用方向

（一）面向幼儿园的智能化管理

面向幼儿园的智能化管理包括幼儿园安全管理、幼儿园数据分析及智能调节等。如人脸识别打卡进出系统，自动生成幼儿出勤记录数据库；智能视频监控报警等设施，有效预警接送人危险，保障幼儿在园安全；幼儿园数据分析平台，收集存储幼儿在园活动数据、监测幼儿在园体温数据和健康状况；环境智能调节系统，根据实时温度和湿度，为幼儿提供适宜的环境。目前，国内已经出现的幼儿园智能化管理系统，可以实现园所管理、安全防范、智能调节、家园互动、成长记录等功能，呈现智能化幼儿园保育与教育新场景。

（二）面向幼儿教师的辅助式服务

面向教师的辅助式服务贯穿于幼儿园教师一日生活的方方面面。在教学环境上，人工智能技术依托3D、AR、VR技术提供可视化教育资源，打造与教学内容相适应的情境式、互动式、体验式教学情境，带给幼儿身临其境的感受。在教学反馈上，通过智能穿戴设备，可以及时反馈幼儿在教育教学活动中的表情和数据，为教师绘制出符合每一位幼儿个性特点的教育方案，从而提高教学效率，真正做到因材施教。在家园互动中，通过微信公众号、手机软件推送文章，使家长及时了解幼儿园教学动态。

（三）面向幼儿的个性化辅导

儿童是发展中的人，拥有无限的发展潜能，也存在显著的个体差异。关注幼儿的个体差异是人工智能在学前教育领域重要的发展方向之一。北京师范大学开发的C.MIT儿童多元智能测评系统，依托加得纳多元智能理论和斯滕伯格智力成分亚理论，可以多元分析儿童智力发育情况，拓展幼儿学习评估基础。同时，机器人辅助教育（RAE）---Robot-Assisted-Education，人机协同，充当助手、智能学伴、智能化器材，帮助教师通过智能评测分析幼儿的状态、情绪、喜好，根据幼儿实际身心发展水平，为幼儿提供引导性陪伴和个性化辅导。

二人工智能与学前教育融合的发展潜能

（一）改善教育环境，均衡教育资源配置

相较于传统的教育方式，人工智能具有相对低成本的优势，其应用有助于优化受经济条件、文化背景等因素造成的教育资源配置不均的学前教育环境。一方面，利用人工智能开展远程或线上教学，可以使教育欠发达地区的儿童接受到相对优质的教学内容与资源；另一方面，引入人工智能系统，可以在幼儿园日常管理和教学工作中缩减一定开支、节省人力成本，提高教学质量，从而促进普惠性幼儿园的建设，使更多适龄幼儿享受到优质且平价的教育资源。

（二）支持教师工作，提高教师整体素质

幼儿园师资力量不足、水平不均，制约着学前教育的发展。人工智能以教师的角色进入幼儿园师资队伍，一定程度上可以缓解教师短缺，提升教师综合素质。一方面，人工智能其本身的智能化要求幼儿教师具备更广泛的知识、创新的思维和较强的信息技术应用能力。另一方面，当前国内已经出现的智能幼教系统、智能手环、智能饮水机、问好机器人等，可以收集幼儿在园的活动数据，，定时将数据反馈给家长和教师，可以减轻教师的工作强度。教师利用空余时间进行学习提升，有效提高教师的整体素质。

（三）开展兴趣教育，激发幼儿学习兴趣

《3-6岁儿童学习与发展指南》中指出，教育活动应当顺应幼儿身心发展规律和学习特点，倡导幼儿身心和谐发展，尊重幼儿发展的个性差异。传统的教学中，教师是课堂的主导者与知识的传授者，儿童被动接受知识，可能导致部分儿童因注意力不集中而学习效果不佳。如将人工智能产品引入教育活动，根据儿童的天赋、潜能、兴趣设计个性化的课程，既能够传授儿童必备的知识，又可以发展儿童的潜能，引导儿童开展有趣、个性化、有意义的学习与探究。

三人工智能与学前教育融合的现实挑战

（一）智慧教育环境建设进程不一

幼儿园信息化基础设施是推进人工智能技术在学前教育中应用的基础和保障。近年来，在顶层设计、统筹规划和协同推进下，教育信息化基础设施建设初见雏形，但不同性质的幼儿园配套基础设施差距仍较大。智慧教育作为教育信息化的高端形态，需要打造相应的人工智能数据平台，配备智慧安防、智慧管理、机器人学伴等配套设施。但受经济发展水平、教育观念、人工智能教育商业化的应用模式等因素的制约，致使欠发达地区智慧教育环境建设缓慢，加剧教育资源分配不均衡，制约学前教育公平。

（二）幼儿教师信息素养参差不齐

幼儿园教师的信息素养是指教师在遵循伦理道德和规范的前提下，在一日生活、教育教学、保育管理以及自身专业发展中积极合理使用信息技术。《国家教育事业发展“十三五”规划》中指出，要积极发展“互联网＋教育”，全力推动信息技术与教育教学深度融合。但在现实中，由于学前教育师资队伍不稳定、职业认同感不高、相关培训缺乏等问题，使得幼儿教师的信息技术素养水平提升缓慢，而幼儿教师的信息技术素养制约着人工智能技术在学前教育中的应用。

（三）人工智能实际应用流于形式

人工智能设备的配备一定能够程度上减轻了幼儿教师的工作强度，激发了幼儿的学习兴趣。但由于幼儿的年龄与认知特点，其对情感关怀和情感交互的需求较高，加之现有的人工智能产品与人情感上的交互性不高，如若缺乏教师的科学引导，幼儿就可能会更多的关注到设备的色彩、形状、功能，影响其教育功能。因此，在使用人工智能产品时，应主动与幼儿进行情感交互和情感培养，而不仅仅是放置几台人工智能设备那么简单。

四、促进人工智能与学前教育融合的建议

针对前文提及人工智能在幼儿教育中面临的挑战，笔者提出以下建议，从而构建智能化学习环境，提升学前教育整体质量，实现学前教育最优化。

（一）重视设施建设，强化政策资金支持

当前，人工智能尚未实现与教育全过程的融合，需要社会各界共同努力。首先，政府应出台相关政策，为人工智能技术的升级、人工智能教育应用的普及以及人工智能与学前教育的创新融合提供坚实的政策基础。其次，有关部门与社会团体应加大相关经费投入，为人工智能教育产业升级与相关基础设施建设，提供充分的物质保障。再次，应完善相关制度，加强数据治理和应用指导，优化数据结构，保护教育者、受教育者、管理者等各主体的数据隐私，切实加强幼儿园教育信息化管理的应用指导。

（二）强化师资培训，提升教师智能素养

幼儿教师在人工智能与学前教育融合之中，起着至关重要的作用。因此，需将人工智能教育知识、能力、素养、伦理贯穿于幼儿教师职前和在职教育的始终，培养善于将人工智能运用与服务教育教学的幼儿教师队伍。在职前，通过增设人工智能教育相关课程，使学前教育师范生充分了解人工智能的基础知识。入职后，通过定期举办人工智能与课程整合的示范课评选、教学观摩比赛等活动，公开表彰优秀的人工智能应用案例，提升幼儿教师信息素养，培养终身学习观念，形成良好人工智能应用氛围，切实提升教师智能素养。

（三）链接幼儿成长，推动二者创新融合

幼儿处于身心发展和行为习惯养成的关键阶段。针对当前人工智能与学前教育融合表面化和形式化的问题。首先，要求教师遵循幼儿年龄特征与身心发展规律，尊重幼儿在教育中的主体地位，利用人工智能技术创设仿真游戏情境，结合幼儿思维能力、学习水平、理解能力、信息接收能力、学习兴趣等不同的个性化情况，将人工智能技术与教育教学活动灵活结合。其次，由于人工智能缺少心理属性，这就要求教师在教育教学过程中，注重人工智能产品与儿童交互过程中的情感关怀与情感交互，使人工智能真正融合于学前教育之中。