人工智能与未来教育

本书较为系统地介绍了人工智能时代技术赋能教育生态的理论与实践探索,以“人工智能技术赋能教育”为核心,整合了智能技术对教育各要素产生的影响,形成人工智能时代师范生培养的框架模式。本书包括人工智能概述、人工智能时代的教育、人工智能时代的学校、人工智能时代的教师、人工智能时代的学生、人工智能时代的教育工具、人工智能时代的教育评估和人工智能时代的教育展望八个方面的内容。掌握这些基本内容,是未来教师进一步适应人工智能时代教育的前提,也是了解人工智能时代教育变革的重要渠道。本书配备有丰富的微课资源,读者可以扫描二维码观看。 本书是适应人工智能时代发展需求，响应国家关于人工智能教育的政策，针对师范生新开展的一门专业必修课的配套教材，配套课程“人工智能与未来教育”已在智慧树上线。 本书可以作为高等师范院校教育学和教师教育各专业的教材,也可以作为各级各类教师培训的教材,还适合教育管理者和研究者阅读参考。

潘巧明 等 ---------------------------- 潘巧明，丽水学院教师教育学院院长，教授，硕士生导师；浙江省“三育人”先进个人，浙江省陶行知研究会常务理事、浙江省师范教育教育指导委员会理事；研究方向为人工智能与智慧教育等；主持和承担省、市级科研项目10余项，主编省级新形态教材2部，发表学术论文40余篇；长期面向师范生开设“多媒体技术”“现代教育技术”“人工智能与未来教育”等课程。

第一章 人工智能概述 …………………………………………………………………… 1 第一节 人工智能画像 ……………………………………………………………… 3 一、人工智能概念 ……………………………………………………………… 3 二、人工智能发展 ……………………………………………………………… 4 三、人工智能分类 ……………………………………………………………… 9 第二节 人工智能技术 ……………………………………………………………… 11 一、人工智能核心技术 ………………………………………………………… 12 二、人工智能发展方向 ………………………………………………………… 14 第三节 人工智能应用 ……………………………………………………………… 20 一、家庭生活应用 ……………………………………………………………… 20 二、医疗行业应用 ……………………………………………………………… 21 三、交通出行应用 ……………………………………………………………… 24 四、娱乐生活应用 ……………………………………………………………… 25 参考文献 ……………………………………………………………………………… 26 第二章 人工智能时代的教育 …………………………………………………………… 29 第一节 技术与教育发展历程概述 ………………………………………………… 31 一、技术辅助教育阶段 ………………………………………………………… 32 二、技术融合教育阶段 ………………………………………………………… 34 三、技术创新教育阶段 ………………………………………………………… 35 第二节 人工智能时代的教育特征 ………………………………………………… 39 一、智能教育理论基础 ………………………………………………………… 39 二、智能教育典型特征 ………………………………………………………… 42 第三节 人工智能时代的教育改革 ………………………………………………… 45 一、走进人工智能时代的教育 ………………………………………………… 45 二、智能教育微观价值 ………………………………………………………… 46 三、智能教育宏观价值 ………………………………………………………… 48 参考文献 ……………………………………………………………………………… 50 第三章 人工智能时代的学校 …………………………………………………………… 53 第一节 人工智能时代的学校定位 ………………………………………………… 55 一、学校人才培养 ……………………………………………………………… 56 二、学校发展路径 ……………………………………………………………… 58 第二节 人工智能时代的学校内涵 ………………………………………………… 60 一、学校的存亡 ………………………………………………………………… 60 二、学校的特征 ………………………………………………………………… 62 三、学校的形态 ………………………………………………………………… 64 第三节 人工智能时代的学校环境 ………………………………………………… 67 一、智慧教室 …………………………………………………………………… 67 二、智慧实验室 ………………………………………………………………… 71 三、智慧图书馆 ………………………………………………………………… 73 第四节 人工智能时代的学校案例 ………………………………………………… 75 一、瑞典VittraTelefonplan学校 …………………………………………… 75 二、美国Altschool学校 ……………………………………………………… 77 三、法国Ecole42学校 ………………………………………………………… 78 四、我国杭州建兰中学 ………………………………………………………… 79 五、我国西北大学 ……………………………………………………………… 80 参考文献 ……………………………………………………………………………… 82 第四章 人工智能时代的教师 …………………………………………………………… 85 第一节 人工智能时代的教师定位 ………………………………………………… 87 一、角色危机 …………………………………………………………………… 87 二、角色转型 …………………………………………………………………… 90 三、角色定位 …………………………………………………………………… 92 第二节 人工智能时代的教师素养 ………………………………………………… 96 一、技术素养 …………………………………………………………………… 97 二、教学素养 …………………………………………………………………… 97 三、专业素养 …………………………………………………………………… 98 四、数据素养 …………………………………………………………………… 98 五、伦理素养 …………………………………………………………………… 99 第三节 人工智能时代的精准教学 ………………………………………………… 99 一、迎来的机遇 ………………………………………………………………… 99 二、面临的挑战 ……………………………………………………………… 103 三、关系的重构 ……………………………………………………………… 105 四、精准教学 ………………………………………………………………… 106 第四节 人工智能时代的教学案例 ……………………………………………… 111 一、学情分析 ………………………………………………………………… 111 二、教学目标 ………………………………………………………………… 111 三、教学重难点 ……………………………………………………………… 112 四、教学环节 ………………………………………………………………… 112 五、教学反思 ………………………………………………………………… 118 参考文献 …………………………………………………………………………… 119 第五章 人工智能时代的学生 ………………………………………………………… 121 第一节 人工智能时代的学生角色 ……………………………………………… 123 一、人工智能时代的学生特征 ……………………………………………… 123 二、人工智能时代的学习途径 ……………………………………………… 125 三、人工智能时代的学习特点 ……………………………………………… 127 第二节 人工智能时代学生的智能素养 ………………………………………… 132 一、人工智能时代的知识素养 ……………………………………………… 133 二、人工智能时代的技术素养 ……………………………………………… 133 三、人工智能时代的数据素养 ……………………………………………… 134 四、人工智能时代的思维素养 ……………………………………………… 135 五、人工智能时代的伦理素养 ……………………………………………… 135 第三节 人工智能时代的学习方式 ……………………………………………… 136 一、基于电子屏幕的阅读学习 ……………………………………………… 136 二、基于互联网的协作学习 ………………………………………………… 137 三、基于教育数据的反思学习 ……………………………………………… 138 四、基于移动终端的泛在学习 ……………………………………………… 139 五、基于自主适应的个性化学习 …………………………………………… 140 六、基于虚拟学校的终身学习 ……………………………………………… 140 第四节 人工智能时代的学习案例 ……………………………………………… 142 一、基于智能平台的阅读学习 ……………………………………………… 142 二、基于数据支持的反思学习 ……………………………………………… 146 参考文献 …………………………………………………………………………… 149 第六章 人工智能时代的教育工具 …………………………………………………… 151 第一节 人工智能时代的教育工具概述 ………………………………………… 153 一、教育工具分类 …………………………………………………………… 153 二、教育工具特征 …………………………………………………………… 154 三、教育工具应用 …………………………………………………………… 155 第二节 人工智能时代的教学工具 ……………………………………………… 156 一、学情分析工具 …………………………………………………………… 157 二、教学设计工具 …………………………………………………………… 161 三、教学评价工具 …………………………………………………………… 163 四、作业评阅工具 ………………………………………………………… 166 第三节 人工智能时代的学习工具 ……………………………………………… 169 一、阅读学习工具 …………………………………………………………… 170 二、协作学习工具 …………………………………………………………… 172 三、泛在学习工具 …………………………………………………………… 172 四、自适应学习工具 ………………………………………………………… 173 五、终身学习工具 …………………………………………………………… 177 六、反思学习工具 …………………………………………………………… 179 第四节 人工智能时代的管理工具 ……………………………………………… 182 一、区域管理工具 …………………………………………………………… 182 二、学校管理工具 …………………………………………………………… 183 三、班级管理工具 …………………………………………………………… 185 参考文献 …………………………………………………………………………… 187 第七章 人工智能时代的教育评估 …………………………………………………… 189 第一节 人工智能时代的教育数据采集 ………………………………………… 191 一、教育数据采集内容 ……………………………………………………… 191 二、教育数据采集方式 ……………………………………………………… 194 三、教育数据采集手段 ……………………………………………………… 195 四、教育数据采集规范 ……………………………………………………… 201 第二节 人工智能时代的教育数据挖掘 ………………………………………… 203 一、教育数据挖掘的概念 …………………………………………………… 203 二、教育数据挖掘的发展 …………………………………………………… 203 三、教育数据挖掘的流程 …………………………………………………… 205 四、教育数据挖掘的应用 …………………………………………………… 206 第三节 人工智能时代的教学数据决策 ………………………………………… 210 一、基于数据的教学决策概念 ……………………………………………… 210 二、基于数据的教学决策变革 ……………………………………………… 211 三、基于数据的教学决策设计 ……………………………………………… 212 四、基于数据的教学决策案例 ……………………………………………… 215 第四节 人工智能时代的教育精准评价 ………………………………………… 218 一、信息时代教育评价现状 ………………………………………………… 218 二、人工智能时代精准评价概述 …………………………………………… 221 三、人工智能时代精准评价机制 …………………………………………… 223 四、人工智能时代精准评价案例 …………………………………………… 226 参考文献 …………………………………………………………………………… 228 第八章 人工智能时代的教育展望 …………………………………………………… 229 第一节 人工智能时代的教育发展机遇 ………………………………………… 231 一、精准教学成为可能 ……………………………………………………… 232 二、泛在学习成为趋势 ……………………………………………………… 233 三、智能管理成为主流 ……………………………………………………… 234 四、数据评价成为常态 ……………………………………………………… 236 五、智能教研成为现实 ……………………………………………………… 237 第二节 人工智能时代的教育发展挑战 ………………………………………… 238 一、配套政策制定问题 ……………………………………………………… 238 二、教育均衡包容问题 ……………………………………………………… 239 三、智能素养提升问题 ……………………………………………………… 240 四、数据平台构建问题 ……………………………………………………… 242 五、智能教育研究问题 ……………………………………………………… 243 六、数据隐私安全问题 ……………………………………………………… 245 第三节 人工智能时代的教育发展趋势 ………………………………………… 246 一、培养计算思维能力 ……………………………………………………… 246 二、消除智能数字鸿沟 ……………………………………………………… 248 三、构建智能教育生态系统 ………………………………………………… 248 四、技术赋能智能教育 ……………………………………………………… 250 五、重视智能教育伦理 ……………………………………………………… 250 参考文献 …………………………………………………………………………… 252