人工智能教学 探索学习新前沿

ChatGPT的出现发出了一个信号，人工智能已经离我们很近了，其真正融入我们的生活和教育中，可能只需很短暂的时间。未来的教育形态一定是“人工智能＋教育”，这已经被广泛认可。对于这样的未来，教师要做的不是去担忧是否会被人工智能取代，而是如何培养学生使其更好地生活在充满人工智能的世界，以及如何运用人工智能进行更智能而不是更努力的教学。本书通过展示已有的AI在教学中的运用，帮助教育工作者理解如何使用人工智能来增强教学能力、支持学生的学习，以及在使用人工智能时，应考虑的伦理道德和安全问题。本书为米歇尔·齐默尔曼博士应国际教育技术协会邀请而作。

《人工智能教学——探索学习新前沿》关注的是在人工智能时代学校如何培养学生以适应未来的需要，AI给教育带来了哪些挑战，以及作为教育工作者如何应对这些问题。作者以全球化的视角，通过大量翔实的资料、与世界各地人工智能领域的专家以及教育专家的对话和丰富的AI应用案例，向我们展示了AI在教育中应用的场景、内容、方法和策略，并探讨了如何对学习者进行AI教育，如何教会学生应用AI与周围的环境进行互动并从中学习，以及如何运用人工智能进行设计思维的培养和开展STEAM教育等。本书在大中小学开展人工智能教学、促进人工智能与学科教学的融合创新、提高教师的人工智能素养以及培养学生运用人工智能解决问题的能力等方面具有重要的参考价值。

作者简介米歇尔•齐默尔曼（Michelle Zimmerman）是华盛顿大学教育学院学习科学与人类发展专业博士，微软创新教育专家，她曾担任美国伦顿基督教预备学校校长，致力于把学科科学研究成果运用到混合式真实学习环境下的教学实践中，使学生在这种环境中学习成长为有经验的教师和研究者。该校自2015年以来就被微软公司遴选为示范学校，并于2018年9月被评选为全美少有K-12微软旗舰学校。她积极与教育工作者、管理者和决策者交流与对话，探索人工智能对教育领域的影响，并在实践中利用人工智能作为提升教学的强大工具，开发有效的学习策略，为教育工作者和学生们提供强有力的支持译者简介柴少明，教育技术学博士，教授，华南师范大学阿伯丁数据科学与人工智能学院副院长，加拿大多伦多大学安大略教育研究院访问学者。研究方向为信息化教育、学习科学与技术、知识建构和人工智能教育应用等。主持和参与多项重量、省部级等研究课题。在国内外核心期刊上发表三十多篇学术论文，在科学出版社出版学术专著两部，在华东师范大学出版社出版译著一部。主持一门重量和两门省级线上线下混合式一流课程建设。曾获“华南师范大学教学名师” 等荣誉称号。

绪论
本书为谁而作？
如果你是AI新手
如果你有丰富的人工智能经验
为什么你应该读这本书？
视角
方法
国际教育技术协会（ISTE）学生标准
公平和道德
你可以期望从本书中发现什么

第一章人工智能是什么？
探寻人机交互
AI是什么？不是什么？
个人助理
聊天机器人
语言翻译器
面部识别
可访问性
自动驾驶汽车
AI创新应用
AI以及它对人类意味着什么
AI历史
在自己的游戏中击败人类
当前的AI季节：如何使用AI
AI与医学领域跨学科团队
IBM沃森
米娅学习

第二章为学生的未来做准备
与专家对话
比较人类学习与AI
AI机器学习是如何工作的
使机器学习更复杂
AI应用对未来职业的影响
皮克斯动画工作室
材料科学和工程
国防领域
美国国防部优选研究项目局教育项目
生物医学进步带来的通达性
道德考虑
ISTE学生和教师标准

第三章运用AI的教学方法
茶道与设计思维
AI融合在现有课程中
将我们所知的AI知识应用于教育中
AI语言和词汇
灵活性
道德
文化
在一个快速发展的领域中教学
“高接触和高科技”学习
设计思维
设计中的发散思维
视觉思维：在机器学习中支持设计思维的策略
STEAM与艺术
STEM学习情境下的AI教学
STEM和用种子讲故事
如何看待这一单元中的STEM
展示ISTE学生标准
下一代科学标准
基于项目的学习
我从哪里开始？
总之：不要相信任何人的话

第四章人工智能如何支持学生学习
用故事讲述和AI开拓视野
人机交互和STEM学习的基础
学习是一个社会和文化的过程
故事讲述和为AI做准备
个性化学习
差异化教学
机器人技术
STEM职业中的多样性和性别平等
人人适合STEM
反思STEM职业中的多样性
STEM职业中的头发和多样性

第五章AI如何支持教师
智能工作，而不是努力工作
设置自动化任务以解放教育工作者的时间
在社会文化学习中起重要作用的人类视角
数据挖掘
评价
人工智能、机器学习和人机交互的增强支持的成功
制定更智能的而不是更努力的路线图
艺术、音乐和AI
音乐课堂的混合型工具
艺术评价的作品集工具
数字时代的学徒制
AI增强支持教育工作者
教师可以为AI增强添加什么
教师的重要性：AI增强体育课的教学案例
开发聊天机器人
全球教育工作者如何看待自己在AI教育中的角色
正头英和（日本）
普提·拉戈帕拉（南非）
南青吴（越南）
安杰利基-帕帕（希腊）

第六章道德考量
一个生病的婴儿和那个没有躲在报纸后面的男孩
AI人性的一面
失去控制
失去隐私
在线隐私
面部和语音识别
网络欺凌
网络攻击
法律和法律制度
游戏和流氓AI
就业市场的变化

结论我们可以提供什么：求真务实
缺陷和失败

术语表
参考文献
2016年国际教育技术协会学生标准