人工智能技术支持的STEM教育

日期:2019-08-30     浏览:430    下载:0     体积:562.68K     评论:0    


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   国外关于STEM教育的研究表明,STEM教育对于推动学科融合,促进学生能力的发展有重要作用。 纵观国内外STEM教育的相关研究,不难发现,STEM教育的发展离不开技术的支持。如何利用新兴技术支持来推动STEM教育的发展,促进STEM跨学科之间的有效融合是关注的。本文首先对STEM教育的内涵、形成阶段与特征进行了解析;其次,在阐释了教育人工智能概念的基础之上,论述了教育人工智能技术对STEM 教育的支持;在教育人工智能技术的支持下,构建了基于教育人工智能技术支持下的STEM跨学科融合模式,并从学习活动设计、教学环境设计、教学目标设计、教学内容设计和教学评价设计五个方面对该模式进行了阐释,以期能够更好地促进STEM跨学科之间的融合。
  先来回顾一下STEM教育的内涵
  STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工 程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的英文 首字母缩写,强调跨学科之间的融合。从概念本身来看,虽然这四门学科之间是相互独立的,但是STEM教育指的并不是四门学科的简单叠加,而是四门学科核心知识地有机整合;从价值取向来看,STEM教育旨在通过四门学科的有机整合,培养学生的STEM素养,即使学生能够综合运用科学、技术、工程和数学等相关领域知识解决生活中的实际问题,从而培养学生的创新能力和综合实践应用能力。
  教育人工智能技术概念
  人工智能的英文缩写是AI,是计算机科学的一 个分支,它主要是研究和开发智能理论、方法、技术和应用系统,利用计算机来模拟人的思维和行为的一门新的技术科学。人工智能可以说是一门边缘学科,涉及到控制论、语言学、心理学、计算机科学、神经心理学、信息论等领域学科。
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