第一章 人工智能概述 …………………………………………………………………… 1 第一節(jié) 人工智能畫像 ……………………………………………………………… 3 一、人工智能概念 ……………………………………………………………… 3 二、人工智能發(fā)展 ……………………………………………………………… 4 三、人工智能分類 ……………………………………………………………… 9 第二節(jié) 人工智能技術(shù) ……………………………………………………………… 11 一、人工智能核心技術(shù) ………………………………………………………… 12 二、人工智能發(fā)展方向 ………………………………………………………… 14 第三節(jié) 人工智能應(yīng)用 ……………………………………………………………… 20 一、家庭生活應(yīng)用 ……………………………………………………………… 20 二、醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用 ……………………………………………………………… 21 三、交通出行應(yīng)用 ……………………………………………………………… 24 四、娛樂生活應(yīng)用 ……………………………………………………………… 25 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………… 26 第二章 人工智能時(shí)代的教育 …………………………………………………………… 29 第一節(jié) 技術(shù)與教育發(fā)展歷程概述 ………………………………………………… 31 一、技術(shù)輔助教育階段 ………………………………………………………… 32 二、技術(shù)融合教育階段 ………………………………………………………… 34 三、技術(shù)創(chuàng)新教育階段 ………………………………………………………… 35 第二節(jié) 人工智能時(shí)代的教育特征 ………………………………………………… 39 一、智能教育理論基礎(chǔ) ………………………………………………………… 39 二、智能教育典型特征 ………………………………………………………… 42 第三節(jié) 人工智能時(shí)代的教育改革 ………………………………………………… 45 一、走進(jìn)人工智能時(shí)代的教育 ………………………………………………… 45 二、智能教育微觀價(jià)值 ………………………………………………………… 46 三、智能教育宏觀價(jià)值 ………………………………………………………… 48 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………… 50 第三章 人工智能時(shí)代的學(xué)校 …………………………………………………………… 53 第一節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)校定位 ………………………………………………… 55 一、學(xué)校人才培養(yǎng) ……………………………………………………………… 56 二、學(xué)校發(fā)展路徑 ……………………………………………………………… 58 第二節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)校內(nèi)涵 ………………………………………………… 60 一、學(xué)校的存亡 ………………………………………………………………… 60 二、學(xué)校的特征 ………………………………………………………………… 62 三、學(xué)校的形態(tài) ………………………………………………………………… 64 第三節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)校環(huán)境 ………………………………………………… 67 一、智慧教室 …………………………………………………………………… 67 二、智慧實(shí)驗(yàn)室 ………………………………………………………………… 71 三、智慧圖書館 ………………………………………………………………… 73 第四節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)校案例 ………………………………………………… 75 一、瑞典VittraTelefonplan學(xué)校 …………………………………………… 75 二、美國(guó)Altschool學(xué)校 ……………………………………………………… 77 三、法國(guó)Ecole42學(xué)校 ………………………………………………………… 78 四、我國(guó)杭州建蘭中學(xué) ………………………………………………………… 79 五、我國(guó)西北大學(xué) ……………………………………………………………… 80 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………… 82 第四章 人工智能時(shí)代的教師 …………………………………………………………… 85 第一節(jié) 人工智能時(shí)代的教師定位 ………………………………………………… 87 一、角色危機(jī) …………………………………………………………………… 87 二、角色轉(zhuǎn)型 …………………………………………………………………… 90 三、角色定位 …………………………………………………………………… 92 第二節(jié) 人工智能時(shí)代的教師素養(yǎng) ………………………………………………… 96 一、技術(shù)素養(yǎng) …………………………………………………………………… 97 二、教學(xué)素養(yǎng) …………………………………………………………………… 97 三、專業(yè)素養(yǎng) …………………………………………………………………… 98 四、數(shù)據(jù)素養(yǎng) …………………………………………………………………… 98 五、倫理素養(yǎng) …………………………………………………………………… 99 第三節(jié) 人工智能時(shí)代的精準(zhǔn)教學(xué) ………………………………………………… 99 一、迎來(lái)的機(jī)遇 ………………………………………………………………… 99 二、面臨的挑戰(zhàn) ……………………………………………………………… 103 三、關(guān)系的重構(gòu) ……………………………………………………………… 105 四、精準(zhǔn)教學(xué) ………………………………………………………………… 106 第四節(jié) 人工智能時(shí)代的教學(xué)案例 ……………………………………………… 111 一、學(xué)情分析 ………………………………………………………………… 111 二、教學(xué)目標(biāo) ………………………………………………………………… 111 三、教學(xué)重難點(diǎn) ……………………………………………………………… 112 四、教學(xué)環(huán)節(jié) ………………………………………………………………… 112 五、教學(xué)反思 ………………………………………………………………… 118 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 119 第五章 人工智能時(shí)代的學(xué)生 ………………………………………………………… 121 第一節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)生角色 ……………………………………………… 123 一、人工智能時(shí)代的學(xué)生特征 ……………………………………………… 123 二、人工智能時(shí)代的學(xué)習(xí)途徑 ……………………………………………… 125 三、人工智能時(shí)代的學(xué)習(xí)特點(diǎn) ……………………………………………… 127 第二節(jié) 人工智能時(shí)代學(xué)生的智能素養(yǎng) ………………………………………… 132 一、人工智能時(shí)代的知識(shí)素養(yǎng) ……………………………………………… 133 二、人工智能時(shí)代的技術(shù)素養(yǎng) ……………………………………………… 133 三、人工智能時(shí)代的數(shù)據(jù)素養(yǎng) ……………………………………………… 134 四、人工智能時(shí)代的思維素養(yǎng) ……………………………………………… 135 五、人工智能時(shí)代的倫理素養(yǎng) ……………………………………………… 135 第三節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)習(xí)方式 ……………………………………………… 136 一、基于電子屏幕的閱讀學(xué)習(xí) ……………………………………………… 136 二、基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)作學(xué)習(xí) ………………………………………………… 137 三、基于教育數(shù)據(jù)的反思學(xué)習(xí) ……………………………………………… 138 四、基于移動(dòng)終端的泛在學(xué)習(xí) ……………………………………………… 139 五、基于自主適應(yīng)的個(gè)性化學(xué)習(xí) …………………………………………… 140 六、基于虛擬學(xué)校的終身學(xué)習(xí) ……………………………………………… 140 第四節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)習(xí)案例 ……………………………………………… 142 一、基于智能平臺(tái)的閱讀學(xué)習(xí) ……………………………………………… 142 二、基于數(shù)據(jù)支持的反思學(xué)習(xí) ……………………………………………… 146 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 149 第六章 人工智能時(shí)代的教育工具 …………………………………………………… 151 第一節(jié) 人工智能時(shí)代的教育工具概述 ………………………………………… 153 一、教育工具分類 …………………………………………………………… 153 二、教育工具特征 …………………………………………………………… 154 三、教育工具應(yīng)用 …………………………………………………………… 155 第二節(jié) 人工智能時(shí)代的教學(xué)工具 ……………………………………………… 156 一、學(xué)情分析工具 …………………………………………………………… 157 二、教學(xué)設(shè)計(jì)工具 …………………………………………………………… 161 三、教學(xué)評(píng)價(jià)工具 …………………………………………………………… 163 四、作業(yè)評(píng)閱工具 …………………………………………………………… 166 第三節(jié) 人工智能時(shí)代的學(xué)習(xí)工具 ……………………………………………… 169 一、閱讀學(xué)習(xí)工具 …………………………………………………………… 170 二、協(xié)作學(xué)習(xí)工具 …………………………………………………………… 172 三、泛在學(xué)習(xí)工具 …………………………………………………………… 172 四、自適應(yīng)學(xué)習(xí)工具 ………………………………………………………… 173 五、終身學(xué)習(xí)工具 …………………………………………………………… 177 六、反思學(xué)習(xí)工具 …………………………………………………………… 179 第四節(jié) 人工智能時(shí)代的管理工具 ……………………………………………… 182 一、區(qū)域管理工具 …………………………………………………………… 182 二、學(xué)校管理工具 …………………………………………………………… 183 三、班級(jí)管理工具 …………………………………………………………… 185 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 187 第七章 人工智能時(shí)代的教育評(píng)估 …………………………………………………… 189 第一節(jié) 人工智能時(shí)代的教育數(shù)據(jù)采集 ………………………………………… 191 一、教育數(shù)據(jù)采集內(nèi)容 ……………………………………………………… 191 二、教育數(shù)據(jù)采集方式 ……………………………………………………… 194 三、教育數(shù)據(jù)采集手段 ……………………………………………………… 195 四、教育數(shù)據(jù)采集規(guī)范 ……………………………………………………… 201 第二節(jié) 人工智能時(shí)代的教育數(shù)據(jù)挖掘 ………………………………………… 203 一、教育數(shù)據(jù)挖掘的概念 …………………………………………………… 203 二、教育數(shù)據(jù)挖掘的發(fā)展 …………………………………………………… 203 三、教育數(shù)據(jù)挖掘的流程 …………………………………………………… 205 四、教育數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用 …………………………………………………… 206 第三節(jié) 人工智能時(shí)代的教學(xué)數(shù)據(jù)決策 ………………………………………… 210 一、基于數(shù)據(jù)的教學(xué)決策概念 ……………………………………………… 210 二、基于數(shù)據(jù)的教學(xué)決策變革 ……………………………………………… 211 三、基于數(shù)據(jù)的教學(xué)決策設(shè)計(jì) ……………………………………………… 212 四、基于數(shù)據(jù)的教學(xué)決策案例 ……………………………………………… 215 第四節(jié) 人工智能時(shí)代的教育精準(zhǔn)評(píng)價(jià) ………………………………………… 218 一、信息時(shí)代教育評(píng)價(jià)現(xiàn)狀 ………………………………………………… 218 二、人工智能時(shí)代精準(zhǔn)評(píng)價(jià)概述 …………………………………………… 221 三、人工智能時(shí)代精準(zhǔn)評(píng)價(jià)機(jī)制 …………………………………………… 223 四、人工智能時(shí)代精準(zhǔn)評(píng)價(jià)案例 …………………………………………… 226 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 228 第八章 人工智能時(shí)代的教育展望 …………………………………………………… 229 第一節(jié) 人工智能時(shí)代的教育發(fā)展機(jī)遇 ………………………………………… 231 一、精準(zhǔn)教學(xué)成為可能 ……………………………………………………… 232 二、泛在學(xué)習(xí)成為趨勢(shì) ……………………………………………………… 233 三、智能管理成為主流 ……………………………………………………… 234 四、數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)成為常態(tài) ……………………………………………………… 236 五、智能教研成為現(xiàn)實(shí) ……………………………………………………… 237 第二節(jié) 人工智能時(shí)代的教育發(fā)展挑戰(zhàn) ………………………………………… 238 一、配套政策制定問題 ……………………………………………………… 238 二、教育均衡包容問題 ……………………………………………………… 239 三、智能素養(yǎng)提升問題 ……………………………………………………… 240 四、數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建問題 ……………………………………………………… 242 五、智能教育研究問題 ……………………………………………………… 243 六、數(shù)據(jù)隱私安全問題 ……………………………………………………… 245 第三節(jié) 人工智能時(shí)代的教育發(fā)展趨勢(shì) ………………………………………… 246 一、培養(yǎng)計(jì)算思維能力 ……………………………………………………… 246 二、消除智能數(shù)字鴻溝 ……………………………………………………… 248 三、構(gòu)建智能教育生態(tài)系統(tǒng) ………………………………………………… 248 四、技術(shù)賦能智能教育 ……………………………………………………… 250 五、重視智能教育倫理 ……………………………………………………… 250 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 252