中小学人工智能教育篇1
关键词:HpS教育;小学科学;人工智能
随着我国教育的迅猛发展，作为科学教育重中之重的小学科学教育逐渐开始被大众所关注，所以探索小学科学教育的新思路已成为教育改革的关键之一。多年来，我国不断借鉴发达国家的教育改革理念与经验，并进行本土化研究，促进我国教育发展。
一、研究背景
HpS教育作为西方20世纪80年代盛行的理论，引入中国已有20余年。作为极其受欢迎的教育理念，凭借着自身优势在中国教育课程改革中占据了一席之地，也为中国科学教育提供了新思路。
(一)HpS的概念界定
HpS的提出源自科学内部对科学反思和科学外部人员对科学本质认识的思考。最初，HpS指的是科学史(HistoryofScience)和科学哲学(philosophyofScience)两大学科领域，但在20世纪90年代科学建构论流行后，科学社会学与科学知识社会学被引入科学教育，HpS逐渐演化成科学史(HistoryofScience)、科学哲学(philosophyofScience)和科学社会学(SociologyofScience)三者的统称［1］:科学史即研究科学(包括自然科学和社会科学)和科学知识的历史;科学哲学则是对科学本性的理性分析，以及对科学概念、科学话语的哲学思辨，比如科学这把“双刃剑”对人类社会的影响;科学社会学则讨论科学处在社会大系统中，社会种种因素在科学发展过程中的地位和作用，这包括了政治、经济、文化、技术、信仰等因素［2］。在国外，德国科学家和史学家马赫最早提倡HpS教育，突出强调哲学与历史应用至科学教学中的作用。我国HpS相关研究开始晚且研究规模较小，首都师范大学的丁邦平教授认为HpS融入科学课程与教学是培养学生理解科学本质的一个重要途径［3］。
(二)HpS教育理念融入小学科学课程的必要性
运用科学史、科学哲学等进行教学是目前国际上小学科学教育改革的一种新趋势。2017年，教育部颁布的《义务教育小学科学课程标准》标志着我国科学教育步入了新阶段，其不仅要求达成科学知识、科学探究的相应目标，也要养成相应的科学态度，思考科学、技术、社会与环境的融洽相处。该标准提出了“初步了解在科学技术的研究与应用中，需要考虑伦理和道德的价值取向，提倡热爱自然、珍爱生命，提高保护环境意识和社会责任感”。HpS教育与小学科学课程的结合是教学内容由知识到能力再到素养的过程，是小学科学教育的新维度，改变了小学科学课程的教学环境。将科学课程中融入HpS教育的内容，可以帮助学生理解科学本质，研究科学知识是如何产生的，科学对社会的多方面影响以及科学和科学方法的优、缺点等。当《小学课程标准》将科学态度和价值观视为科学教育的有机组成部分时，小学科学课程就有望成为HpS教育的天然载体，同时为小学科学课程渗透HpS教育提出了挑战。目前，我国小学科学课程虽已有部分设计融入了HpS教育理念，但该融入过程仍停留在表面，融入程度低，融入方式单一。所以，研究HpS教育理念融入小学科学课程十分有必要。
(三)HpS教育理念融入小学科学课程的可行性
纵观国内外已有的研究，将HpS教育融入小学科学课程可分为基于传统课堂模式的正式教育课程和基于科技馆、研学机构等的非正式教育课程。由皖新传媒、中国科学技术大学先进技术研究院新媒体研究院、中国科学技术大学出版社三方通力合作、联合打造的《人工智能读本》系列丛书自出版以来已发行八万套，在安徽省多个市区的小学得以应用，是青少年人工智能教育上的一次全新探索。该套丛书分三年级至六年级共四套，涵盖了16个人工智能前沿研究领域知识点，每一节课都设有场景引入、读一读、看一看、试一试4个模块。小学《人工智能读本》作为阐述新兴科技的读本，以亲切的场景对话和可爱幽默的插画等形式吸引了众多小学生的兴趣，不仅可作为学校科学课读本，也可以应用于课外场景。本文则以小学《人工智能读本》为例，对HpS教育进行初步摸索与实践，以期对小学科学教育带来教益。
二、HpS教育理念融入小学科学的典型案例
《人工智能读本》作为HpS教育理念融入小学科学实践的典型案例，侧重引导学生多维度、科学辩证地认识人工智能，内容包括机器学习、决策职能和类脑智能，以及人工智能的不同发展阶段，带领学生思考人工智能带来的伦理问题以及其他挑战，培养学生正确的世界观、人生观和价值观。本研究将以《人工智能读本》六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”为例，分析HpS教育理念融入小学科学的实践。
(一)科学史:提升课程趣味性
小学科学教育作为培养具有科学素养公众的重要步骤，提升过程的趣味性则十分重要。过去传统的小学科学教育注重知识的传递而忽略了学习过程，填鸭式教学导致学生失去对科学的兴趣与探索欲，不利于公民科学素养的整体提高。而科学史作为研究科学(包括自然科学和社会科学)和科学知识的历史，已经逐渐渗透到科学教育中来。科学史常常介绍科学家的事迹，某一知识诞生所面临的困难和曲折过程，而将科学史融入课程可以带学生重回知识诞生的时刻，切身体会科学。读本作为在小学科学教育中不可或缺的工具，利用科学史内容，以叙事方式可以将科学哲学与科学社会学的思想融入教学过程中，在读本中融入历史，可以提升课程趣味性，帮助学生更加容易探求科学本质，感受科学家不懈努力、敢于质疑的精神，提升科学素养。例如《人工智能读本》六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”引入部分即以时间顺序展开，介绍人工智能的发展与面临的困境。在“看一看”中机器人索菲亚是否可以结婚的故事不仅为本章节提供了丰富的内容，提升了课程的趣味性，而且还融入了科学与哲学，引发读者对于人工智能的思考。
(二)科学社会学:提升课程社会性
科学社会学是研究一切科学与社会之间的联系与影响，包含科学对社会的影响和社会对科学的影响。科学是一种社会活动，同时也受到政治、经济、文化等多方面影响，比如蒸汽机的诞生表明科学促进社会的发展。在科学教育的课堂中融入科学社会学不仅可以帮助学生理解科学问题，还可以通过介绍科学与社会之间的复杂关系，培养学生灵活、批判看待科学问题的思维能力。如六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”中，在介绍个人与技术的基础上引入了政府和环境这两个要素，使学生在更宏观的背景下，获得这样一种认知:环境与技术之间有一把“双刃剑”，个人与技术、政府与技术之间是相互促进的主客体关系。《人工智能读本》并不全是说教性质的文字，在“试一试”中的辩论赛环节让同学通过亲身实践，更加了解人工智能对于社会的多方面影响。通过对于科技是一把“双刃剑”这一事实的了解，同学们可以更好地将学习知识与社会的背景联系在一起，深刻体会科学中的人文素养，增强社会责任感。
(三)科学哲学:提升课程思辨性
以往研究发现，国内学科教材中关于科学史和科学社会学内容较多而且呈显性，而对于科学哲学的融入内容不够，且不鲜明。［3］科学哲学融入科学教育无疑可以提升学生的思辨性，帮助学生建立起对于科学正确而全面的认识。例如，《人工智能读本》六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”中，引入人工智能伦理，通过介绍人工智能面对的挑战、人工智能的具体应对策略，让小学生了解人工智能技术发展的同时也要重视可能引发的法律和伦理道德问题，明白人与人工智能之间的关系以及处理这些关系的准则。通过“读一读”先让学生明白伦理概念，再用一幅画让学生思考在算法的发展下，人类与机器人的关系如何定义，向学生传递树立人类与人工智能和谐共生的技术伦理观。通过这种方式，可以帮助学生逐步建立完整的科学观，全面且思辨地看待科学，提升学生思辨性，进而提升科学素养。
三、HpS教育理念融入小学科学课程的实践建议
《人工智能读本》作为一套理论与实践相结合，具有知识性与趣味性的儿童科普读物，着重引导小学生培养科学创新意识，提升人工智能素养，产生求知探索欲望。但《人工智能读本》作为HpS融入小学科学课程的初始，仍存在教育资源不充分、内容结合较浅等不足，为了将HpS教育更好融入小学科学课程，可从以下三方面加以改进。
(一)开发HpS教育资源
HpS教育需要教育资源的支撑。HpS教育资源来源广泛，无论是学生的现实生活，还是历史资料，都可以提供契机和灵感。《人工智能读本》中收集了大量与人工智能相关的故事和现实案例，都可以作为教育资源，从各个角度达到科普的目的。在新媒体时代，进行HpS教育资源开发时，应当注意借助最新的信息与通信技术增强资源的互动性，如互动多媒体技术、虚拟现实技术、增强现实技术、科学可视化技术等。在传统的科学课堂教学中，主要是通过图片文字讲解，实验演示及互动来开展。这种形式对于现实中能接触到的实验内容，如常见的动植物、可操作的物理化学实验等，比较容易开展。而对于地球与宇宙科学领域的知识，或者一些已经不存在的动植物，则只能通过图片视频进行展示，不容易进行实验展示。通过虚拟现实技术、增强现实技术等，则可以虚拟出世界万物，如不易操作的物理化学实验、已消失的动植物等都可以通过虚拟现实的手段得以呈现。这些技术或能使教学内容变得生动形象，或通过营造沉浸感以使学生有更佳的情境体验，或让学生与教学资源进行交互从而自定义内容，服务于学生科学素养提升的终极目的。
(二)对小学科学教师进行培训
HpS教育的关键是从社会、历史、哲学等角度对自然科学内容进行重新编排，并不是将大量的内容或学科知识简单相加，这对教师能力也提出了更高要求。目前，人工智能教学领域常常出现“学生不会学、老师不会教”的状况，《人工智能读本》作为内容翔实有趣的读本可以弥补一部分缺失。但与此同时，也需要提升教师的教学能力与知识储备。HpS教育理念不仅仅针对历史中的科学人物，所有的学生主体也是历史中的主体，他们也身处于社会中，并且对于生活中的各种科学现象有着自己的思考。所以教师身为引导者，需要注意到学生的思考，深入挖掘，鼓励他们对所思内容进行反思并付诸实践。科学史和科学哲学应当成为科学教师教育项目中的一部分，这能让科学教师更好地理解他们的社会责任。为此，对职业科学教师进行HpS培训便是必要的。
(三)多场景开展小学科学教育
科学素养不是空洞的，它来自学生的认识体验，并从中获得生动、具体的理解和收获。《人工智能读本》作为方便携带的读本，不仅可以在小学科学课堂中作为教材使用，也可以应用在其他场景，如研学旅行、科技馆等场所。课堂学习只是小学科学教育中的一个环节，家庭、科技馆等也可以进行科学教育。例如，科技馆与博物馆可以以科学家和历史科学仪器为主题举办展览，展览中融入HpS教育理念，学生在参观和学习过程中学习有关科学内容。一些历史上大型的科学实验，学校教室或实验室无法满足条件，但在大型的场馆中可以实现。例如，研学旅行作为目前科学教育中最受欢迎的方式之一，已被纳入学校教育教学计划，列为中小学生的“必修课”，正逐渐成为学生获得科学知识的另一个途径。研学旅行作为一种集知识性、教育性、趣味性和娱乐性为一体的旅游形式，通常伴随着知识教育的过程，包括科学知识的普及，所以也是开展小学科学教育的重要场所。在该场景下，运用《人工智能读本》等新兴手段进行科学教育往往取得事半功倍的效果。
结语
目前，HpS教育理念已经积极尝试运用到小学科学教育中，包括学校内的正式学习以及学校外如科技馆、博物馆、研学旅游中的非正式学习之中。其中，科技史以时间维度为线索创造丰富资源的同时也可以提升课程趣味性;科学社会学以科学与社会之间的相互关系帮助学生理解科学本质，提升科学素养;科学哲学则以哲学的视域审视科学的诞生提升学生思辨能力。未来，HpS教育结合小学科学则需要更深入，在资源开发、教师培训以及应用场景等方面加以改进，为提升国民科学素养做出努力。
参考文献:
［1］袁维新．国外科学史融入科学课程的研究综述［J］．比较教育研究，2005，26(10):62-67．
［2］张晶．HpS(科学史，科学哲学与科学社会学):一种新的科学教育范式［J］．自然辩证法研究，2008，24(9):83-87．
［3］丁邦平．HpS教育与科学课程改革［J］．比较教育研究，2000(06):6-12．
中小学人工智能教育篇2
一、心智模式理论
（一）心智模式的定义
单从字面意思来看，“心智”一词指的是“心脏”和“智力、智慧”，强调了生理和心理的有机结合，但是“心智”内涵的界定却经历了一个由争辩到基本统一的过程。以往学者们就“心智”是否是理性的问题以及“心智”的具身性问题展开争论，并最终在哲学和科学的角度基本达成一致，即认为“心智”是理性和非理性的内在统一，同时具身性是“心智”的一个基本特征。从当代心理学的视角定义“心智”，那么“心智”是指人们对已知事物的沉淀和储存，通过生物反应而实现动因的一种能力总和。①由此可知，“心智”受身心因素的综合影响，并对人们的认知和行为起到支持、调节、控制和监督的作用。
1943年，英格兰心理学家KennethCraik首次在其研究中对心智模式进行了定义，最终把心智模式界定为人脑的一种认知结构，通过这种认知结构人们可以认识、解释和预测行为和事件的发展变化，从认知神经科学的研究来看，心智模式位于知觉和行为之间。②心智模式的提出很快引起了人们的关注，随着心智模式理论被应用到不同的领域，心智模式概念的解释也出现了相应的变化。在人工控制科学的视域下，心智模式被认为是一个“假想的结构”，是一种“图解”，通过心智模式我们可以认识世界、解释世界最终达到对世界的控制。从认知科学的角度来看，心智模式是特殊的“认知地图”，它会有意或无意地对人们的认知或行为产生影响。学习型组织大师彼得・圣吉在他的《第五项修炼》著作中从管理学的角度对心智模式的概念进行了界定，从此心智模式被人们广为知晓。在彼得・圣吉看来心智模式是影响我们认知和行为的假设、成见，甚至图像、印象。心智模式对我们行为认知的影响是潜移默化的，我们通过这个简化的假设来认识周围的世界，并在外界环境的反馈中不断调整我们的认知和行为。
虽然不同领域对心智模式解释的侧重点不同，但这些定义有些共同特征：首先，心智模式是一种认知机制；第三，心智模式对个体的行为和认知会产生潜移默化的影响；再次，心智模式具有自身的局限性；最后，心智模式呈现的是客体的信念。③笔者在借鉴以往学者们研究成果的基础上对德育领域的心智模式进行了界定，即德育领域的心智模式就是在我们成长过程中形成的一种影响学生德育学习活动的认知方式和思维模式，它具有具身性、系统性、内潜性和动态发展等特征。
（二）影响心智模式的因素
环境是影响心智模式的重要因素，这里的环境包括自然环境和社会环境。从生物进化的角度来看，我们进化的最终目的是要适应环境，在某种程度上看环境对物种进行了选择。心理学家华生提出“环境决定论”，并通过开展一系列心理学实验为自己的主张提供了依据。社会中的宗教、教育和法律等都属于心智模式的传递形式，这与生物基因的传递有很大的不同。因此，我们在有意识或无意识地践行或遵守这些社会活动和约定的同时，也在发展我们自身的心智模式，并通过环境的反馈，不断调适我们的行为，最终形成了我们的风格和习惯。所以，我们周围的环境对个体心智模式的发展、形成具有重要的影响。
遗传是影响心智模式的第二个因素，尤其是性格产生的影响。从心理学的角度来看，人格特质是相对稳定的，不同的人有不同的性格，不同性格的人有不同的心智模式。所以，遗传的特性决定了我们每个人的心智模式是相对稳定的。但随着个体的不断成熟，遗传因素对个体心智模式的影响相对减弱，而环境对心智模式的影响却不断加大，心智模式也在不断地发展变化。
（三）心智模式的特点
心智模式作为一个相对稳定的定势，潜移默化地对我们的认知、心理和行为产生影响，我们很少能够发现心智模式的不足，所以心智模式有以下特点：
1.心智模式是相对比较稳定的，深藏于我们的心中；2.心智模式是内隐的，我们很少能够发现它；3.心智模式并不是完美无缺的，它也有自身的局限性；4.心智模式随着个体的成长不断发展，表现出可变性；5.心智模式具有时效性，一个时期的心智模式到了另外一个时期可能就不适应了。④
二、当今中小学德育的现状及问题
从时间维度来看，现今中小学德育质量较之以前有了很大的提高，具体体现在德育目标的确定、德育教师队伍建设和德育方法的改进等方面。在当今中小学德育研究成果中，学者们纷纷从不同的视角、借鉴国内外的德育实践经验来探究中小学德育目标的设定、德育内容的编排、德育方法的应用以及教师队伍的建设，可是真正从心智模式的视角出发来研究中小学德育的研究成果基本没有。因此，从心智模式理论的角度来探究中小学德育存在的问题，可谓是为中小学德育工作再添新鲜血液。心智模式理论视角下的中小学德育问题表现如下：
（一）中小学德育目标存在的问题
首先，长期以来我国中小学的德育目标过于强调社会功能和政治功能，忽视了中小学生自身需求的满足。由于德育目标在设定的过程中缺少对中小学生心智模式实际情况的了解，从而导致中小学德育长时间停留在“口号”中，制约了中小学德育的实际效果。其次，长期以来中小学德育目标在学界被认定为同一个，高中、初中和小学的德育目标通常被模糊界定，但是最近有学者对中小学学业心智模型进行了研究，并在其研究成果中指出小学阶段、初中阶段和高中阶段的学业心智模式的核心体系是不同的，所以这种不考虑学生心智模式的具体情况而制定的德育目标实施起来会困难重重。最后，由于有些中小学在实现德育目标的过程中对教师和学生心智模式的关注不够，不能及时对师生的不良心智模式进行完善和教育，最终导致中小学德育目标落空。
（二）中小学德育内容和方法存在的问题
当下中小学生的德育内容一般是基本的社会公德教育、世界观、人生观、价值观教育。这些德育内容注重理论知识的学习，在一定程度上加快了学生的社会化，却忽视了对学生心智模式的关注。学生的心智模式具有内隐性和长久性等特点，对他们看问题的角度和思考方式产生影响，所以德育内容必须注重培养学生的心智模式，并不断完善学生的心智模式。
中小学德育方法以说教为主，这种脱离生活实践的德育方法忽视了学生心智模式的培养，因为心智模式具有具身性的特点。脱离学生的生活实际对学生进行简单的说教不仅效果不好，反而会引起学生的逆反心理。如果在德育学习中产生的逆反心理没有得到及时平复，那么随着时间的发展，这种逆反心理会转化为不利的心智模式。在这种心智模式的潜在影响下，学生就会对德育课程的学习缺少动力和兴趣。
（三）德育学习过程中小学生存在不良心智模式
由于心智模式具有内隐性、长期性的特点，所以，学生在课堂学习的过程中很难觉察到自身心智模式的存在。心智模式没有好坏之分，但是却有有利和不利之别。有利的心智模式可以引导学生的认知、发展学生的思维，但是如果学生不能及早发现对自己不利的心智模式并予以改正和完善的话，就会阻碍学生的学习和发展。中小学生在德育学习过程中表现出来的不良心智模式有以下几点：
1.德育学习的思维定势。首先，由于考试的评价标准主要是以学习成绩为主，所以中小学教师经常按照学习成绩对学生进行排序，久而久之，学生便从内心轻视德育学科，影响中小学生心智模式的发展。其次，在中小学德育教学活动主要以书本内容为纲，以说教形式进行教学，以考试分数进行测评，因此，中小学生为了在短期内取得较高的分数，就会采用机械记忆的形式来应对德育考试，学生便在头脑中对德育学习留下了死记硬背的刻板印象。最后，长期的说教式德育局限了学生的思路，对出现的问题往往采用课本上提倡的有限思路进行解决，削弱了学生德育学习的积极性和好奇心。
2.中小学生对待德育的心态不端正。由于心智模式具有内隐性、深刻性的特点，所以中小学生在德育学习过程中常常会出现两种不同的心态。一种是“自我感觉良好”、“归罪于外”的心态，即认为自己永远是对的，总从外部找原因来推卸自己的责任，这种“自满”的心态对德育是极为不利的。另一种是盲目“自卑”的心态，即认为学习好的学生什么都好，用成绩来衡量一切，殊不知，品德高尚也是自己值得骄傲的优点。
（四）德育教师存在的不良心智模式
中小学德育教师的心智模式和一般人的心智模式一样，是在多种因素长期作用的基础上形成的，在条件不变的情况下，心智模式就很难引起教师自己的注意。比如，有些中小学德育教师为了维护自己在学生面前的尊严或者是安于自己的现状，所以拒绝在在德育方法和课堂组织形式方面做出改变，在教学中抱着“随大流”的心态，所以“习惯性教法已经成了教师难以逾越的舒适区”；⑤有些德育教师对自己所从事职业的认同感不高，缺少德育事业的成就感，在课堂上德育教师上课积极性不高、不思进取的形象给学生起到了反面示范作用，降低了德育效果；有些德育教师特别在意自身的教师形象，认为课堂上教师就是权威，不允许学生提出质疑，这类老套的师生观是不公正的，也是不民主的。
三、心智模式理论对中小学德育的启示
心智模式理论重视学生心智模式的培养和完善，强调中小学德育要以学生和教师的现有心智水平为出发点，通过开展一系列教学活动，最终使学生和教师从内心接受现行的德育目标、德育内容，并使其转化为自身的心智模式，影响和指导以后的德育行为。
（一）重视学生心智模式的发展
中小学德育目标是培养学生高尚的品德，而学生心智模式对其认知和行为的形成会产生重要的影响，所以，在中小学德育理念中一定要关注对学生心智模式的培养。首先，中小学德育工作者应从思想上认识到中小学生心智模式在德育教学中的重要作用，并能够及时总结出自己所教授阶段的学生共享的心智模式。其次，德育工作者要对学生共享的心智模式进行分析，并从心智模式的角度来看待学生在德育课程学习中出现的问题，并能够对问题进行及时总结。再次，德育工作者要在学生没有防备的情况下，用合适的语言把学生这些内隐的心智模式呈现在课堂上，使学生认识到自身认识存在的不足方面。最后，德育工作者要善于引导学生探索个人内在的心智模式，找出心智模式可能存在的缺陷，从而完善学生不合时宜的心智模式。所以，为了切实提高中小学德育的实效性，德育目标理应关注学生的心智模式的完善。
（二）结合学生心智发展情况开展德育活动
首先，由于心智模式强调身体体验在认知形成中的重要性，所以中小学德育要定期开展社会实践活动，采用多样的手段，引导学生在实践中反思自己的心智模式。其次，心智模式是分层的、动态的，要根据不同学段的学生的学业心智模式特点进行施教，比如小学生的学业心智是以注意力和逻辑能力为主的，所以小学生的德育内容应该是贴近生活的，适当结合老师的讲解；初中生的学业心智模式是以动机和意志力为核心的，所以初中生的德育内容要能激发学生的内部动机，同时要结合社会实践进行；高中生的学业心智模式是以自我效能感为核心的，因此高中德育要交给学生自我教育，使他们能够及时总结自己的行为。最后，心智模式整体性的特点要求我们要做好中小学各学段德育内容的无痕衔接工作，以学生心智模式发展的特点和学生学习的组织形式为依据，最大限度地满足和完善学生心智模式的发展。
（三）完善师生在德育活动中心智模式
首先，教师要加强自我学习的意识，通过比较现有的教学行为和预期效果之间的差距不断检讨自己已有的主导价值观，并重新修订课堂教学方案；其次，教师要认识到德育教学的过程也是自身不断学习和提升的过程，明确德育工作的意义指向，并从内心愿意为自己的德育行为负责的。再次，中小学德育教师之间要加强交流和沟通，通过营造开放式的学习的氛围，来分享经验和心得体会。最后，德育教师要关注学生成长型心智模式的培养，做好应对学生不良心智模式的准备工作，注重培养学生积极的情感和认知方式，最终使学生形成健康的心智模式。
（四）营造积极健康的德育环境
环境对学生心智模式的形成和发展具有深远的影响，因此我们可以通过影响学生接触的生活环境，来促进学生德育品质的发展。首先，学校要积极开展团队德育活动，鼓励学生积极加入团队讨论，通过团队思维的碰撞引导学生完善自身的心智模式。其次，校园、家庭和社区之间要在多方面加强沟通、相互配合，形成一个良性的互动机制，比如通过开展“社区道德榜样进校园”、“夸夸家里的长辈”、“说说我家的家风和家规”、“活雷锋志愿者”等校园和社会实践活动活动，为学生创建良好的德育学习氛围。最后，学校、家庭和社区之间要健全德育评价平台和监督平台，使学生认识到德育不仅仅是自己的事，同时也与社会有关，进而增强学生德育学习和践行的积极性。
注释：
①胡昌平，马丹.基于Zmet的用户心智模型构建[J].情报科学，2011，（1）.
②LuriaaR.theworkingbrain：anintroductiontoneuropsychology[m].middlesex，england：penguinBooks，Ltd，1973.
③normanDa.Someobservasionsonmentalmodels.inD.Centner&a.L.Stenvens（eds.）：mentalmodels[m].Hillsdale，nJ：Lawrenceerlbaumassociates，1983，7-14.
中小学人工智能教育篇3
摘要：海淀区教委从实际区情出发，在深入调研的基础上，以“科技推动教育变革”为核心理念，编制并实施了《海淀区智慧教育中长期发展规划（2014-2020年）》及《海淀区智慧教育建设项目管理办法》，着重从办学条件、教育资源、师资及生源等方面促进教育全面均衡发展，特别注重应用创新、机制创新及专家支持，创造性地将信息技术与教育深度融合，推动形成一种新的教育形态――智慧教育，并探索出一条通过全面建设智慧教育促进教育均衡发展的新路子。
关键词：海淀区；智慧教育；教育均衡
中图分类号：G434文献标志码：a文章编号：1673-8454（2015）14-0003-04
北京市海淀区辖区内科研院所及大专院校众多，高新技术企业汇集，中小学校共200余所，基础教育、高等教育优势明显，这成为海淀区教育、文化与科技的领先优势。但另一方面，区内人员结构复杂，经济文化发展差距较为明显，外来务工人员所占比例较大。如何促进教育公平，实现教育均衡发展，办好人民满意的教育，是摆在海淀区教育发展面前的一个重要任务。
海淀区教委从实际区情出发，创造性地将信息技术与教育深度融合，推动形成一种新的教育形态――智慧教育，并探索出一条通过全面建设智慧教育促进教育均衡发展的新路子。
一、发展基础与统筹规划
海淀区教育信息化起步早、发展快。从基础设施建设到教育资源积累，从教师信息技术能力培训到教育管理公共服务水平的提高，信息化为海淀区区域教育均衡发展建设提供了强大的支撑和有力的保障。
从2013年4月开始，在主管教育的区领导的带领下，海淀区教委对全区教育信息化工作展开深入调研，具体调研结果如下：一是基础好。师机比达1：2（有效1：1.8），生机比达5：1（有效10：1）；二是高标准。率先现宽带网络校校通（90%的学校带宽接入超过10m）；三是高水平。全部学校都成立了教育信息化领导小组；四是高效率。创新信息化经费管理模式，即实行生均经费+专项经费模式；五是高素养。师生信息化素养不断提高，所有教师教育技术能力均达到中级以上。按照智慧校园能力成熟度模型，海淀区已经有80%的校园处在由基本级向变革级过渡，即处在由数字教育向智慧教育跃升的阶段。同时，通过调研可以看出，海淀区教育信息化尚存在独立应用多而统筹规划少，硬件网络多而校园标准少等方面问题。这些情况令海淀区教委深刻认识到，技术推进教育变革的态势已愈加明显，数字教育跃升到智慧教育成为必然趋势，海淀教育信息化顶层设计与统筹管理势在必行。
在全面掌握全区基本发展情况的基础上，海淀区以“技术推动教育变革”为核心理念，以促进教育公平与海淀优质资源共享为价值追求，以促进区域教育均衡发展为重要着眼点，组织编制并于2014年3月了《海淀区智慧教育中长期发展规划（2014-2020年）》（海政发〔2014〕8号，下文简称《规划》）及《海淀区智慧教育建设项目管理办法》（海行规发〔2014〕6号，下文简称《管理办法》）。依据《规划》及《管理办法》，海淀区组建了区智慧教育工作领导小组并成立了区智慧教育建设管理办公室。区智慧教育工作领导小组（下文简称“领导小组”）统一负责海淀区智慧教育规划、建设、管理等各项工作。区智慧教育建设管理办公室（下文简称“区智慧办”）在领导小组的统一部署下开展各项工作，统一负责全区智慧教育项目的规划、申报、评审、建设、监督和备案等工作。
在领导小组的统一领导及区智慧办的组织协调下，海淀区根据《规划》的指引，紧密依照《管理办法》，积极创建智慧校园，大力发展智慧教育，以促进海淀区优质教育在尽可能大的范围内实现共享，从而推动实现区域教育均衡发展。
二、建设思路与经验做法
《规划》描绘了海淀区智慧教育建设的宏伟蓝图，《管理办法》则指明了通过智慧教育建设促进教育均衡发展的可行途径。
《规划》以党的十八届三中全会重要精神为指导，以党和国家教育信息化相关重要文件为依据，基于海淀区教育信息化现状及现存问题，明确了海淀区智慧教育建设的总体目标与建设原则，提出并阐明了海淀区智慧教育“3456”的建设框架与建设内容。
“3456”的建设框架，即建设三类智慧环境、提升为四类人群的智慧服务、建立五个保障体系、实施六大板块工程。具体来说，建设三类智慧环境：就是全面建设由教育行政部门管理的智慧云（教研）中心、支持学校教育的智慧校园以及支持终身教育的智慧型学习社区；提升为四类人群的智慧服务：就是全面提升面向学生、教师、家长与管理者四类对象的服务，持续推进智慧学习、智慧管理、智慧教研和智慧服务等四大应用；建立五个保障体系：就是全面建立海淀区智慧教育建设的理念保障、组织保障、资金保障、制度保障、标准保障等五大保障，为海淀区智慧教育建设保驾护航；实施六大板块工程：就是全面实施包括智慧教育云中心建设、智慧校园建设、智慧型学习城区建设以及智慧教研素质提升、智慧学习应用推进、一体化智能运维等在内的六大板块工程，全面推进海淀区智慧教育建设。
《管理办法》是为贯彻落实上述规划的理念精神及建设内容所设定的。在该管理办法中，明确了领导小组及区智慧办的组织机构及工作职责；梳理了海淀区智慧教育项目建设的基本情况；制定了海淀区智慧教育专项经费项目、常规经费及生均经费项目、学校等教育单位新扩建及翻新中所涉及智慧教育项目、智慧教育应用推进研究项目、智慧教育素养提升项目、智慧教育设施运维与信息内容服务项目等方面的管理办法，并明确了智慧教育项目变更办法及流程，还明确了一系列智慧教育建设管理机制。
依照《规划》和《管理办法》，海淀区以推进教育信息化全面、科学、高效发展为重要依托和重要动力，着重从以下几个方面推进区域教育均衡发展建设：
1.促进办学条件均衡方面
一是推进实施海淀区智慧教育万兆光纤信息高速公路建设。2014年（一期）完成万兆核心环和4个汇聚接入环的铺建工作，实现81所学校先期接入。2015年（二期）将189所学校接入环网，2015年（三期）将41所民办校及他办学校接入环网，工程总计接入311家单位。
二是推进实施中小学智慧校园无线网络班班通达标工程。为响应教育部和北京市关于“宽带网络校校通和优质资源班班通”的工作部署及达标要求，在信息高速公路铺设的基础上，将全面推进全区各中小学校园（单位）实现无线网络覆盖。
三是着手研制“智慧校园成熟度模型”及制订“海淀区智慧校园建设标准”。“智慧校园成熟度模型”以高标准实现“校校通”、“班班通”、“人人通”为主线，构建出一个阶梯式的进化框架，从低到高分别是初始级、基本级、变革级和融合级四个成熟度等级。每个等级又可从基础环境、软件与资源、管理、教学应用、教师信息化水平、学生信息化水平等六个维度来定义这一级目标的若干个关键过程域。由此，可形成一个包括四个等级、二十四个关键过程域的智慧校园成熟度模型体系。
“海淀区智慧校园建设标准”将结合“智慧校园成熟度模型”，针对海淀区智慧教育发展实际，制订出智慧校园发展各个阶段的标准体系，以明确、具体、可参照的标准体系为指导进行智慧校园建设，在推动实现全区智慧校园基本达标的同时，促进各智慧校园建设水平的持续提升，并鼓励各学校在整体标准体系框架内实现各项特色发展。
2.促进教育资源均衡方面
一是推进实施海淀区智慧教育视讯中心建设。该项建设是区域网络电视、网络电话、视频会议、远程培训和教学观摩等集约整合应用的基础性工程。2014年先期启动全区教育系统视频会议平台的建设工作，试点建设并实现幼儿园组、小学组和中学组共计31个集会点与4个主会场之间点对点会议、组对组会议、划片集中会议、视频电话会议和区域广播等应用。
二是筹划实施区智慧教育云中心建设。2014年，开展了区教育数据中心机房建设、区教育云管理中心硬件集群与虚拟化等基础设施建设。2015年至2016年，预计基本完成软件平台层建设。2014至2020年，持续完成教育内容库建设。智慧教育云中心将成为海淀区优质教育的汇聚中心及创新生发中心。智慧教育云中心建设将从实质层面推动实现教育资源均衡共享问题。
三是积极开展“互联网教育产业理论与实践”的研讨工作。在海淀区第90次政府常务会议上，已明确由区教委负责，会同海淀园管委会（区经信办）等部门，在充分调研的基础上，尽快制定促进海淀区互联网教育产业发展的相关办法。目前，区教委已组织初步拟定了《海淀区互联网教育产业促进办法（试行）》提纲，相关调研及研究工作正在积极推进中。相信互联网教育产业的完善与兴起必将有力推动海淀区教育资源优势充分发挥与区域教育均衡发展。
3.促进师资均衡方面
一是通过名校、优质校向相对薄弱校选派优秀教育管理人员或先进教师，采取对口帮扶、委托管理、合并管理等形式促进师资均衡。
二是通过“一校多址”办学、“名校带动”办学等方式增强优质师资对相对薄弱地区、相对薄弱学校师资的扩充与提升。
三是通过探索推进互联网教育、mooC教学模式等信息化教育教学形式，促使海淀优质名师课程资源在更大范围内实现共享。
海淀区的实践表明，以上三种途径均需要一系列的信息化手段予以支持，才能在最大程度上实现优质师资资源的均衡与共享。
4.促进生源均衡方面
首先，海淀区紧密围绕北京市关于基础教育阶段一系列相关政策精神，积极推进生源均衡工作。以2014年为例，海淀区教委依照《北京市教育委员会关于2014年义务教育阶段入学工作的意见》，结合海淀区实际，制定了《海淀区教育委员会关于2014年义务教育阶段入学工作的实施意见》，按照既定目标与要求扎扎实实推进招生工作。
其次，增强学校改扩建力度，增加优质学位。2014年，海淀区改扩建六一幼儿园等7所幼儿园，新增2000余个入园学位；中关村三小新校区、五一小学新校区建成启用；新建、改扩建育英中学、六里屯配套小学等6所中小学，新增1万余个入学学位。
再次，加大整合区域优质教育资源，探索九年一贯制入学模式。海淀区在已有九年一贯制学校14所的基础上，2014年依托优质教育资源，按照名校多制办学的模式，新建3所九年一贯制学校，包括十一学校的一分校，即把万寿路地区原来的群英小学和206中学合并。此外还有二十中永泰庄分校，以及将车道沟小学和理工附中合并兴办一所九年一贯制学校。需要特别指出的是，以上一系列举措的顺利实施，都与教育信息化的配套与支持分不开。2014年，海淀区通过电脑派位、对口直升方式，就近入学的学生比例达到83%，比去年提高了10个百分点。
进入2015年，海淀区以促进教育均衡为导向，展开了力度空前的综合教育改革。从2015年开始，将陆续新建扩建包括101中学温泉校区、十一学校龙樾实验中学、中关村三小万柳北校区、红英小学六里屯校区、二十中附属实验学校二期、航天城配套学校、首师大附中西北旺校区、育英中学（改建）等在内的8所学校或校区，撤并3所学校的同时承办3所学校，建设5对九年一贯制对口校，并与北京外国语大学、首都师范大学、北京教育科学研究院、北京市海淀区教师进修学校等高校或科研机构合作办学。以上举措为通过发展智慧教育促进教育均衡提出了新的、更高的要求，智慧教育建设也必将在更高层面上支撑和促进海淀区教育均衡及教育整体高水平发展。
三、建设经验与发展特色
在教育信息化发展的既有基础上，特别是《规划》及《管理办法》实施以来，海淀区智慧教育驶入快车道。结合全区智慧教育建设实践，我们可以看出海淀区智慧教育建设呈现出以下特点：
1.特别注重应用创新
根据《规划》与《管理办法》，海淀区已经制定实施了《海淀区智慧教育工作重点（2014-2015年）》（以下简称《工作重点》），按照《工作重点》要求，海淀区正着手开展一系列重点项目。其中，智慧教育万兆光纤信息高速公路建设、中小学智慧校园无线网络班班通达标工程属于智慧教育建设的基础工程，以上两大项目的实施将确保海淀区智慧教育各项应用高位起步、高水平运行；而智慧教育视讯中心建设、智慧教育云中心建设则直接为智慧教育各项应用搭建了重要平台，同时将有利于海淀区优质教育资源的汇聚与共享。
2.不断加强机制创新
根据海淀区智慧教育工作实际，《管理办法》创新性地提出了海淀区智慧教育建设项目的一系列管理机制：专项经费项目申报评审机制、常规经费及生均经费项目备案机制、企教合作机制、应用推进研究项目支持机制、智慧教育设施运维与信息内容服务统一招标机制、智慧教育素养培训提升机制、智慧教育资源共建共享机制、智慧教育建设奖励激励机制等等。
以上机制既是海淀区智慧教育实践经验的总结，又有机地构成了一整套管理体系，将全面为海淀区智慧教育建设保驾护航。
3.高度重视专家支持
智慧教育是一个崭新的大课题，亟需专家力量和理论支持。为此，海淀区依托《规划》和《管理办法》，在工作实践中进行了一系列探索。
一是筹建成立了智慧教育专家库。专家库由教育信息化领域专家、学校（单位）信息化主管、一线教师、会计师（项目管理师）等专家组成，专家队伍将全面支持海淀区智慧教育建设。
二是经严格的公证程序，成立了“海淀区智慧教育专家工作委员会”并抽选成立了“海淀区2014年度智慧教育专家评审委员会”。区智慧教育专家工作委员会协同区智慧办负责区智慧教育项目专家评审委员会的日常管理工作；区智慧教育项目专家评审委员会由教育信息化领域专家、学校（单位）信息化主管、一线教师、会计师（项目管理师）按照2：1：1：1的比例构成，从而实现了专业理论、建设实施、应用发展、管理评估等各方面专家智慧的汇聚与发挥。
三是在区智慧办组建成立了技术创新推进会。技术创新推进会由一线信息技术骨干教师、学校（单位）中青年骨干教师、高校大学生志愿者、学生家长志愿者等专业人士组成。技术创新推进会将在增强技术创新理论与实践技能方面大显身手。相信专家队伍的聚集与理论研究的深入会大力支持海淀区智慧教育的集约发展。
四、结论与展望
党的十八届三中全会强调，要“大力促进教育公平，健全家庭经济困难学生资助体系，构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制，逐步缩小区域、城乡、校际差距。”因此，教育信息化是促进教育区域均衡发展的必由之路，是优质教育资源实现共享的一把金钥匙。
中小学人工智能教育篇4
一、提高对学校艺术教育工作的认识，树立正确的艺术教育观
艺术教育是素质教育的重要组成部分，通过学习和实践我们认识到艺术教育是美育教育的重要手段，美育不仅是全面发展教育的必要组成部门，而且对智障学生的德、智、体、劳诸育都起着积极的促进作用，可以美育德，以美益智，以美健体，以美促劳。由于它还对学生具有道德教化功能、情感净化功能、美感修养功能、心理平衡功能、才能发展功能和认识深化功能，对智障学生的良好素质以及发展个性特长具有特别的意义，因此我校高度重视，一是在教学中我们克服只重视少数尖子、忽视面向全体，我们从新生入学开始，从音乐课、美术课的教学人手，让每个同学都来参与艺术活动，无论学生能力大小、智力高低，都要求参加学校的艺术兴趣小组活动。在节庆日学校组织的艺术节上，我们要求全校师生共同参与，人人有展示，班班有汇报。从而使刚入学不久的孩子也能上台表演，展示他们的美术、手工作品。课堂教学，对于全面提高一个智障学生的艺术素养至关重要，扎扎实实的课堂教学可以为学生参加艺术比赛奠定基础，也为实施美育开拓重要途径，没有平时的课堂训练，对于动作迟缓、记忆力较差的智障学生而言，比赛时花再大力气训练也无济于事。因此，在平时的艺术课教学中，学校花大力气组织教师认真备课，严密组织，提高教学质量。
二、健全机制，规范管理，确保艺术教育活动的各项内容落到实处
多年来我校依据教育厅下发的关于《艺术教育工作规程》，精心组织、周密安排，学校专门成立了艺术教育教研组，选出学校艺术骨干教师负责学校的艺术教研工作，按照规程全面负责全校的艺术教育工作，每学年根据教育局、学校对艺术工作的安排制定艺术教研组工作计划，确保艺术教育活动能够有组织、有计划、有步骤地实施。在艺术教育工作中，我校始终将艺术活动作为全年工作的重中之重和全校的重点工作来抓，学校负责艺术教育的校长履行教育活动第一责任人职责，从艺术教育的场地、设施、器材、从教师备课到上课、从参加各种艺术比赛上都能亲自检查，严格标准、严格要求，保质保量，从各个环节上狠下功夫，切实做到了时间、内容、人员、效果四落实。
中小学人工智能教育篇5
一、培智教育是时代的需求
智弱儿童是我国社会发展中不可忽视的特殊群体。由于智力水平偏低，在现实生活中，他们遭遇了大量的挫折，对生活失去了信心。一直以来，国家对智弱儿童给予了多方面的帮助，无论是生活还是学习都给予了政策倾斜。培智教育是我国特殊教育的内容，也是智弱学生享有教育权利的综合保障，不仅是国家现代化建设改革的要点，也是时代教育发展的必然要求。
二、培智语文教育的难点
1.学生方面。学生是课堂教学的主体，学生的表现对语文教学有很大的影响。因先天条件的缺失，学生在课堂上的主体作用难以发挥出来。以培智语文教育为例，尽管教师努力做好课堂的备课工作，为智弱学生的学习提供了丰富的语文知识，但由于智弱学生学习能力有限，记忆能力较弱，无法牢记教师教授的知识内容，语文课堂取得的教学效率十分低。此外，学生对所学的语文知识不会应用，无法用文字表达自己的想法，这也给教学工作带来了很大的困难。
2.教师方面。培智教育是一项艰难的工作，培智教学改革需要教师发挥相应的作用。教师是培智教育的实践者，教师在课堂上的教学表现影响着学生。一方面，由于长期处于高压状态，教师对培智语文教育失去了信心，难以达到最佳的工作状态。例如，职业教育调查显示，60%以上的教师对培智教育感到疲惫，20%的教师感到厌倦，这也从侧面反映了培智教育工作的任重道远。另一方面，教师课堂教学积极性不强，这与学校对教师提供的薪资福利密切相关，是培智教改需涉及的内容。
3.学校方面。学校是培智教育的主要机构，特殊学校的学习环境对学生有很大的影响，这些依赖于学校内部管理工作的优化与完善。从现行培智语文教学的情况来看，学校对课程教改工作没有给予足够的重视。一方面，对教师在课堂教学中的表现缺乏考评机制，教师队伍建设落后;另一方面，对语文课程教学质量考评力度不够，对语文教学缺少指导。倘若学校不能从智弱儿童学习的实际情况出发，很难提升语文教学的整体质量和水平，对智弱儿童智力的发展也是不利的。
三、培智语文自主学习能力的培养
1.谜语法。心理学家调查显示，很多儿童在入学初期都对谜语产生了浓厚的兴趣，这源自儿童对新鲜事物的好奇心。培智语文教学需灵活应用谜语培养学生的自主学习能力，进而强化学生自我学习的意识。《我是谁，请你猜》（培智教材语文第六册）语言训练课写的是三则谜语，谜底分别是小鸡、山羊和狗。谜面根据这三种小动物的叫声、外貌和生活习性，配以押韵的儿歌。教学时，我把准备好的小鸡、山羊、狗的图片发给学生，让学生说出动物的外貌特征和生活习性。经过一步步引导，学生了解了语文知识体系的特点，慢慢地理解了语文教材。
2.阅读法。智弱儿童的文字识别能力较弱，阅读可以使其接触到更多的文化知识，体会到文字学习带来的各种乐趣。我在教学过程中选择了一些有代表性的文章，让学生通过阅读掌握文字的基本含义，锻炼自己的认知能力，发挥阅读法的培养作用。例如，《司马光》（培智教材语文第六册）一课的重点是通过学习使学生明白司马光遇事不慌、善于动脑的品质。在教学中，我引导学生反复阅读课文第四段，根据课文内容，指导学生画出司马光砸缸的简图，引导学生自己说出图的内容。阅读可以加深学生对文字的印象，提高其对文字语言的认知水平，为今后的自主学习创造有利的条件。
3.故事法。通过讲解故事，学生理解了事物，锻炼了自我学习、自我认知的能力。故事情节往往能够吸引学生的注意力，使其将目光投向教师的授课内容，为课堂教学活动做好充分的准备。比如，《小华的头发》讲了这样一个故事：小华的头发长了、脏了，被小鸟误认为是鸟窝，后来小鸟发现小华的头比鸟窝还脏，不愿意住了，离开了小华，小华知错了，赶快跑回家告诉爸爸妈妈，要去理发。我通过小鸟们的对话，告诉学生要爱清洁讲卫生，这一简单故事涵盖了深厚的道理，学生也学到了故事背后的道理。
中小学人工智能教育篇6
一、让智能电脑机器人走进我们的课堂
随着社会智能技术的发展，智能电脑机器人教育走进我们的课堂已经成为必然趋势，智能电脑机器人技术融合了机械造型、电子传感器、计算机软硬件和人工智能等众多先进技术，而这些充分体现了当代信息技术多个领域的重要内容，更是智能技术的结晶。智能电脑机器人作为学生能力、素质培养的智能平台之一，必将承载起信息技术教学新载体的任务，给信息技术基础教育带来新的活力。智能电脑机器人教学作用主要体现在以下三个方面。
1．使学生了解智能电脑机器人发展和应用状况，理解智能电脑机器人的概念和工作方式，打破对智能电脑机器人的神秘感，为进一步学习智能电脑机器人技术的有关知识打下基础。
2．使学生掌握为一种智能电脑机器人下载程序方法，了解智能电脑机器人的传感器和驱动装置。体会语言程序是智能电脑机器人的灵魂，学习为智能电脑机器人编写程序，提高学生的分析问题和解决问题的思维能力。
3．通过完成项目任务和比赛项目，使学生在为机器人扩充功能的过程中拓展有关数字电路方面的知识，在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
鉴于此，智能电脑机器人教育走进课堂的必然性已经在近两年中得到了充分的体现。主要以校外科技活动为动力，在校内以科技活动小组的方式出现，而更深一层的是要以信息技术课内容之一出现在中、小学的信息技术课堂教学上。
二、智能电脑机器人与程序设计的有机结合
作为信息技术学科教育重要内容之一的程序设计课程在培养学生分析问题、解决问题的能力和培养学生思维创造性等起着得天独厚的作用,但在强调程序设计教育作用的同时，也应该清醒反思存在的问题。对于初学程序设计的学生来说兴趣是学习的动力，而以往的程序设计媒介很难使初学者看到程序设计的应用效果，体验不到成功的乐趣，这正是程序设计教学中的主要缺陷。
而恰恰正好，我们教学所编写的程序是智能电脑机器人的灵魂，让学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中学生会获得成功的喜悦、会建立成功的信心，从而取得程序设计学习的兴趣。将智能电脑机器人作为程序设计学习的载体，会从根本上解决目前程序设计教学中存在的问题。智能电脑机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密的结合在一起。智能电脑机器人对学生引发的程序设计的兴趣还会对算法的学习打下良好的基础，使学生通过程序设计更好的学习有关的算法知识。
三、智能电脑机器人成为综合能力培养的平台
编写程序是以智能电脑机器人为平台的学习内容之一，在编程序的过程中学生要了解智能电脑机器人的结构功能、工作原理，并根据机器人要完成的某项任务来编写程序。学生要充分了解机器人的各种传感器，通过程序来控制传感器，使机器人感知外界的环境，并对接受的信息做出感应，以使机器人完成规定的任务。学习为机器人编写程序的过程可以用拟人的方法循序渐进的进行。例如：可以将机器人的硬件看作一个刚刚出生的孩子，而学习为机器人编程序的过程是学生赋予机器人行走、避障、避碰、说话、听话、观察等人类行为功能的过程。学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦，对遗憾和喜悦的感受必然形成学习的动力和兴趣。
智能电脑机器人作为培养学生综合能力的平台融合了多项先进技术，随着智能电脑机器人作为学习平台在中小学教学中的应用，会有许多针对中小学生的机器人产品应运而生，因此我们要结合基础教育对能力培养的要求来选择智能电脑机器人作为学习平台。智能电脑机器人硬件要具有很好的可扩充性和可塑性，适合学习有关的硬件知识，便于培养学生的动手能力，借助智能电脑机器人学生可以进行多项目的研究性学习，使它成为中小学课程整合的新载体。
四、让我国中小学信息技术教育走在世界前列
中小学人工智能教育篇7
一、2019年教育体育改革事项取得的成效
1.促进学前教育普及普惠发展
制定《平罗县学前教育深化改革规范发展的实施意见》（平党办发〔2019〕67号）），明确改革发展目标、任务和措施，加快推进公办园和普惠园发展。目前，全县幼儿园共32所，其中公办幼儿园18所，占比达56%，全县农村13所幼儿园全部实现公办，县、乡、村三级学前教育网络和保基本、广覆盖、有质量的学前教育公共服务体系基本形成，全县学前教育三年毛入园率达到95.4%；按照自治区小区配套幼儿园治理工作要求，在认真摸排的基础上，按照“一园一策”、“一事一议”原则治理，目前完成移交1所，签订移交协议8所。
2.推进职业教育产教融合改革
认真贯彻落实《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》、《职业学校校企合作促进办法》、《国家职业教育改革实施方案》等要求,推进产教融合，“深化引企入校”改革，引进平罗县创民汽修厂进驻学校，建立与宁夏德信恒通管业有限公司校外实训基地，学生可半工半读，工学交替，提高了学生就业的适应性；与国大药房医药有限公司合作办学，实行订单式培养；和北京嘉事堂医药公司等48家企业签订校企合作协议，拓宽学生实习就业渠道，毕业学生就业率达到95%以上；与宁夏医科大、宁夏吴忠民族学校、外省区大专院校合作，提升学生学历，打通中高职一体化办学渠道。
3.实施“互联网+教育”示范区建设
召开了平罗县“互联网+教育”建设推进会，印发了《平罗县“互联网+教育”实施方案》，完成学校网络升级改造，农村小学带宽提升至500m,县城中小学和农村中学带宽提升至1000m，实现无线网络全覆盖。加快硬件升级改造，更新学校计算机2000台，多媒体设备450套。推进中小学智慧校园建设，打造城关一小等4所信息化应用示范校。完成52间在线课堂教室建设，全县农村薄弱学校与县城学校实现教学培训“智能手拉手”，促进城乡教育均衡发展。
4.深化校园足球改革
制定并落实《平罗县校园足球发展改革实施意见》，三次召开关于推进校园足球发展会议，与外市县开展足球交流比赛36场次，组织开展县级足球联赛121场，14所部级校园足球特色学校开展了700余场校内足球联赛，14场足球节及嘉年华活动，有效推进学校足球文化建设与传播。安排6名足球教练员进校入园解决足球教练员紧缺问题，扎实推进校园足球普及工作，推动了我县青少年足球更好、更快、更健康地发展。在宁夏回族自治区校园足球四级联赛中，平罗回民高级中学获得高中女子组第三名，平罗中学获得第六名；平罗回中获得初中女子组第三名；平罗四中获得初中男子组第七名的好成绩。平罗县青少年女子乙组代表队获得自治区第十五届运动会亚军，男子乙组代表队获得第四名。
5.开展人工智能助推教师队伍建设试点
借助人工智能、信息化等新技术，加大教师培训力度和深度。组织中小学校长、信息技术人员共900余人参加不同层次的“互联网+教育”专题培训，指导平罗中学、职教中心等学校充分利用智慧教室和网络资源，职教中心使用高仿真智能综合数字模型，开展课堂教学模式创新，全面促进人工智能与教师队伍建设全面融合。依托宁夏教育云平台，结合“运用思维导图撬动课堂变革”局长突破项目，借助在线互动课堂、北师大“精准教研”课题、洋葱数学学科助手、作业盒子学科助手、“双师英语”智慧课堂项目，实现优质教育资源城乡共享，促进全县教育事业高质量发展。
6.推进高中学校集团化办学发展
围绕银川都市圈联盟校建设，平罗中学与银川九中、吴忠高级中学开展全方位教育教学合作，回民高级中学与宁夏大学音乐、美术学院，与宁夏师范学院外语、音乐、美术系开展教学教研合作，邀请教师进行教学交流，加强专业教师培训，建立了以学校自主发展为基础，学校之间互动为手段，互相促进、共同发展为目标的资源共享新机制。
二、各项改革事项存在问题
1.学前教育师资匮乏，自聘教师过多，教师待遇偏低，教师队伍不稳定。小区配套幼儿园治理工作推进缓慢，签订协议的多，移交工作不到位。
2.中高职衔接不畅通，助产、康复技术等专业成了断头专业。职业教育师资匮乏，缺乏编制，教师队伍不稳定。
3.人工智能助推教师队伍建设项目没有可复制借鉴的模式经验，采用试点先行边探索边推进，使用缺乏专业化、实践性的指导，存在碎片化项目实施现象，工作有待于精细化，整体项目推进缓慢。
4.“互联网+教育”背景下部分教师信息技术与教育教学还不能做到有效融合应用，教师队伍的信息化素养有待于提升。
5.足球发展的比赛和训练经费缺乏（按区教育厅相关文件，每县要有100万专项经费支持）。业余训练教师工作量没有相关政策依据，训练经费不足，学训矛盾阻碍校园足球普及与推广。
6.高中在办学条件、学校管理、教育教学质量、师资水平等方面与周边地区优质高中有差距，目前难以适应新高考制度改革选课走班制教学的需要。
三、2020年工作打算
1.加快推进“互联网+教育”示范区建设。持续推进学校联网攻坚行动，全县中小学互联网出口带宽达到1000m以上。继续推进在线课堂建设，为平罗中学等17所校园新建22间在线互动课堂教室，实现全县中小学在线课堂全覆盖，缩小城乡教育数字化差距，推进信息技术与教育教学有效融合，提高教育教学质量。积极推动教育云融合应用。坚持把宁夏教育云做为教学支持、资源应用、学校管理的主平台，把服务师生教育教学需求作为工作的出发点和落脚点，加强网络学习空间“人人通”的建设，为教师、学生、家长搭建起网络学习平台。
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基于这一理论，小学科技教育活动就应是学校教育系统协调各学科的教学内容和教学活动，开展包括校内学科渗透、课堂教学中的科技活动、课内外科技教育活动及校外（家庭、社区）科技活动。以学生为本，在注重学生共性发展的同时更应把发展学生的多元智能放在突出位置。达到“个性得以舒展，积极性得以提高，从而拓宽视野，发展学生学以致用的能力，形成科学态度、创新精神，提高综合素质”的教学目标。
一、科技传统教育与基于多元智能理论教育形式的比较
小学阶段的学生正处于身体和心理发育快速成长的阶段，也是其个性发展的关键时期。传统的科技教育注重的是具体科学知识的传授，强调的是要教给学生越来越多的具体的知识，十分强调课前教师的教学设计，课堂讲授的精彩与完整，而往往忽视了学生的学习过程，孩子的情感体验、心理变化和态度的培养，学生一般情况下只是在固定模式下按部就班式地学习，阻碍了学生个性的发展。多元智能理论视域下的科技课程教学注重学生的个体差异，根据具体教学内容和教育对象的不同特点，采用多样化的教学策略和方式，让教育活动形式多元化，在教学过程中注重科学知识的普及、科学方法辅导和科学态度、创新精神等的培养，使每个学生都可以得到良好的发展。在教学目标、教学内容、教学形式、教学组织、教学方法和教学评价方面，传统科技教育教学与基于多元智能理论的教学比较有较大的不同。
二、基于多元智能理论的科技教育模式的构建
根据多元智能理论，教师应根据学生的智能类型、需要、兴趣和爱好等有针对性地实施个性化教学，以促进学生全面健康地发展。因此科技教育活动要在学校教育系统协调下设置教学内容和教学活动，通过教师创设综合的、充分联系儿童实际的、以注重儿童亲身体验并以探究发现为宗旨的开放性教育活动。让学生在实践中学习，在体验中发展。因此，本研究从学生的课堂学习、课外自主探究和专项科技活动三个方面对科技教育模式进行研讨。
1.以课堂教学为重要途径，抓好科技教育的普及工作
为使科普教育深深扎根于“课堂”这块肥沃的土壤，有必要利用课堂教学进行科技教育，既能提高教学效果的需要，也是培养学生科学素养的需要。根据多元智能理论，每个学生都有着不同的智力特点、学习类型和发展方向，这就要求教师的教学思想和政策略也要根据不同的教学对象有所不同。
加强学科渗透，小学各科教材中关于科技教育的内容很多，教师在备课时就应努力寻找学科知识与科技教育的结合点，在课堂教学中自觉从学科特点出发，深化科学道德、科学知识、科学方法的教育，潜移默化地培养学生科学的思维方法，引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观。
整合处理教材，将教材最有典型代表性的科技知识讲深做透。避免科学课“泛泛而谈，摸摸就走”的现象，通过这些循序渐进的观察活动，不断提高学生的观察智能，优化学生智能结构。
分组探究学习，科技教育重在学生自主探究的过程，在分组探究学习的基础上，对小组成员进行分工：组长――领导组织;活动方案制订者――有较强逻辑思维能力;解说者――有较强的理论基础和观察能力。而且在每次探究时都进行不同的分工，让每个孩子都有机会担任不同的角色，从而发展各种智能能力。通过生动有趣的科学课堂教学，将课程中的“知识陈述”转变为“问题设置”;将“抽象呈现”转变为“表象呈现”;将“原理展现”转变为“假设验证”，更充分地激发学生创造思维。
2.以课外实践活动为抓手，提高科技教育整体水平
小学科技教育应不断拓展教育空间、教育渠道，将学生的科学学习置于广阔的社会生活背景之中，帮助学生不断扩大对周围世界科学现象的体验，进行开放式的教育活动丰富他们的学习生活，使教学活动由课堂教学延伸到课外，引导学生自主参与实践活动，灵活地选取探索途径和方法，为学生提供发展创造性思维和实践的机会。引导学生进行课外实践研究可以分从以下几个步骤入手。
发现问题：首先让孩子自己学习中去发现问题，选择研究的课题，激发了学生质疑的兴趣，唤起了学生探索的欲望，使学生带着问题进行探索未知的活动，使学生感受解决自己问题的成功快乐。
设计方案：每次探究活动，老师要做孩子探究的引领者，指导学生一开始就制定具体、可行的计划，为学生在开始的观察、研究中搭好框架。活动方案是开展研究活动的前提，方案应包括小组成员的分工;实验材料、仪器设备、探究方法等的选择;实验地点、实验方案的确定;统计表格、实验记录内容设计等，力求将探究活动限定在自己能力所能控制的范围内。
研究验证：实施设计方案，验证自己的假设，这是科学探究活动中重要的一环，在这个环节中，教师既要关注学生探究的进程，既鼓励学生自主地按照计划认真实施，又积极关注，做到心中有数，适时参与其中，做及时点拨，必要指导，以便适时调控探究的过程。
通过校外科技实践活动，有利于增强他们的自信心和责任心，有利于培养他们的运动智能、语言智能、思维智能、交往智能、自我认识智能和自然观察智能。
3.融科技教育于专题竞赛，拓展科技教育育人空间
创新竞赛：主要内容为小制作、小创新、小发明。主要是引导学生通过发现、创新和研究过程中，对涌现出来的一些具有新颖性、创造性和实用性的作品或项目，再反复进行改进、提高和完善。对一些热点社会问题进行研究，提出改进意见。对发挥创新作用的学生个体、个性予以尊重和充分发挥，提供宽松的环境和便利的条件，培养学生创新精神和提高创新能力。使更多学生有了适宜的发展空间。
中小学人工智能教育篇9
构建一个数字空间下的虚拟校园
市梅苑学校校长段红波，刚刚被淮北市推荐为“全国教育信息化创新应用新闻人物”，安徽师范大学教育管理专业研究生毕业的他深知，从一所农村学校发展起来的梅苑学校，只有把信息技术真正有效应用于课堂教学，应用于学校的方方面面，大力构建智慧型校园，才能打造出梅苑学校自己的品牌。
梅苑学校针对本校特点，确立了信息化建设的总体目标，即利用现代信息技术将梅苑学校的教学、科研、学科建设、管理等活动移植到一个数字网络空间环境下，从而达到提高梅苑学校教职工的工作效率、教学质量、科研实力、人才培养质量和管理水平的目的，并最终将梅苑学校构造成为一个数字空间下的虚拟校园，使现实校园在时间和空间上延伸开来。
学校将智慧校园建设工作列入学校三年发展规划。在教育管理、教育教学过程、教育教学资源建设、教育科研、校园安全、德育工作及家校互动等方面深入推进智慧校园及信息化应用层次，制订出台《淮北市梅苑学校智慧校园建设工作实施方案》，成立智慧校园工作领导小组、信息化教学资源应用教学管理工作小组、信息化教育资源应用德育管理工作小组、信息化教育资源应用后勤管理工作小组、信息化教育资源应用工作技术维护小组、教育信息化应用智慧办公及档案资料工作等多个小组认真落实方案实施。
五个一体智能化工程
2013年，学校建成了皖北地区首家高规格的录播室，75个班级“班班通”建成并全面投入使用，学校全面改造校园网站，将校园网络宽带升级到100兆。规划建设独立的内外网服务器，将视频服务器与网络进行整合，最大限制发展网络宣传及资源共享的功能。
学校一方面充分依托现代信息通讯和安徽基础教育资源应用平台等技术，或以其它各类教育资源库为依托，多种途径开展学校信息化教育资源的建设和使用，同时又和深圳一家科技公司共同开发具有学校特色的“乐教云”教育云平台，构建出高效、便捷的学校信息化支持环境以及以人为本的学校教育教学服务体系。
为了建好智慧校园，学校实施了“基础设施、教育资源、教育管理、教育服务、校园信息安全”五个一体智能化建设工程。构建覆盖全校的校园网，使信息资源通畅到达管理和教学终端，包括校园网站、学校“班班通”、学校计算机教学机房、多媒体教室、录播室、电子阅览室建设，实现了基础设施一体化；建设全校教育资源共享体系、教师继续教育培训资源、学校数字图书馆、录播室、电子阅览室，实现了教育资源一体化；建设覆盖中学部和小学部的校园教学管理系统、教育教学管理、教师管理以及智慧课堂教学支持系统、学生智慧学习系统等其他教育服务管理在内的统一电子校务平台，实现了教育管理一体化；以省市“校安系统”为基础，构建学校的统一的校园安全工作应急反应系统、网络信息安全系统和校园监控系统，实现了校园信息安全一体化；建设教育质量监控与评估系统、在校学生数字化学习系统、校园教学管理系统、智慧课堂教学支持系统、学生智慧学习与评价系统、后勤服务管理系统体系，实现了教育服务一体化。
信息技术助“同课异构”
为了更好地运用信息化服务于教学、服务于学校管理，学校构建了多元的信息技术培训体系。依托长三角网络结对学校联盟，定期选派学校领导班子和骨干老师观摩学习应用信息技术的理念和管理方法，开展校际间应用信息技术“同课异构”活动和异地网络教研活动，邀请信息技术方面的专家进行技术指导和专题讲座，进行校际培训；根据学校各年龄段教师信息技术应用的能力，定时、定点、定人、定内容，对全校师生进行有针对性的校本研修培训和层次培训；利用学校网站、淮北教育网、安徽教育网、安徽基础教育资源应用平台、乐教云资源应用平台，引导教师积极进行网络教研。
学校每学年组织一次信息化资源教学应用课堂教学比赛活动，每学期举办一次信息化教学课件评比活动，鼓励教师自制课件，积累学校的优秀课件，推荐参加各级课件比赛，同时推进学校的校本资源库的建设。学校开展聚焦信息化课堂“三课活动”，暨新招聘教师的“上岗课”、中青年教师的“评优课”优秀教师的“示范课”教学展示活动，并将优秀展示课拍摄成课堂实录，放在网络平台上“晒课”，供网络教研之用。
如今，梅苑学校将信息化应用囊括到教育教学、教科研、学校管理等方方面面，教育信息化建设更便捷、教师教学更轻松、学生学习更快乐、学校管理更高效，建成了立足于以教师教学为核心的“助教”平台、以学生学习为核心的“助学”平台和以数字化校园管理为核心的“助管”平台，实现了以应用为主线的信息技术教学与实践，构建了以体现教育信息化思想和要求的信息化校园，同时实现了以网络共享思维为特点的管理模式创新，使学校的管理全部移植到网络环境下，增加了管理的透明度。
信息化建设也带动了学校各项工作快速发展。庞莹老师在2013年全国历史优质课评比中荣获国家一等奖；周伟老师辅导的学生参加第十二届全国中小学电脑制作活动电脑机器人竞赛，荣获小学组足球比赛“冠军”一等奖。刘婷婷老师荣获2014年淮北市小学信息技术优质课大赛一等奖，安徽省小学信息技术优质课大赛二等奖。
中小学人工智能教育篇10
关键词：益智教育产品；教育功能
一、益智教育产品的概述
1.益智教育产品的内涵
益智教育产品从字面上可以理解为是开发智力并具有教育功能的产品，这类产品既可以面向儿童，也可以面向成人。例如普通的桌面拼图、积木一般广泛被学龄前孩童接收，而像九连环、桌面游戏此类比较复杂的益智教育产品的主要消费者则是成人。
2.益智教育产品的发展与分类
益智教育产品兴起于最近几年，它是玩具当中的一种，它与玩具一样都拥有相当长的历史。按益智教育产品制作工艺和材料分类，其发展分为传统阶段和现代阶段。在传统阶段，益智教育产品以传统的手工艺为技术基础，用简单的材料制作而成。例如我国的传统玩具的七巧板，它是汉族发明并在民间广为流传的益智玩具，在唐代已经出现它的雏形，是当时文人的玩具，后来演变成为今天的七巧板。
随着社会生产力的发展，现代科技手段融入益智教育产品当中，益智教育产品发展也就进入了现代阶段。在现代阶段，现代科学技术被人类所利用，人们从空间、节奏、视觉等智力方面进行设计研究，设计出有助于儿童创造思维能力发展的益智教育产品。
本文中，益智教育产品按其功能的不同，分为七大类，分别是：声光学习机、积木、智力拼装玩具、遥控玩具、拼图玩具、木制仿真玩具模型、DiY系列。
（1）声光学习机，实现了孩子与玩具的智能对话，儿童可以根据自己的喜好读书，也可以采用点读笔读书，轻松地可翻阅各类书本。此类儿童益智教育产品可以从网下载新的内容，让孩子学习到更多新的东西。
（2）遥控玩具，高科技含量的玩具市场日益火爆，智能遥控飞机、跳舞特技车、爬墙车等，含有高科技的玩具，是小朋友的最爱，同时它们也受到大人的追捧。
（3）积木，是教育和游戏的最优化结合。最早发明木质玩具并定出积木理论是福禄贝尔，他设计的恩物被很多教育界的大师所推崇，恩物也被许多国家所接受，被当成孩子们的基本玩具。未来积木想要有更好的发展，就要保留积木的特性，并要开发出积木新的功能。随着科技的发展，积木在外观上更加流畅，结构上更加复杂，功能上会更加动感、新奇。
（4）智力拼装玩具，自身不能动，需要儿童自己动手去拼装，它们没有声光的声音和光影效果，但在玩具的造型上有自身的独特之处。
（5）拼图玩具，让儿童在一定的时间里，将一堆十分杂乱的图块，拼组成固定的、一块都不能错的美丽图案，这需要儿童具有很好的观察力和耐心才能完成。儿童很喜爱他们生活中的事物，如蔬菜、交通工具、动物、建筑等，如果把这些做成拼图玩具，一定受到他们的欢迎。
（6）儿童DiY系列益智产品，儿童可以自己动手拆卸、拼装玩具，并且该玩具富有变化，有多种玩法，让孩子不会感到厌烦。与传统的玩具相比，DiY产品拥有七十二般变化，深受孩子喜爱，并且它有着其独特的功能和内涵，足以能吸引儿童的兴趣。
（7）木制仿真玩具模型，是仿生活中的事物，主要运用造型的美感，让人认识事物和通过可爱的造型带给人快乐。
二、益智教育产品与玩具、益智玩具的关系
1.玩具
“玩具”泛指用来玩耍的物品，通常与儿童或者宠物有关，现在也有为老年人做的玩具。玩具可以是自然物体，各种可以触及到的沙、石、泥、树枝等非人工制作的东西都可以称之为玩具。而根据GB6675-2003《国家玩具安全技术规范》的界定，玩具是指“设计用于或预定用于14岁以下儿童玩耍的任何产品或材料”。玩具产品品种繁多，全世界玩具种类达15万种。
2.益智玩具
由于智力的概念有广义和狭义之分，所以益智玩具也有两种定义方法。广义上的益智玩具是指能帮助玩家锻炼各方面能力的玩具，而狭义的益智玩具概念则恰恰相反，是指可以在玩家思维成长的过程中，起到引导开发作用的玩具。本文中所指的益智玩具是指可以让儿童在娱乐的游戏过程中发掘大脑潜力以及开发智力的玩具。
3.玩具、益智玩具、益智教育产品的关系
益智玩具是玩具的子系统，只能作为玩具中的个别种类；而益智教育产品则是益智玩具的其中一个分支。益智教育产品和普通玩具不同，它能使儿童在玩的过程中锻炼逻辑思维能力、记忆力、创造力等，具有寓教于乐的效果。
本文所指的益智教育产品主要是指能开发儿童的智力和创造力、兼具教育功能和游戏功能的产品。益智教育产品不同于普通的玩具（如布娃娃、玩具枪等），也不同于一般的教育用品（如教科书、文具等），它能使儿童在使用产品的过程中既体验到游戏的快乐，又提高思维力、注意力、记忆力、想象力、语言能力、意志力、合作性等心理品质，达到寓教于乐的效果。
三、益智教育产品的教育功能
在儿童活动中，益智教育产品有着不可忽视的作用。从积木到简单的组装式模型飞机，都属于益智教育产品。其特色就是使儿童在娱乐中去获取科技知识，锻炼各种能力，开发智力。益智教育产品的出现并不是因教育产生的，但在不断的发展中被赋予了教育功能。从传统的益智教育产品如简单的两根竹棍做的竹蜻蜓，儿童在玩弄中找到欢乐，到现代的运用科技的电子学习机和电子化的乐高积木都体现了现代科技的高深概念。在这种概念下儿童在玩的过程中同时得到了教育。从教育理念和模式的改革中，近几年教育都要求无论家庭还是学校的教育都要以“人”为本，而人是具有丰富情感的，是有思维的，是有延续发展的，是有社会融合性的个体，益智教育产品在这几个方面都有着教育和影响的功能。
1.益智教育产品在教育中的情感功能
益智教育产品具有一种积极的情感交往方式，有利于各种情感的产生。它作为自我情感表达的通道，成为儿童表现积极情绪、调整消极情绪的媒介。在消除陌生感、建立快乐感、培养兴趣感方面都有积极的作用。
首先，益智教育产品可以培养兴趣感。儿童的兴趣感往往来自他们的好奇心和被探索对象的无知或兴趣。有了兴趣，心理上就会变得积极，观察力和想象力也会越发敏锐。如木制仿真玩具模型、智力拼装玩具等。木制仿真玩具模型，它是仿生活中的事物，主要运用造型的美感，让人认识事物和通过可爱的造型带给人快乐。而智力拼装玩具，其造型就是拼装好的玩具，它们能吸引儿童的兴趣，他们对自己能亲自动手拼装出小船、小汽车等生活中的物品而感到高兴。
益智教育产品具有吸引儿童感兴趣的特征，才能吸引儿童去玩，这样才能发挥它的教育价值。一些以学习为主旨和载体的益智教育产品，例如声光学习机，在以前人们想象中，益智教育产品是不会说话的朋友，它们总是“默默无闻”地陪伴着孩子成长，给孩子带来快乐和促进他们智力的发展。随着现代科学技术的发展，电子教育玩具应运而生。它因为实现了玩具与电子数码技术的融合，因此具有了很强的教育特点，成为益智教育产品尤其是早教产品中的生力军。融合高科技的益智教育产品使孩子可以边玩边听边学，可以增强儿童的学习能力和对其他问题的理解力，同时还可以增强儿童看图、听音、辨别图的能力。
其次，益智教育产品可以缓解得失感。现在的儿童基本上都是独生子女，6个大人围绕一个小孩转的现象比较普遍。部分小孩存在着不合群、不积极，或者太争强好胜的性格。通过合作类的益智教育产品，孩子由开始的独占欲强到学会和别人分享，体会了合作更容易成功，并从中学会了用自己的努力来获得情感感受。缓解了迫切的得失感，会让儿童的情感更加积极向上。
2.益智教育产品在教育中的思维培养功能
不同种类的益智教育产品可以帮助儿童认知周围的事物，同时也促进他们的感官器官的发育，让他们能通过感官来了解未知的事物。益智教育产品在深化形象思维、培养创造思维、塑造艺术思维和锻炼发散思维等方面都发挥重要作用。
首先，益智教育产品可以深化形象思维。3-6岁幼儿处于具体形象思维阶段，幼儿的学习也是通过感官的参与、具体的操作对事物的表征来获取知识的。儿童主要依靠直观、具体的资源来建构、丰富自己的经验，来认识生活。在认识事物的过程中，通过相应益智教育产品的展现，让儿童触摸，能够深化他们的形象思维。
其次，益智教育产品可以培养创造思维。比如积木就是教育和游戏的最优化结合。儿童喜欢积木，是因为积木能按照自己的需要进行创造和再创造。它没有固定的玩法，没有对错之分，可以无数次以不同的方式组合起来，还可以推倒重新组合。教育家格兹姆特认为，像积木这种玩具素材越简单，越能给孩子们以成就感，其想象力及幻想的空间也能无限延展。
再者，益智教育产品可以塑造艺术思维。好的玩具本身就是一件艺术品，这一特性本身对于培养儿童审美情感、审美能力有着强大的功效。此外，强烈的艺术感染力是益智教育产品发挥其它教育功能有利条件。
再者，益智教育产品可以锻炼发散思维。目前，益智教育产品有一些很强的开放性，满足了儿童的好奇心，深受儿童的喜欢。开放性强的益智教育产品意味着有多种“玩”的可能。儿童在游戏时，需要进行一系列选择、想象、判断、组合的活动，改造它们的结构或创造新的玩法。
此外，益智教育产品可以促进逻辑思维能力。例如，积木有不同的形状，圆的、方的、三角形的，不是简单的堆叠就能达到理想效果，而是需要一定的逻辑。这就能在不知不觉中就锻炼了儿童的逻辑思维能力，可以通过自己的思考做出想要的形状和构造。
3.益智教育产品在教育中的社会融合功能
首先，益智教育产品可以促进儿童身体协调性发展。通过益智教育产品训练，他们能够运用手脚协调性较快地做出相关的动作，同时手眼配合的能力也能得到提高。比如鲜明色彩、流畅线条的益智教育产品，有助于儿童视觉的发育；能发出各种动物的声音或能够模拟大自然的声音的益智教育产品，有助于刺激儿童听觉的发育；能够运动的彩色球，有助于儿童触觉的发展。
用手活动的操作类智力教育产品，主要是让儿童手指小肌肉能更灵活，促进眼睛与手更协调的玩具，如积木、儿童DiY系列益智产品等。用积木堆出具有想象力的图形，儿童除了要拥有想象力之外，还需要他们身体的配合。积木有助于开发智力，训练儿童手眼协调能力，积木中的排列、接合、环形、对称等都对儿童的智力有好处，也给儿童提供了更多自由发挥的空间。儿童DiY系列益智产品，这类产品能培养儿童的动手能力，帮助他们能独立思考，同时又能激发儿童的想象力和创造力，促进儿童各方面能力的发展。
所以，形色多样的益智教育产品是辅助儿童来认识世界和探索世界的有效工具，可以帮助他们配合身上各种感官的反应，来接触和认知新奇繁华的大千世界。
其次，益智教育产品可以增进儿童与父母的情感。例如DiY系列益智教育产品等，亲子共同设计制作出不同造型不同形象的自制玩具，在制作过程可以引导他们从中学习知识。
再者，益智教育产品可以增强儿童与小伙伴之间的默契。观察表明，两个儿童一起时比一个人单独玩更倾向于探究新的玩具，发现玩具新功能和玩法。儿童之间的合作常常会带来愉快的结果，比如玩拼图时，可以由一人负责将图片归类找相近颜色，另外一人负责将找出的图片恰当地拼上去，也可以交换，遇到难题两个人还可以商量解决，这样一幅拼图很快就可以拼好。
此外，益智教育产品可以促进儿童初步形成正确的价值观。儿童在与他人共同玩益智教育产品时，他们需要互动，这将有助于儿童团队合作能力的培养。即便与同伴发生了争吵，在发生矛盾中他们能很好地认识自己，这对其人际智能的培养有一定的益处。在整个的过程中，儿童需要与人交流，可以锻炼他们的语言能力；通过与人争吵，可以有效地释放他们的负面情绪。
综上所述，益智教育产品是一种蕴含丰富科学知识和科学原理的玩具，它以轻松娱乐的形式阐述科学知识，展示科学现象，培养儿童学习科学的思维与精神，使儿童养成勤于思考、善于动脑的良好习惯。
（项目来源：广东省科技计划项目专题“科普场馆益智教育产品的自主创新开发与推广”，项目编号2011B040200005）
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