陕西省渭南高级中学 田婷
摘要：针对我国中学教育的现状，分析了传统中学教育中存在的问题，探讨了基于VR技术的虚拟课堂和智能化学习与考试系统在中学教育中的具体应用，指出了将人工智能应用于中学教育的优势。根据人工智能技术的发展，推动中学教育的智能化，对于促进学生高效学习，实现智慧化教学具有重要意义。
关键词：人工智能；中学教育；虚拟现实
引言：随着计算机技术的发展，人工智能、大数据和VR技术进入了高速发展阶段，其对社会的各个方面产生了巨大影响。人工智能背景下的中学教育也产生了许多积极变化，针对目前中学教育中存在的各种问题，研究人工智能下的中学教育教学方法的变革，探讨人工智能对中学教育个性化教育资源的提供和教育评价体系的建立，对于全面促进教育教学智能化发展，提高中学教育质量和效率具有重要的现实意义。
1.中学教学中存在的问题
中学教学随着教师队伍整体质量的提升已经得到了很大的进步，各种中学实验室的建立，多媒体设备的应用极大地提高了中学教育水平和质量，但是面对高考的升学压力，中学教育仍然不能摆脱传统教育固有的一些弊端。
（1）“填鸭式”式的教学方法
我国中学教育教学方式最大的问题就是老师作为知识的传授者在课堂将知识不断地给学生灌输，而学生则被动的接受，这种“填鸭式”式的教学方法在中学教育中最难改变[1]。在这种教学方法中老师占据了主导位置，而学生则成为了从属位置。同时学生养成了在学习中被动接受的习惯，极大地阻碍了其创新性思维的产生与发展，违背了教育的初衷，更加不符合国家对于创新性社会和人才建设的战略规划。
（2）教学资源的非个性化供给方式
中学教育的教学资源一般主要包括教材资料，备课文案，课后作业和教师根据课程需要选取的其他辅助资料，以上这些教学资源都是统一的向学生提供，在提供这些教学资源的时候并不能考虑到每个学生的特点进行个性化区别，这就导致每个学生对于学习内容的兴趣不同，学习效果也不同。所以中学教育中应该提供适应特定学生的个性化的、自适应的教学资源，在兴趣的基础上提升学生对于学习的热情和学习质量[2]。
2.基于VR技术的虚拟课堂
虚拟现实技术（VR技术）通过计算机技术、多媒体技术、传感器器技术、三维建模技术等一系列高技术将人或者设备“投影”到虚拟环境中，为人们提供一个沉浸感很强的仿真环境[3]。将VR技术应用到教学中可以极大的提高课堂的趣味性和生动性，调动学生的学习热情，提高教学质量。
2.1 沉浸式的虚拟课堂
以沉浸式虚拟现实技术构建虚拟课堂目前发展最快，沉浸式虚拟现实就是通过头戴式显示器，数据手套、位置感应器和其他设备构成，给学生以身临其境的感觉，让书本上的知识变得可触摸，可感知，可互动。2016年，微视酷推出了一款虚拟现实课堂教学系统，在地理、生物、物理、化学和英语等各类学科中可以广泛应用，在国内具有一定的代表性[4]。
2.2平台式虚拟课堂
平台式虚拟课堂是建立在平台式虚拟现实设备的基础上的，也就是通过显示器、声响设备、传感器和人机交互接口等组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平台式虚拟课堂中学生通过人机交互设备实现对虚拟三维模型的控制，完成一系列预期动作，产生相应的结果，主要应用于一些有危险性的实验或者比较复杂难以理解的知识上。比如生物学上的基因复制、细胞分裂和生殖人体发育等知识点是许多学生学习的难点，学生就可以通过虚拟现实设备控制实现基因复制、干细胞分裂发育直至发育成一个婴儿的全过程仿真，将以上知识点联系在一起，更好便于学生理解。
2.3 VR技术在中学教学应用中的优势
（1）对复杂空间关系和物体结构的全景式呈现。在数学、物理和化学学习中，众多难点知识是由于学生对相关知识的空间关系难以理解造成的，比如化学中的不同物质的分子结构和数学几何中的空间关系等都可以直观的展现在学生面前。
（2）对特殊场景的模拟。针对教学中存在的一些特殊的无法到达的场景可以利用VR技术进行模拟，例如在语文学习中，学习毛泽东的《沁园春?雪》时，可以模拟出当时的场景，让学生置身于场景之中，体验毛主席的伟人情怀。
（3）促进学生学习的积极性。通过虚拟现实技术让学生身临其境到各种学习环境中，可以极大的提高学生的学习兴趣，增强学生的主动交流、思考和提问的主观能动性，是学生全身心的投入到学习中。
（4）极大的提高教学效率。传统的需要大量文字描述讲解的内容，通过虚拟课堂的视觉、听觉和感觉的模拟仿真，大量的知识点可以快速全面的呈现出来，提高教学效率。
3.智能化学习与考试系统
智能化学习与考试系统目前成为研究主流，这类系统主要是通过人工智能算法、大数据为支撑，通过分析不同学生的学习情况，提出个性化的解决方案，并且实现系统考试阅卷分析的智能化，通过对学生学习和考试数据的分析挖掘，对学生学习指导提出建议供一线老师参考。
（1）个性化学习资源供应平台。每个学生都有着自己的特点和兴趣爱好，智能化学习系统通过为学生提供一个丰富的学习知识库，学生可以在一定程度上自主选择与教学进度相一致的学习资料，并且通过该系统完成知识浏览、课后作业以及考评环节，通过AI智能算法的分析，为每个学生提供个性化的学习资源。
（2）智能化信息交流平台。中学教育中为了应对高考升学压力，不可能组织丰富多彩的实际交流活动，尤其是在英语学习中，缺少英语语境是许多学生英语学习困难的最主要原因，学生可以通过智能化学习系统，利用互联网和语音识别系统实现与英语国家的学生的实际交流，促进英语学习。
（3）智能化阅卷平台。中学教育因为高考的应试属性，需要经常进行各种模拟考试，有的学校甚至达到了周考的高频率，而一线老师需要投入大量的精力在考试阅卷和分析工作中，然而随着图像识别技术和AI智能算法的发展。通过对试卷进行数字化扫描，根据AI智能算法判断答案，得到阅卷结果，并且对每个学生进行综合分析，得到每个学生掌握知识的薄弱点，以供老师参考。
结语：人工智能在中学教育中的应用，有效的解决了许多长期以来无法解决的问题，对现代教育产生了革命性的变化，随着人工智能相关技术的发展，其对于中学教育的影响会越来越大，促进教育环境和教育技术智能化，实现中学教育智能化是推动教育质量提高，促进学生高效学习的必然选择。
参考文献
[1]吴沂聪.浅析中学生英语学习兴趣的培养[J].现代交际,2018(01):168-169+167.
[2]周由游.基于技术装备的中小学英语教学实践与思考[J].教育与装备研究,2018,34(04):3-10.
[3]王钰博.虚拟现实在智慧课堂中的应用与设计[J].电子世界,2018(14):155.
论文作者:田婷
论文发表刊物:《创新人才教育》2019第4期
论文发表时间:2019/7/19
标签：中学论文; 学生论文; 人工智能论文; 虚拟现实论文; 技术论文; 课堂论文; 系统论文; 《创新人才教育》2019第4期论文;