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在中小学开展人工智能普及教育,面临着哪些困难 小学开展人工智能课程

在中小学开展人工智能普及教育,面临着哪些困难

普及教育之所以区别于特长培养类课程,它注重相关领域的常识普及,侧重全校学校的参与程度。目前更多学校在开展普及性的创客教育、人工智能教育时,仍面临着资金、师资不足等难题。

阿童木创想家曾多次进入中小学、社区,开展人工智能普及教育,并被一些中小学引入校本课,但并非一帆风顺,阻碍也是有的,即使是在支持创新教育的创客之都深圳,也会有学校师资不够的情况发生,需要借助阿童木创想家师资力量,开展双师课堂、创客社团等。

天津市第五中学高中物理教师杨磊,也面临着一些问题。杨磊介绍说,在创客教室创立之初,资金不足是一大难题。但随着工程的不断推进,他发现如何有效利用资金才是学校更应该考虑的事情。

人工智能课程,或是信息技术教育,对于学校的“存量老师”存在一定难度。现在往往采取短期培训的方式提高教师水平。杨磊认为,这是一种方法,但短期培训效果是否有效目前还待证明。杨磊建议希望师范院校能够设立相关专业,培养信息技术老师。

杨磊认为,普通学校所面临的最大的问题是学生时间不足。

上图中是2011年至2018年,杨磊所统计的创客工作室的参与人数。上面折线代表潜在有可能参加创客活动的学生,下面折线则代表实际情况。杨磊具体解释说,2015年之前参与的学生都是老师推荐,所以参与人数比较少。但2016年之后,杨磊在新疆预科班全面推广编程教育,并实施“1+3”模式,即一周一节理论课,三节活动课。根据图片显示,2017年、2018年的参与人数又有所下降,杨磊解释说,学生进入高一之后,学业压力增大,并没有足够的时间参与到创客活动中去。

针对上述痛点,杨磊建议学校在开展信息技术相关课程时要与其他学科相融合。

针对学校如何开展人工智能课程,杨磊给出了三点建议:

硬件体验。两种方式,一种是在原有的机器人套装中,加入声音识别、指纹识别等带有智能功能的模块;另一种是利用智能语音音响,让学生体验人工智能。

软件体验。利用手机APP等软件产品。

利用商业平台。例如,百度平台、商汤科技。杨磊实践之后感觉这些平台最大的缺点就是价格昂贵。

更多信息请关注阿童木人工智能公号。阿童木人工智能专注于3-18岁孩子的机器人、编程、创客等教育,提供品牌合作,希望自己的教学理念得到传播,惠及到更多的孩子,专注于培养面向未来的人才。

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广州市教育局关于公布广州市中小学人工智能课程改革实验区、校的通知

各区教育局,局属各学校,华南师范大学附属中学、广东实验中学:

根据《广州市教育局关于开展人工智能课程改革实验区、校遴选的通知》,我市启动了市中小学人工智能课程改革实验区、校申报工作。经评审、公示,现确定荔湾区、天河区、黄埔区3个区为市人工智能课程改革实验区,全市147所学校为市人工智能课程改革实验校(名单见附件)。请各实验区、校加快启动全市人工智能课程实验工作,多形式、多举措开展人工智能教学活动,为推进我市智慧教育示范区课程建设,实施AI+智慧教学工程发挥示范引领作用。

 

附件:广州市中小学人工智能课程改革实验校名单.docx

 

广州市教育局

2019年9月10日

 

(联系人:华伦昶,联系电话:22083719)

 

公开方式:主动公开抄送:市教研院、市教育信息中心、市教育基建和装备中心。相关附件

教育部:2019年5城全面接受中小学人工智能教育试点

原标题:教育部:2019年5城全面接受中小学人工智能教育试点

大势已至,未来已来。人工智能成为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术。如何在中小学阶段进行人工智能普及教育,成为教育界面临的新课题。近日,教育部教育装备研究与发展中心与北京、武汉、广州、西安、深圳五地教科院所等单位,联合发布了中小学人工智能教育装备、中小学人工智能教育装备配备方案、中小学人工智能课程指南(3-8年级)和中小学人工智能学生用书(3-8年级)等四项研究成果,为中小学开展人工智能教育探路。

人工智能教育呈现出蓬勃发展之势

当前,人工智能技术加速发展,深刻改变人类生活,推动社会重大变革。世界各国都将发展人工智能作为提升国家竞争力的重大战略,力争抢占技术制高点。在我国,随着党中央、国务院关于发展人工智能的各项政策引导下,人工智能教育呈现出蓬勃发展之势。不少高校纷纷设立人工智能学院,创设人工智能专业。在基础教育领域,人工智能教育也开始得到重视,不少地方也积极探索在义务教育阶段开展人工智能教育,中小学人工智能相关课程和教材不断涌现。

人工智能将提升教育教学能力质量和实效

据不完全统计,2018年全国范围内推出了十几种中小学人工智能相关的课程、教程或教材。这些课程和教材开发思路各有不同,也各具特色。从使用对象来说,有的面向全学段,有的专门针对初中或高中某一阶段,有的则定位于服务家庭和社会机构;从开发思路来说,有的注重与科学和信息技术国家课程的衔接,有的主要围绕技术路线突出实践活动;从内容上来说,有的以大数据为核心内容,有的侧重编程,有的重点突出某一项或某几项人工智能的技术体验。这些有益的前期探索提供了宝贵的经验,有效推动了中小学人工智能教育的发展。

中央、国务院《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》精神表明:人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,积极应对这一战略性技术带来的挑战,抓住人工智能发展重大战略机遇,加快推进AI在教育领域应用,转变传统应试教育观念,注重学生综合能力培养,实现传统教育与智能教育的跨越是当务之急。教师理应主动适应信息化,立足新时代,站在新起点,以人工智能助推教师教育教学改革,优化教师素质及管理服务水平,提升教育教学能力、质量和实效。

教育部教育装备研究与发展中心主任曹志祥表示,开展人工智能教育,可以有效提升青少年对人工智能发展现状和研究前沿的认知水平,更好地适应人工智能时代的生活,加深对人工智能所蕴含的技术思想和技术原理的理解,培养综合实践能力和创新精神,激发对人工智能的兴趣,树立投身人工智能事业的志向。“开展人工智能教育既是培养新时代创新人才的重要手段,更是国家经济社会发展的战略需要。”

全面普及中小学人工智能教育

教育部教育装备研究与发展中心联合北京教育科学研究院、武汉市教育科学研究院、广州市教育研究院、西安市教育科学研究所、深圳市教育科学研究院,作为第一批试点城市,解决当前中小学人工智能教育面临的缺少地方教育行政部门、教育教研部门共同参与的顶层设计和联动、缺少智能装备支撑等难点问题。

此次发布的中小学人工智能教育装备包括人工智能应用软件、编程平台和智能机器人搭建模块三大主要部分。此次发布的还有项目组制定的包括人工智能活动空间和人工智能教育装备配备要求在内的方案,以从实践层面上发挥装备育人功能,支撑课程实施。发布会同时也发布了中小学人工智能课程指南(3-8年级)和学生用书(3-8年级),初步探索出了以体现装备课程化、课程活动化、项目游戏化为课程目标的人工智能教育学科课程核心素养。返回搜狐,查看更多

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示范与共建 推动中小学人工智能课程普及

2017年以来,湖北省百余所中小学校开设了人工智能校本课程,湖北第二师范学院在其中发挥了示范、服务作用。在第二届全国人工智能骨干教师培训班(武汉)上,贺德富教授示范讲授了《我能成为明星吗》《妈妈不用担心报听写了》《爸爸去哪儿》3个教学案例,分别涉及到人脸识别、语音识别与合成、情感分析,并带领老师们采用图形化编程和Python分别实现,示范讲授了人工智能课程在小学与中学的目标与衔接问题。

 

图 贺德富为全国人工智能骨干教师培训班授课

湖北省武昌水果湖第一小学信息技术主任胡祖军表示,小学生对人工智能的技术原理不能理解,传统授课方式不能很好地吸引学生,必须结合孩子们感兴趣的话题,以体验和项目搭建的方式开展课堂教学。教育部教育信息化教学应用实践共同体项目“中小学人工智能课程教学应用实践共同体”在湖北第二师范学院和湖北省教育信息化发展中心的指导下,以示范和共建方式,推动了中小学人工智能教育普及、普适、普惠。

 

消减焦虑,变精英教育为普及教育

针对社会上一些培训机构为了利益,过分宣传甚至是虚假宣传人工智能教育,把人工智能教育的泡沫吹大,增添了社会、学校、家长的教育焦虑问题,共同体大力推动以学校作为人工智能教育的主渠道,变小众教育为普及教育、变精英教育为普惠教育,避免被企业过于功利化的利益推动,失去教育“初心”。

人工智能普及教育不是要中小学生都变成程序员,而是要重视全面育人,立德、励志、启蒙、育智,要回归教育育人的本质和初心。训练学生的逻辑思维、编程思维、计算思维,让学生在未来面对世界发展不确定性的时候,能有正确的思考和解决问题的思维方式,成为具备较好信息素养的社会主义合格建设者和接班人。湖北省教育厅科技处王强处长提出,要积极探索人工智能课堂教学目的和内容,积极推进学习方式的变革,打破班级授课制,实施订单式学习,积极推进人工智能在教学领域的应用,实现普及教育与个性化培养的结合。

共同体成立初期的11个成员单位的负责同志和5位专家研究确定了本共同体的目标愿景,后面中小学校在申请加入共同体时,都承诺完全理解并遵守共同体推动人工智能课程“普及、普适、普惠”的理念和价值观,在校内普遍开设人工智能课程,让人工智能教育进课堂,所有学生都能体验到人工智能带来的便利和挑战,在普及推广的前提下,再把学有余力且对人工智能特别感兴趣的学生招进社团,进行提升式培养,校内教育不得学生收费。  

 

图湖北省武昌水果湖第二小学、武汉市第二十中学人工智能班课

  

图 武汉市武昌区三道街小学、荆门市海慧中学人工智能班课

 

共建共享,建立课程小初高衔接体系

中小学人工智能在全国还属于新学科,可供借鉴的成果和经验还不多,教材、教学资源均未形成体系,部分教材对装备器材依赖过多,没有教学平台和器材就无法开展,不利于普及教育。我们借鉴其它共同体建设的成功经验,建立了人工智能课程资源建设与成果分享机制、人工智能实验室场地及建设方案共享机制,把共同体成员单位分为小学、初中、高中三个小组,各校主责一定数量的课程和教学资源,组内每月交流课程资源和教学研讨,打磨精品课程,组间每季度组织教学示范和教研活动,打造课程体系,形成9个专题、86节优秀示范课。专门开发湖北省中小学人工智能教育平台,按小学、初中、高中三个学段入门、进阶、拔高三个层次,免费分享优秀课程资源,助力有意开设人工智能课程的学校快速开设课程。

 

图湖北省中小学人工智能教育平台

 

联合湖北省教育信息化发展中心围绕“普及、普适、普惠—新时代中小学人工智能课程资源建设与发展”,开展人工智能课程资源征集活动,课程资源分为教学视频、教案和课件两类。小学阶段主题为“人工智能与图形化编程”,以小学生可以理解的思维方式科普人工智能知识,讲授利用图形化编程软件搭建简单的人工智能系统;初中阶段主题为“人工智能与开源硬件”,利用掌控板、Micro:bit、Arduino等开源硬件或机器人组件讲授人工智能原理,体现机器学习和智能生成的原理,搭建中等复杂的人工智能系统,利用人工智能技术解决生活中实际问题;高中阶段课主题为“人工智能初步与Python编程”,利用Python语言讲授典型人工智能算法的实现过程,通过搭建简单的人工智能应用模块,亲历设计与实现简单智能和系统的基本过程与方法;人工智能师资培训主题为“人工智能+教育”,内容包括人工智能导论、机器学习、人工智能系统搭建、人工智能教育应用、人工智能与学科融合以及与人工智能相关的STEAM教育、创客教育、机器人教育等。

人工智能课程需要实验室,但不同厂家会提供不同的教学装备,我们建议各校根据实际需要选择,既要考虑班课教学需求,又要满足社团活动需求,已经建成实验室的成员校将他们的建设方案分享出来,让更多有建设需求的学校学习借鉴。湖北第二师范学院计算机学院杨莉院长介绍,2020年学院投资1500多万元新建了华为云学院人工智能大数据中心,可以作为湖北省中小学生人工智能实践基地,联合举办中小学生人工智能夏令营、科普周、师资培训和竞赛活动。人工智能大数据中心现有人工智能实验室、实训室、VR/AR体验室、产教融合创客空间、录播室、会议展示室十余间。购置了基于树莓派技术的人工智能小车、基于STM32技术的智能手环、基于STM32技术的智能飞行器、智慧养老实训套件各30套,工业级桌面型机械臂实训套件20套,开源树莓派人形机器人实训套件12套,可以满足200人的研学需求。

 

    

图湖北第二师范学院人工智能大数据中心

 

课程指南,准确定位课程目标内容

中小学人工智能课程的课程性质是什么,课程目标如何定位,课程结构和内容包括哪些,这是共同体必须首要考虑的大问题。在湖北省教育厅科技处和省教育信息化发展中心的指导下,共同体联合制定了《中小学人工智能课程指南》,将中小学人工智能定位为实践性、综合性、发展性课程。

中小学人工智能课程旨在培养学生的人工智能意识、技术创新思维、应用实践能力和智能社会责任。课程通过提供技术多样、资源丰富、融合发展的智能化环境,帮助学生从整体上较全面和清晰地认识人工智能,掌握人工智能的基本概念、基本原理和基本方法,了解人工智能研究与应用的新进展和新方向,认识人工智能在人类生产和生活中的重要价值,开阔学生知识视野,培养学生积极思考、严谨创新的科学态度和解决实际问题的能力,全面提升中小学生信息素养和适应智能社会的能力。

中小学人工智能课程的教学内容可分四个层面,即人工智能通识、人工智能技术、人工智能系统、态度与价值观。教学内容在小学、初中、高中三个阶段呈现梯度加深,如对人工智能的认识方面,小学阶段学生能够理解人工智能就是让机器去完成以前只有人才能够完成的智能工作,初中则要理解人工智能就是与人类行为相似的计算机程序,高中则要认识到人工智能是会学习的计算机程序,能根据对环境的感知,做出合理的行动,并获得最大收益。也就是,教学内容随着学生认知水平和知识能力的提高而逐步加深。

  

图  中小学人工智能课程指南研讨会

 

图 武汉市第四十九中学组队参加人工智能研学

 

武汉市汉阳区教育局电教馆谭婷馆长指出,中小学人工智能课程应突出体验、探究和交流,因为人工智能是一个交叉学科,知识体系复杂,中小学不能过分关注知识体系的完整性,应该以项目式学习为主要形态,通过翻转课堂重构教学组织方式。要建立人工智能课程评价体系,评价应以促进学生学习、改善教师教学为根本目的,避免过于关注知识与技能。

 

AI+创新,赋能中小学素质教育

人工智能教育开课不是目的,提高学生的综合素质才是教育的目的。经过近两年的教学实践,共同体学校师生能力素质提高明显。成员校单位积极组织学生参加“电脑制作大赛(信息素养提升实践活动)”“信息技术创新与实践大赛(NOC)”“全国科普日”“院士专家进校园”“宋庆龄少年儿童发明奖”“明天小小科学家”“云上科技嘉年华”等科技实践活动,取得丰硕成果。

湖北省武昌水果湖第一小学通过人工智能实验室开设开源电子编程课程,培养孩子们的信息素养、创新意识和创造思维能力,有效激发了孩子们的创造兴趣。2020年初,突如其来的新冠疫情打乱了人们的正常生活。校园病毒防疫变得更加严峻和必要了。能否让教室实现智能杀毒灭菌?五(7)班的江晨语、章子然、赵印天三位同学动起了脑筋,设计了让教室进行智能杀毒灭菌的科技小发明,获得了实用新型专利授权。

图 湖北省武昌水果湖第一小学学生制作的AI科技小发明获实用新型专利

 

武汉市吴家山第三中学学校骨干教师长期参与人工智能课程的学习、开发、实施、培训等活动,不仅促进自身的提升及学校人工智能教育的良性开展,而且对区域形成了很好的辐射和拉动作用。2021年建党100周年前夕,以“学党史、知党情、感党恩”为主题,制作人工智能科创作品,为党庆生。

图 武汉市吴家山第三中学制作人工智能科创作品

 

武汉市楚才中学钱浩等老师引导学生学以致用,指导学生完成了英语单词听写APP小程序开发,让学生完整经历了需求分析、程序设计、试用反馈、修改完善、评价等过程,学生成长进步明显,荣获全国青少年人工智能创新挑战赛Stacktop程序设计赛金奖。

图 武汉市楚才中学学生完整体验智能项目开发过程

 

 

在教育部科技与信息化司、中央电化教育馆的指导下,“中小学人工智能课程教学应用实践共同体”将继续发挥示范引领作用,积极开展“结对帮扶”活动,共建共享优质教育资源,组织师资培训、交流汇课等教研活动,组织科普教育、竞赛展示等素养提升活动,不断推动中小学人工智能课程“普及、普适、普惠”和人工智能教育均衡发展。

国务院:中小学应设置人工智能课程,逐步推广编程教育

近日,国务院印发《新一代人工智能发展规划》(以下简称《规划》),明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点,应逐步开展全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科,培养复合型人才,形成我国人工智能人才高地。

2030年发展为世界主要人工智能创新中心

在我国人工智能技术的总体发展规划中,也明确提出了我国新一代人工智能“三步走”发展战略:

2020年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步,人工智能产业成为新的重要经济增长点,人工智能技术应用成为改善民生的新途径;

2025年,人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平,人工智能成为我国产业升级和经济转型的主要动力,智能社会建设取得积极进展;

2030年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心。

中小学设置人工智能课程,推广编程教育

《规划》提出,实施全民智能教育项目,在中小学设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。支持开展人工智能竞赛,鼓励进行形式多样的人工智能科普创作。

其中,在2017年《义务教育小学科学课程标准》中就曾提出,为进一步加强小学科学教育,2017年秋季开始,小学科学课程起始年级调整为一年级。原则上按照小学一、二年级每周不少于1课时安排课程,三至六年级的课时数保持不变。

高校增加硕博培养,形成“人工智能+X”模式

《规划》指出,要进一步完善人工智能领域学科布局,设立人工智能专业,推动人工智能领域一级学科建设,尽快在试点院校建立人工智能学院,增加人工智能相关学科方向的博士、硕士招生名额。

鼓励高校在原有基础上拓宽人工智能专业教育内容,形成“人工智能+X”复合专业培养新模式,重视人工智能与数学、计算机科学、物理学、生物学、心理学、社会学、法学等学科专业教育的交叉融合,培育高水平人工智能创新人才和团队。

普及智能交互式教育,开放研发平台

《规划》还提出,在人才培养计划中,全面的智能教育不可忽视。通过开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用,建立以学习者为中心的交互式教育环境,提供精准推送的教育服务,以期实现日常教育和终身教育定制化。

另外,布局建设科技创新基地,完善人工智能科普基础设施,面向公众开放人工智能研发平台等,也是整个智能教育发展规划中不容忽视的重要组成部分。

人工智能的发展是大势所趋,未来所有行业都将随着人工智能而带来升级与变革。会有更多的产业和新兴商业模式诞生。对于孩子的教育需要紧跟时代潮流,毕竟我们现在培养的孩子,要考虑10年-20年后的工作和竞争格局。

(原题为《新趋向!我国中小学将要设置这些课程》)

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