四川首套!武侯发布《K12人工智能教育》系列丛书,中小学人工智能有教材了
该系列丛书一共分为小学版《K12人工智能教育―智慧机械》、初中版《K12人工智能教育―趣味编程》和高中版《K12人工智能教育―应用探索》三册教材。
小学版教材以知识普及为主,强调学生亲身经历,并进行基础结构的搭建和简单的程序设计,体验人工智能的生活化制作与应用;
初中版教材以培养编程思维、机器人智能化教育为主,融入目前国际主流python(派森)编程语言的语法学习;
高中版教材则进一步培养和提升人工智能设计思维,学习入门算法,注重编程逻辑和python(派森)语言函数等模块的使用。
丛书发布会上,电子科技大学大数据研究中心主任周涛表示,对于中小学生而言,人工智能教育的意义不在于知识的掌握,更在于一种思维方式的培养。例如程序化思维,它将引导学生学会如何将一件大的复杂的事情,拆分成一个个模块,来逐一突破;算法思维,“人们在处理事情的时候,大多数做出判断不是靠‘算法’,而计算机是。”
掌握计算机的算法思维,能够引导学生学会如何通过这样的方式来进行理性分析,从而做出准确的判断……不仅如此,“从小进行AI思维训练,还能够帮助孩子逐步了解和认识人工智能的边界,知道哪些是人工智能能够做到的,哪些是不能做到的。”
下一步将研究制定课程计划
变革课堂教学方式
中小学人工智能教育有了统一的教材,下一步将如何使用这些教材?对此,武侯区委教育工委书记、区教育局党组书记、局长陈兵介绍,丛书发布后,武侯区会进一步研究制定课程计划,变革课堂教学方式,加大丛书的使用培训,推动人工智能在基础教育段的实施工作。
师资方面,人工智能教育的老师从哪儿来?成都市教科院院长罗清红表示,除了专门的人工智能教师,以后不少现有学科的教师都将可能成为人工智能课程的老师,例如信息学教师、偏重理科学科的物理教师、数学教师、科学课教师等等。
此外,除了此次教材的发布,早在2018年1月,武侯区教育局就与电子科大大数据中心、市教科院签署了三方“教育大数据与人工智能项目战略合作协议”,制定了《教育大数据与人工智能项目”战略推进方案》。
2018年3-4月,完成了人工智能教育硬件环境、软件资源及配套服务的需求方案制订等筹备工作。
2018年4-12月,启动教材编写和课程试点,在武侯全区试点中小学校以每周1节课或1次集体活动的频率,开展人工智能课程教学或人工智能兴趣社团,截止2018年12月底,教材编写组完成了教材编写和三轮教师培训,技术装备与活动开展组投入570万元,通过购买课程服务的方式推进人工智能教学,引入28个课程资源包,建立起教学质量追踪体系,一年来,各学校累计完成1456个课时的授课。
据了解,目前武侯区已将5个类别(机器人、3D打印、开源硬件、STEAM创意科学、创意木工)的创新教育覆盖至区域内的52所学校,在全国率先开展起人工智能教育的区域性授课。返回搜狐,查看更多
为智能时代奠基:中小学人工智能课程如何定位与开展
除了定位不清,人工智能课程还存在的一个实施瓶颈,就是对教师、教学硬件要求非常高。教师作为指导学生开展实践和运用知识的角色,需要精心设计内容引导学生主动思考、自主学习并指导学生解决问题。教师必须具有AI教学平台操作、问题解决策略、学生个别化指导、跨学科知识整合等方面的专业素养,需要一定的知识储备和教学技巧。此外,一些实践项目的开展也需要配套的专业硬件,造价较高。上述问题对一些不发达地区的学校开班人工智能课程造成了阻碍。现在没有全国适用的中小学人工智能课程大纲,缺少高质量教材,人工智能并没有被纳入考试范围。然而,在中小学开设人工智能课程仍是必要的,需要明确课程定位,开发教材与配套硬件,减少学校开展课程的阻力。
中小学人工智能课程的定位
基础教育是一种普惠教育,在中小学开设人工智能课程的目的是让所有学生都具备成为智能时代公民所必需的技术素养,而不是把所有学生都培养成为人工智能技术专家。人工智能专门人才的培养固然很重要,但对于基础教育而言,如何使人更好地适应人工智能新时代,是一个更加具有全局性的问题。
在中小学阶段开设人工智能课程,就是为了培养学生的计算思维和对尖端科学的兴趣。过去四十年,我国在中小学开设计算机课程,培养学生对计算机的操作,以适应信息时代的发展和对公民素质的要求。而在未来的智能时代,如果我们想要有效运用人工智能,那么就必须要了解人工智能基本的运行原理和“思维方式”。计算思维是人工智能时代的独特能力要求。基础教育阶段,学生的个性、能力与兴趣千差万别,学生们通过接触计算思维的一些方法和模型,从培养兴趣人手,一步步熟练运用计算思维解决问题,进而可以像计算机科学家一样工作和思考,这是基础教育中计算思维培养的主要目标。使用计算设备,运用计算思维解决问题,将是智能时代每个人都必须具备的基本思维方式。此外,通过深入浅出、生动有趣的课程设计,激发学生对计算思维的兴趣,也会让部分孩子走上计算科学的道路,通过继续深入的专业学习,最终成为计算机和人工智能领域的专门人才。
人工智能课程开展的建议
中小学人工智能课程内容不能是复杂的编程算法、深奥的数理公式,而是要考虑到孩子们的年龄背景,把人工智能新技术、新知识、新变化提炼为符合中小学生年龄背景的话语体系。机器人可以作为人工智能的载体,吸引学生的兴趣。
人工智能与机器人教育大会执行主席、中国教育发展战略学会人工智能与机器人教育专业委员会常务副理事长兼秘书长、发展中世界工程技术科学院院士韩力群教授对于我国的人工智能课程教育做出了以下的初步架构:
小学生:兴趣吸引,玩中学。为他们提供相应的器材设备,但是一定要在“玩”中学到与人工智能相关的东西,不能简单地移植乐高机器人课程。初中生:兴趣吸引,做中学。例如编程课程,在做中体验、学习。高中生:兴趣培养,学中做。将学到的东西拿来实践。在此基础上,韩教授又提出了现在人工智能教育所需要的教材应该遵守的两个原则:一是少而精,二是浅而不偏,编写符合孩子们认知水平、富有人工智能技术内涵的教材。韩教授认为人工智能教材中可以包含人工智能概述、人类劳动工具的进化、机器感知、人工神经网络、机器学习、机器推理、群体智能等内容,结合生活实际。
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厦门中小学将开展人工智能教育试点 每学期不少于16课时
一、工作目标
以机制保障为基础、以社会化服务为支撑,在中小学阶段开展人工智能相关课程教学,逐步推广编程教育,激发学生学习探索人工智能技术的兴趣,培养学生科学素养、创新思维和实践能力。
(一)构建人工智能校本课程体系,建立厦门市人工智能教育校本课程体系,逐步实现课程资源体系化。
(二)培育人工智能教育师资队伍。以教学需求为出发点,加强教师培训评价和认证,逐步培育一批对人工智能教育有影响力的特色学校和有引领示范作用的名优教师。
(三)提升学生人工智能专业素养,培育适应未来的人工智能人才,培育具有人工智能思维、人工智能设计与创造能力的一代新人。
二、实施步骤
按照“统筹规划、分步实施、点面结合、特色发展”的原则,分三个阶段开展,逐步深入推进实施。
第一阶段:机制建设,试点先行(2020-2021学年)
推行“人工智能进百校”计划,遴选一批试点学校,选取一定的年级(小学五年级、初中一年级、高中一年级)开设人工智能课程,与已有的课程、活动深度融合,按学段分年级开展人工智能课程教学实践研究,以点带面探索人工智能教育在中小学的应用实践。
第二阶段:深入推广,特色发展(2021-2023学年)
总结试点经验,在原有开课年级的基础上,推动更多的年段和学校开展人工智能教育教学活动。开展人工智能延时兴趣课程、建设人工智能研学实践教育基地、研制相关课程数字资源,持续深化推进人工智能教育工作。
第三阶段:常态应用,品牌建设(2023-2025学年)
常态普及开展人工智能教育,推动形成特色教科研成果,打造一套融入本地特色元素课程体系,培育一批有引领示范作用的特色学校和名优教师。
承办各级人工智能科创竞赛活动,举办人工智能教育论坛峰会等,搭建区域互动共享交流平台,凸显厦门市人工智能教育品牌特色。
三、实施内容
(一)课时安排。各试点校要保障人工智能教育课时数量,各试点年级每周要从信息技术、综合实践、校本课程等课程中,安排1个课时用于人工智能教学,确保每学期不少于16课时。同时以社团活动、兴趣特长班和夏令营等形式,遴选有兴趣爱好的学生,在校内开展提升拓展课程。
(二)教学实施。选择优秀的信息技术专业或有信息技术基础的老师担任人工智能教育项目教学任务,以“人工智能进百校”项目标准实验室配套教学丛书《AI上未来智造者》内容为主开展教学。鼓励学校在深化应用的基础上,通过阶段性建设,开发特色校本教材,建立特色校本课程共享机制。
鼓励在信息技术课程中开展编程教育,小学阶段可开设Scratch等趣味编程教学,初高中阶段可安排学习Python等人工智能编程语言。
(三)师资建设。各区教育局、各级教科研机构、各试点学校要结合教师信息技术应用能力提升培训,开展教师人工智能教育全员培训,提升教师相关专业知识水平与教育教学水平,并通过分层次、线上线下相结合的专业培训,培养一支能上课、会上课的师资团队,建设一支善用人工智能技术和优质资源开展教育教学和教科研活动的骨干教师队伍。
创新人工智能师资来源渠道,学校可聘请高校、科研机构或相关企业专业人士作为人工智能教育兼职教师,补充本校专业师资的不足。
(四)教研推进。市教科院和各区教师进修学校要把人工智能教育纳入教研范围,积极组织开展人工智能教学研究活动。各校要积极开展课题研究,结合各自优势和资源特点,借助人工智能专业领域的专家力量、技术支持,努力探索新课程环境下的人工智能教育教学方式,构建以项目式学习和以问题为导向的教学新模式,不断提高人工智能教育教学质量。同时引导教师积极学习前沿的信息技术教学理论,认真开展教学实践、教学反思,不断提升自身专业素质。
(五)活动拓展。各校要积极为学生创设良好的人工智能学习环境,通过科技节、兴趣小组、夏令营、研学活动等形式,积极开展形式多种的人工智能拓展活动,组织不同层级的交流、竞赛活动,举办优秀教学成果展等,创设多元化的探索主题和实践环境,进一步激发学生参与人工智能领域学习、研究的积极性,全面培养学生探究、沟通、创新和协作能力。
(六)竞赛提升。加大对具有科技创新兴趣爱好与能力的学生的培养力度,鼓励学生对人工智能进行深入探索和学习发展,支持参与各项有品牌影响力的人工智能教育类竞赛,为省级、国家级、国际性竞赛遴选输送种子选手。积极构建以赛促学、促教、促研,打造创新多元竞赛体系,提供利用人工智能相关技术进行创意设计、技能展示和探索交流的平台,探索人工智能教育创新,发现和培养人工智能优秀创新人才。
四、实施保障
(一)加强组织领导。市教育局负责统筹推进人工智能教育试点工作。各区教育局、各试点学校要加强人工智能教育工作的组织领导,成立项目推进工作小组,做好中小学人工智能教育的落地实施工作。要制定方案,对人工智能教育的课程安排、教学管理、教师配备、资源配置、经费保障、工作督导等进行规划部署,稳妥推进人工智能教育。
(二)加强机制保障。市教科院和各区教师进修学校要逐步配备专职教研员,专门负责人工智能教育的教科研工作、师资培训培养、赛事活动组织等。教师从事人工智能教学课时数按规定纳入日常工作量,人工智能教学专职教师列入信息技术教师职称体系,兼职教师按原有系列职称体系计算工作量。对在课程建设、课堂比武、活动比赛等项目中表现优秀的教师,在评先评优和职称评定等方面给予倾斜。
(三)加强评价监督。将实施人工智能教育情况列入年度教育教学质量评估内容,建立监督评价机制。市区教育行政部门要组织对各试点学校人工智能教育课程落实情况开展监督评价,督促学校开齐开足人工智能教育课时,指导学校探索符合本校实际的人工智能教育模式,及时解决人工智能教育工作中存在的困难和问题,并充分发挥督导评估在推进人工智能教育发展进程中的引领、规范和保障作用。
(四)加强宣传引导。及时总结和宣传试点工作经验,创新宣传手段,加大宣传力度,营造良好的工作氛围,引导和促进师生广泛深入开展人工智能教育,推动我市人工智能教育持续健康发展。
厦门市教育局
2020年7月30日
来源:根据厦门晚报、台海网、厦门市教育局网站等内容整理
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新推出的中小学人工智能教育课程到底教什么教材原来长这个样!
上海书展上,由华东师范大学出版社主办的“中小学人工智能教育课程体系解读”举行,传闻已久的“中小学人工智能丛书”——《人工智能启蒙》(小学版)、(初中版)和(高中版),正式首发。
西周时期的“偃师造人”和古希腊神话中的“青铜巨人”都是很著名的传说,但你能找出这两个故事中有关于人工智能设想的部分吗?你觉得这两个故事对于智能的想象有什么共同点?
其实,无论是传说中木偶人还是神话中的人造巨人,它们都被认为是人类对人工智能最早期的一些想象。
这些久远的故事,展现出了古人丰富的想象力和高超的智慧。不难发现,无论东方还是西方,很早便有了对人工智能的想象。想象中的人工智能要么是人造的,要么是神造的,它们往往都具备人类的某种智能,有时甚至连外形都和人一样。
这是《人工智能启蒙(小学版)》中的一个章节,老师讲完后,会让学生进行相关的学习活动:“试着想象一下,如果你也具备造物的神奇力量,你会创造一个什么样的物体呢?它又有着怎样的智能呢?请试着用自己喜欢的方式描绘它的样子和能力。”
华东师范大学课程与教学研究所副教授杨晓哲博士表示:“随着时代的发展,社会已进入信息科技大发展的新时代。许多传统正在被科技革新,人工智能正以超乎想象的速度改变着世界。从小了解人工智能,认识人工智能,将让我们更加从容,更加自信,更有视野,更负责任地发现与改变世界。”
据悉,“中小学人工智能丛书”三册,分别针对不同学段的学生构建教学框架:
小学阶段,《人工智能启蒙(小学版)》带领学生初步感知人工智能,体会人工智能如何进行“思考”;了解人工智能的发展历程与趋势,试着与人工智能做伙伴的视角展开新的探索。
初中阶段,《人工智能应用(初中版)》通过剖析具体案例,了解人工智能的核心(数据、算法、算力);辩证认识人工智能对人类社会未来发展的巨大价值和潜在威胁;动手体验人工智能应用,分析和评估人工智能在生活中的应用,编创简易的人工智能作品。
高中阶段,《人工智能设计(高中版)》利用人工智能应用框架,搭建人工智能应用模块,并根据实际需要配置适当的环境、参数等;知道特定领域人工智能应用系统的开发工具和开发平台,通过具体案例了解这些工具的特点、应用模式及局限性;在真实情境中,合理运用人工智能,创造性地解决问题。
中小学python、人工智能书籍(20230232)
1、小天才学Python2、小天才学Python(教学指导)-2019-033、小天才学人工智能(2019.09)4、人工智能实验教材(6上、下)-2018-85、Python程序设计教程-20176、中学生可以这样学Python
7、人工智能基础教程:Python篇(青少版)
8、Python编程基础与案例集锦(中学版)-2019.02
9、面向中小学教师的Python编程入门(2020.08)
10、Python编程基础中学生的Python入门教材东南大学信息科学与工程学院与苏州第十中学联手打造(2021.06)
11、Python编程轻松入门北京八中老师教你学编程(2021.10)12、Python快乐编程中学学科创意编程实例(2021.02)
13、信息技术选修1算法初步(2021.05)--python版 14、人工智能(高中版)-作者姚期智编2021.05
15、普通高中教科书信息技术模块1:数据与数据结构
16、普通高中教科书信息技术模块4:人工智能初步17、普通高中教科书信息技术模块5:三维设计与创意
18、普通高中教科书信息技术模块6:开源硬件项目设计