人工智能课程走入高中课堂
2018年,天津市东丽区人工智能Scraino编程教育普及教学研讨会。资料图片/视觉中国
新京报记者:姜慧梓、黄哲程
近几年,人工智能和5G、物联网等一起,已经成为世界各国争夺的新蓝海。在我国,关于人工智能(AI)的探讨也逐渐从产业领域开始向教育延伸。
新京报记者梳理发现,从2017年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》,要求在中小学阶段设置人工智能相关课程开始,不到两年时间内,先后有6份文件提出要在中小学开展人工智能教育。
2018年1月,教育部公布《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》,人工智能、物联网、大数据处理正式被纳入《普通高中信息技术课程标准》新课标。
在政策的推动下,2018年中国人工智能教育发展迅猛:多套教材相继发布;AI企业与学校联动,产学结合抢占市场;青少年创新竞赛AI项目风头正劲;包括清华、北大等高校的自主招生录取名单中,信息学特长生的比重也逐渐增多。
按照新课标要求,今年9月秋季学期,北京等已经开始高考综合改革试点的省市就将率先实施新课程、使用新教材,人工智能课程也在其中。
统编教材编写中
新课标要求,普通高中信息技术课程由必修、选择性必修和选修三类课程组成。其中,选择性必修中的模块4,即是高中统编版AI课程《人工智能初步》。
去年8月教育部印发的《关于做好普通高中新课程新教材实施工作的指导意见》指出,从今年秋季学期起,全国各省(区、市)分步实施新课程、使用新教材,到2022年秋季开学,全国各地都将进入新课标时代。据了解,目前普通高中各学科教材仍在编写修订中,统编版人工智能教材也在统筹编写阶段。
同时,各省教育部门也加紧在《信息技术》课本中增加人工智能的内容。在山东省初级中学《信息技术》课本的最近一次改版中,Python、人工智能、手机编程等都进入了新教材,编程占据三个单元。
江苏省教研室《信息技术》教材编写组也发布了2018年苏科版《信息技术》教材。记者查阅教材目录发现,编程、机器人课程、走进人工智能等章节出现在8、9年级的教学内容中。
自主教材覆盖全学段
另一方面,各高校、企业等自主研发的人工智能教材很早就开始抢占市场。据记者不完全统计,目前市面上可以买到,且知晓率较高的,针对小学到高中不同年龄层的人工智能教材已有4套。
去年4月,我国第一本面向中学生的人工智能教材《人工智能基础(高中版)》发布。随后,《人工智能(初中版)》于去年7月面世,“这本书并不是要培养工程师,而是提升学生的人工智能素养,帮助学生建立起对人工智能的鉴赏力、理解力和应用力。”编写团队曾表示。
去年11月,《AI上未来智造者——中小学人工智能精品课程系列丛书》出版。据介绍,该套教材是根据新课标要求打造的小初高贯通式课程体系,先期在上海嘉定一中、交大附中嘉定分校试点,今年将有数百所中小学引入这套教材。
而被称作“首套K12全学段全系列”的人工智能教材也可能于今年7月面世。
追访
多校开设相关课程专业实验室非标配
目前,北京市人大附中、清华附中、陈经纶中学、汇文中学等多所学校都已开设或建立人工智能相关校本课程或社团,教授人工智能知识,引导学生开展相关研究。
汇文中学高二学生王楠(化名)加入学校的机器人社团已一年多,她告诉记者,社团有专门的教室,提供各种机器人仪器,还有专门的老师教如何组建机器人,并通过电脑编程控制机器人进行各种活动。北京市第五十中学初三学生李亦(化名)曾参加语音识别技术相关课程,课上老师介绍了语音识别知识,并让学生通过校内电脑进行实践。
据了解,北京三十五中学在几年前就建设了“智能科学与技术实验室”和“人工智能机器人实验室”,学生可以在其中开展人机互动、人工智能等深度学习。但走访中记者了解到,目前也有不少学校并没有建设这样专业的实验室,已开设人工智能相关课程的学校,其实验是在学校的机房中进行。
新课标规定,普通高中学校要根据平行班的数量设立信息技术实验室,且“实验室应针对每个模块单独设立”。这对今年9月秋季学期就将开设人工智能课程的学校提出了更高的要求。
“机房够用了”。北京某高中的信息课老师告诉记者,人工智能作为校本课程已开展一段时间,校内机房能够满足目前的教学需要。对于新课标提出的硬件设施方面的要求,他表示,实验室的设置要依据教材内容来定,统编版的教材还没有看到,所以是不是一定需要专业实验室还不清楚,“如果必须要有,可能会在原有机房的基础上改造一下吧。”
教师培训陆续展开培训方向仍在摸索
2018年4月,教育部《高等学校人工智能创新行动计划》明确要开展人工智能普及教育,同时提到教师人才队伍的建设,要求在教师职前培养和在职培训中,设置人工智能相关知识和技能课程。
记者了解到,今年3月,云南昆明的嵩明县教育局对全县16名教师进行了人工智能机器人实验室任课培训,并分两批建设了9间人工智能机器人实验室。百度、科大讯飞等企业在为学生提供AI产品和学习平台的同时,也开始针对教师的人工智能任课培训开发相关模块。
随着教师参与的相关培训越来越多,对培训方向和内容的质疑与反馈也陆续出现。一位接受过人工智能培训的高中老师表示,“像是学会了一个工具,而不是一门学科。”
这位老师介绍,他参与的培训是在一家AI企业里开展的,包括账号、培训内容等都需要在企业的平台上进行,一旦脱离这个平台,“这些内容就很难呈现给孩子,除非在课堂里也用人家这个平台。”
对此,有专家认为,新生事物需要成长的时间和空间,在摸索阶段,如果能借助一些相对成熟的力量,比如在产业领域内发展较好的企业等,其实是有利于人工智能教育的开展的。
声音
给孩子“不深入研究”的选择权
猿编程总裁李翊认为,人工智能需要有扎实的编程、算法、数学基础,还需要与其他学科知识融会贯通,甚至还需要有一些天赋。因此,从小抓起,搭建人工智能人才的培养体系十分重要。此外,人工智能的真正意义在于对各行各业的渗透和影响,即使不从事专业的人工智能领域,也需要对其有认知、有感觉。
中国教育研究院研究员储朝晖也表示,人工智能作为一种新的技术,加入到中小学新的课程里是有必要的。但他指出,大多数人用的是技术产生的结果,“而不是用它的过程和逻辑,不一定要深入学习后才能使用。应该给孩子‘不喜欢、不深入研究’的选择权,而不是去强迫。”
储朝晖还强调尊重学生个体差异的重要性,“大部分学生将来未必会从事专业的人工智能工作,可能仅仅是会用到人工智能,因此要根据学生的兴趣爱好,把人工智能教育的范围放得宽一点,不需要步调一致,都去学相同内容。”
另一方面,由于人工智能技术本身是发展的,因此,究竟人工智能技术中的哪一部分、哪些内容、多大比例进入到课堂,也需要跟随技术的更新与淘汰进行不断调整。储朝晖以自身经历举例,“上世纪80年代电脑还算是新技术,我们要学习波尔代数、数据位数转换这些。现在来看,一般人使用电脑根本不需要那个,但是对于专业的人来讲还是需要的。”
国务院文件:全国中小学全面开设人工智能相关课程
➤二:充分发挥社会主义制度集中力量办大事的优势,动员一切资源,抢占先机,协同发力,牢牢抓住人工智能发展的重大历史机遇。
➤三:通过壮大智能产业、培育智能经济,为我国未来十几年乃至几十年经济繁荣创造一个新的增长周期,带动国家竞争力整体跃升和跨越式发展。
➤四:到2020年,我们人工智能产业竞争力务必要进入国际第一方阵。实现人工智能核心产业规模达1500亿,带动相关产业规模超万亿。
➤五:到2025年,我们人工智能的理论和技术务必达到世界领先水平。实现人工智能核心产业规模达4000亿,带动相关产业规模超5万亿。
➤六:到2030年,我们人工智能务必要占据全球人工智能制高点。实现人工智能核心产业规模达1万亿,带动相关产业规模超10万亿。
➤七:开辟专门渠道,实行特殊政策,实现人工智能高端人才精准引进。在我国中小学阶段设置人工智能相关课程,尽快建立人工智能学院,增加相关博士,硕士招生培育。
不可思议!
到2030年,占据全球人工智能制高点;为我国未来几十年经济繁荣创造新的增长周期;带动国家竞争力整体跃升和跨越式发展;教育从娃娃抓起,小中大学相关课程全面推进。
不得不说,我们的制度优势在这次历史关口面前,被发挥到了极致。为了实现第四次工业革命的弯道超车,这绝对使出了我们的举国之力。
壹
人工智能,大国不得不参与的军事竞备
那国家为什么要在人工智能上花费这么大的代价呢?
当然,除了经济问题,最重要的一定是未来生存权的问题。
社会上一直流传着这样的话:谁能引领人工智能,谁就掌控了人类的未来!
在今年6月份,马云曾放言:“回望历史,第一次技术革命和第二次技术革命先后引发了一战和二战,人工智能可能会引爆第三次世界大战。”
这绝非空穴来风,这就是人的本性,当某国或几国联盟在军事上产生绝对优势后,往往剩下的就是对落后国家的想打就打,想杀就杀。
比如说,第一次工业革命爆发在英国,英国军事碾压了全球后,几乎殖民了大半个地球,对于不太顺眼的印第安人,不假思索就采取了种族灭绝。
未来,一旦某国的人工智能技术一骑绝尘,能轻易的碾压全球,可以预估,一场掠夺和灭族战争可能随即爆发。
就在上周日,《卫报》报道称,来自26个国家,包括马斯克等的116位人工智能创始人,像联合国递交了一封建议信,希望后者能禁止"致命性自动化武器(LAWS)"的部署。
而这里的"致命性自动化武器(LAWS)"不是指具体某一种武器。按照其定义,就是机器人在没有人为操作下,自动筛选和攻击目标。
但这种禁止有用吗?这就是一场全球的军事竞备,就像核武一样,你明明知道它危害巨大,但不得不参与其中。
贰
五到十年,人工智能将全面超越人类
目前来说,人工智能正在朝着我们可预料和不可预料的方向飞速发展。
未来学家Kurzweil曾表示,当我们用1000美元购买的电脑产品,能达到人脑的计算速度时,人工智能时代将全面来临。
我们在1985年的时候,1000美元能买到的人脑计算速度还是万亿分之一;到1995年,十亿分之一;2005年时百万分之一;而2015年已经是千分之一。
马斯克也曾预言:“一旦人工智能达到一个临界值,即达到相当于人类中最聪明、最富有创造力的人的智力水平时,那么它将在极短的时间内超过人类智力的总和。”
早前扎克伯格也预言过,人工智能将在听、说、读、写等核心感知力上5-10年内超越人类。
孙正义则认为,人脑中有300亿个神经元,当芯片的晶体管数量超过300亿时,新时代即将到来,这个时间或许是2018年。
而在不久前,Facebook的实验室竟然爆出两个人工智能,在用人类所无法理解的语言,成功地进行交流。
在我们毫无察觉的世界里,人工智能正在读取我们的天量数据,日夜不息地自我迭代进化。
我们人类用了几百万年才进化来的人脑正在各个领域被人工智能轻易击败。
太快了!一切都太快了,按照全球推进的速度,或许过不了几年,我们就进入了一个前所未有的AI世界。
叁
全面智能化!我们或将无工可打
在这份《新一代人工智能发展规划》中,不难看出,几乎所有的商业都加上了智能两个字。
比如:智能制造;智能农业;智能物流;智能金融;智能商务;智能家居等等。
在这一个个智能的背后,不仅代表着产业的重大变革,同时也预示着我们更多的人未来或将无工可打。
前段时间曝光的秦皇岛的智能水饺厂,如今整个车间空空如也,机器代替了人工,可以24小时不停歇地工作!
让我们来看一下更震撼的视频:
不仅是工厂车间的劳动力被替代,未来随着智能金融的普及,连投资分析师也将面临失业。
目前,银行的审计员基本已经被人工智能取代,智能投顾比分析师更理性,计算结果更精准。
牛津的学者就指出,未来十年,随着AI变得足够聪明,或将消灭全球40%以上的职业。
而创新工场董事长李开复在2016WISE大会上表示,未来十年,世界上50%的工作都会被人工智能所取代。
马云也曾说,未来三十年,我们或将无工可打,无商可务。很多人会很倒霉。
是的,这些人工智能模仿我们思考,模仿我们去感知,能24小时不断自我学习,从来不知疲倦为何物,一旦他们逐渐完善,我们人类就只能被无情的替代。
新的时代已经渐行渐近,我们根本无力阻止,与其坐以待毙,咱们不如紧跟人工智能环境下的新机遇,随风起舞。
肆
人工智能教育学校如何应对?
《新一代人工智能发展规划》中要求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,形成我国人工智能人才高地。
其实,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。
中国教育科学研究院研究员储朝晖认为,在中小学阶段加强人工智能的教育,是为了让孩子们对这种新生事物加强了解,培养一种亲近感。
第一,要培养孩子们的意识、观念,让他们了解人工智能,并且积极的参与进来。
第二,要给有特殊兴趣与能力的孩子们相应的帮助,因为有些孩子可能在这个领域里面,比一般的孩子更有潜力。我们要排除‘只考试,不参与’的想法,尽可能让有潜力的孩子得到适当的发展。
实际上,早在2007年9月,深圳市教育局和哈尔滨工业大学深圳研究院机器人教育中心就联合开展“人工智能与机器人”教学进入中小学课堂试点。全市确定83所试点学校,分别在小学5年级和初中1年级普及人工智能与机器人教育。
苏州星湾学校也早早组建了机器人社团。在人工智能阿法狗战胜了围棋高手后,星湾学校的“星湾AI救援项目”成了大家关注的话题。在老师的指导下,学生制作的救援机器人,可以通过超声波、红外线传感器解决躲避障碍的问题,通过陀螺仪、指南针等传感器结合所学的C语言程序编写,还能解决精确定位及如何快速转移伤员等很多复杂的问题。
储朝晖认为,过去,在中小学教育当中,可能有些内容是与之相关的实践,但目前还没有形成完善的体系,也没有从人工智能的角度进行整体规划。加强人工智能的教育,需要多个层面的努力。
伍
小学生能理解人工智能和AI?
有人质疑,以小学生的知识储备和文化水平,根本无法理解人工智能和AI。
“又不是真的去让孩子们编写AI程序,肯定只是科普而已......”
小学的人工智能课程肯定是以应用普及为主,不会涉及到复杂的数学原理。
人工智能等相关课程有利于改变学生固有的思维模式,帮助他们从强因果性的“公式性思维”转变为大数据时代的“相关性思维”。
在牛顿和麦克斯韦的时代,他们所导出的简洁公式给出了确定性规律,学生们只需死记硬背即可。
但我们现在面对的却是更加复杂的自然和社会现象,多维度和多变量将会导致很大的不确定性,虽然还不能用解析式来说明因果关系,但是如果能从足够多的数据中发现相关性,也能把握事物发展的轨迹――这便是人工智能作为数据密集型科学可能给学生带来的潜移默化的影响。
一位前教育行业从业者同样乐观的表示:人工智能相关课程有可能改变学生们对数学这门“枯燥”学科的看法。
“如果从心智启蒙阶段就接收到AI的熏陶,那这帮‘新人类’看待数学这颗又枯又高的树,与我们这帮老古董的视角、高度就完全不同了。他们在潜移默化中,见证也参与了数学与算法奇妙的交融,并且他们与生活的结合是如此亲密,看得见摸得着。
可以说,AI提升了他们对数学和科学的认知,从而可以展望,以数学为基础的现代科学教育有望实现质的飞跃。
陆
人工智能课程,具体给孩子们讲什么?
IT媒体人冀勇庆认为,主要是让中小学生门对“算法”等技术有一个概念,为未来更加深入学习相关知识打下基础。
冀勇庆说:“主要是给中小学生一个概念,人工智能到底意味着什么?如果将来想在人工智能方面进行深造,可以选择哪些方向进行学习。同时,还可以传授关于人工智能的专业知识。比如人工智能跟机器人结合起来,会是什么样的结果?人工智能和智能家居结合起来,会是什么样的结果?要通过一些实验的方式,让中小学生有一个直观的概念。等到学生进入大学课堂后,再学习物理、数学算法等方面的比较精深的知识。”
教育企业人士陈滢认为:“在课程设置方面,课程应该主要是案例型,场景化的,有案例,有小实践,参观,小论文,重点普及机器与人和谐共处的观点,既要理解机器智能不断提升的事实,也要摒弃那些机器操纵一切的唯机器论,树立正确的人机协同理念,认识到机器智能是科技发展的必然趋势。”
《规划》中除了提到设置人工智能课程,还提到要逐步推广编程教育。在推广上有这样一些问题还值得我们关注:
引导兴趣为首。编程教育最关键的在于培养孩子的创造性思维,提高逻辑思考能力、解决问题的能力等。不管有什么想法都可以自己动手实现出来。所以,推广编程教育更应该着眼于兴趣,要提防“应试”、竞赛加分等压得孩子们气喘吁吁。
对社会培训做好规范、引导。当前,针对孩子的编程班日渐火爆,但这些培训多鱼龙混杂,而家长不惜重金让子女参加,也有抢“起跑线”的急躁心理……只要一项技能站上了“风口”,培训市场火爆是一种必然,对此既要鼓励社会力量参与其中,也要做好规范、引导。
此外,需要配套。推广编程教育需要师资、设备等配套,但不同学校之间资源差别太大,这是不争的事实。所以如何加大投入用于人工智能、计算机教育,让孩子们有更均等的机会学习编程,也是值得重视的问题。
学校在开设这些课的同时,还应为学生考虑10年-20年后的工作和竞争格局。冀勇庆表示:“很多大的互联网公司,普遍都反应人工智能专业的研究人才奇缺。去年到今年,人工智能的人才薪水翻了好几倍。因为全球人工智能方面的人才仅仅有几千人,基本都被各大互联网公司、各大技术公司疯抢。
那么,这时就会出现很大的人才瓶颈。中国在人工智能领域是比较领先的。在人才方面和美国差距不是很大。通过在中小学设立人工智能的教育,我认为能为大学输送更多的人才,通过大学的专业培养,也利于将来的产业对接。
李开复曾经在哥伦比亚大学发表了题为《一个工程师的人工智能银河系漫游指南》毕业演讲,他表示采用智能投资算法获得了比他私人理财顾问高八倍的收益,人工智能将取代交易员、银行职员、会计师、分析员和保险经纪人。
“就连最近的九寨沟地震,最快的一篇报道也是由写稿机器人给撰写出来的……”
在这种趋势下,如果孩子们的教育跟不上时代潮流,那未来该如何在竞争激烈的社会中安然立足?如此看来,进行全面的智能教育不可忽视。
文源:新校长传媒。返回搜狐,查看更多
中央电化教育馆中小学人工智能教育试点工作(小学阶段)启动暨培训会在武汉召开
中央电化教育馆副馆长杨非出席会议并讲话。杨非同志指出,目前,在中小学领域特别是小学阶段开展人工智能教育教学还处于摸索阶段,尚无系统完善的课程标准,也无成熟经验可借鉴。中央电化教育馆作为教育部服务中小学领域唯一的教育技术专业事业单位,有责任打造中小学人工智能教育领域的国家课程,并面向全国中小学推广使用。在中小学开展人工智能教育,首先应定位于做好科普工作,重点是推动全国中小学生对人工智能具有基本的认识、了解正确的概念、培养基础的素养和兴趣。他回顾了中央电化教育馆中小学人工智能教育试点工作(中学阶段)的研发、试用和推广历程,并勉励小学阶段各实验校深入探索,摸索出可复制、可推广的教学方法,进一步打造一批有理论、有概念、有操作、有过程、有检验验证结果的优秀教学案例,为下一步推广普及打下坚实基础。
杨非同志对本次试点工作的组织实施提出了两点要求。一是各地各校要高度重视,为试点工作的顺利实施提供必要的服务支撑。他指出,试点工作不是贴标签、发荣誉,也不代表选上的学校就是高人一等,就是示范楷模,而是要大家一起努力、发现问题、解决问题,共同研磨改进,争取最后成功。试点工作也许开始不尽人意,最后也可能失败。对此,大家要有充分的信心和思想准备,要用严谨的态度来对待试点。杨非同志强调,只有把一线授课教师的内生动力真正激发出来,才有可能创新教学方法,不断涌现更多优秀教学案例。中央电化教育馆正在考虑,对于学科应用成效显著的教师,将其聘请为人工智能教育培训教师;对于组织实施得力、整体应用水平较高的学校,将其认定为人工智能教育培训基地,为未来面向全国更多教师开展培训提供支持。希望各地和各校也能因地制宜地研究出台相关政策措施,共同激励实验校和实验教师开展人工智能教育教学创新。二是专家组要充分发挥专业作用,为试点工作的科学推进保驾护航。
湖北省教育信息化发展中心主任
田明华致辞
湖北省教育信息化发展中心(湖北省电化教育馆)主任(馆长)田明华出席会议并致辞。田明华同志简要介绍了本省人工智能教育发展基本情况,并表示,湖北省将以此次会议精神为指南,化疫情危机为教育契机,为促进教育信息化2.0提档升级做出应有的贡献。
中央电教馆基础教育教学资源部主任
黄旭光主持会议并部署工作
中央电教馆基础教育教学资源部主任黄旭光主持会议,并从总体安排、成果材料、组织保障等方面,对本次试点工作做了总体部署。黄旭光同志强调,本次试点将秉承“选修和必修相结合、平台按需迭代、边试用边完善”的实施策略,组织各实验校完成选课、开课、资源汇聚、课程完善等各项工作,力争在本学期结束后形成一套兼具政治性、科学性、普适性的小学阶段人工智能教育课程及课程开设的有效模式。
西北师范大学教育技术学院院长
郭绍青做主题报告
中央电教馆人工智能教育专家组副组长——西北师范大学教育技术学院院长郭绍青教授做了题为《人工智能技术与工程素养教育》的主题报告。他详细解读了正在编制的《人工智能技术与工程素养框架》,指出人工智能与人类生活、学科融合、未来职业生涯紧密联系,强调在中小学开展人工智能技术与工程素养教育要落实立德树人的根本任务。首先要让孩子们正确认识人工智能与人类、社会的复杂关系,处理相关伦理、道德、责任、法律等问题,然后再开展人工智能技术与应用学习,从而帮助他们顺利走进智能社会,无障碍地工作与生活。
西北师范大学教育技术学院教授
杨鸿武解读小学版教材
教材编写工作的主要参与者——西北师范大学教育技术学院教授杨鸿武从课程目标、教材结构、课程内容、教学实施原则、支持服务等方面,详细解读了“中央电化教育馆中小学人工智能课程”小学版教材,并和与会人员进行了互动交流,增进了各实验校教师对课程体系的全面了解和深入理解,为各实验校试用相应教材开设人工智能教育课程奠定了坚实基础。
参会代表分享经验
武汉市七一中学副校长刘海峰、武汉市第二十中学高级教师沈旭东、湖北省武昌水果湖第二小学校长刘小杰分享了各自的人工智能课程体系建设和开课经验,以及相关实验室建设、骨干教师培训、教学应用研究、教师团队建设、活动组织、助推学校信息化发展等好的做法。
专题培训
在为期一天的专题培训环节,试点工作教研团队成员王雨蒙、周志强、赵兰、陈丝等,为参训教师详细讲解了人工智能课程基础理论知识,引导参训教师完成了人工智能课程实验教具操作及编程实践训练,从人工智能课程培养目标、内容设置、配套资源、开课建议及案例分享等方面对参训教师进行了开课指导,并组织参训老师观摩了湖北省武昌水果湖第二小学的人工智能课堂教学。
培训团队
湖北省武昌水果湖第二小学观摩课
中央电教馆相关部门同志、有关专家、10个省级电教部门代表、33所“中央电化教育馆中小学人工智能教育实验校(小学阶段)”各校领导与人工智能授课教师,共130余人出席了会议。会议进行了网上同步直播,共有52万余人次在线观看,9500余人次在线互动。
编辑/设计|宋佳
初审|冯吉兵
终审|周新
公众号|一师一课(CN1s1k)
(工作日8:30-17:00)返回搜狐,查看更多
青岛:千所中小学普及人工智能教育
有的学生负责硬件设备的连接与定位,有的学生负责设备脚本的规划,他们一边讨论、编程序,一边不断修正,以实现机械臂的搬运任务……这是发生在青岛中小学人工智能课堂上的一幕。从真实情境出发,注重问题的解决,又进行参与和实践,学生兴趣被激发,渴望对新知识的探究。这缘于青岛市中小学人工智能教育的普及。
据了解,自2019年青岛市中小学启动人工智能教育,按照“普及、拓展、培优”三维目标,推动人工智能与教育教学的深度融合,截至目前,已有1000所中小学开设人工智能课程,并成立人工智能社团,与信息学奥赛等“强基计划”结合,培养人工智能领域后备人才,不断向外输出人工智能教育普及的“青岛经验”。
设置任务,普及课程
兴趣是人工智能课程学习的源动力。在青岛枣山小学人工智能实验室,教师王炜正在讲授“智能采摘”。学生在编程平台的积木实验室中,运用动作模块,控制着角色和机械臂的运动方式、位置和方向,动作娴熟,操作精准,宛如一个个科技小达人。
该校校长刘岩林介绍,在教授人工智能课时,以项目式学习理论为指导,采取“认识—体验—实践—总结”的模式,引导学生从现实问题出发,通过模拟搭建实际应用场景展开探究式学习,激发学生兴趣的同时,完成知识建构与能力提升。
普及人工智能教育也带动和促进了其他学科知识的学习。“自从孩子学习人工智能课程后,创造力、逻辑思维能力和数学认知水平有了明显提升。”青岛西海岸新区黄岛小学学生隋畅的爸爸高兴地说。
开设社团,拓展学习
实践和应用是人工智能教育的关键。在开展普及式教学的过程中,不少学生表现出对人工智能教育更加强烈的兴趣和自主探究意愿,为此各校纷纷组建学习社团,开展难度等级更高的人工智能教育应用。
“因为疫情,目前只限于少数参与竞赛的学生,平时会更热闹。”青岛崂山沙子口小学教师孙文文介绍,该校在不同年级分类开设了人工智能类社团,引导学生完成不同任务的同时,也在反复的试错过程中,提高学生的抗挫能力。
在参与社团活动的过程中,学生也有着不一样的感触和收获。“在社团结交了志同道合的朋友,大家为了一个项目一起学习,一起研究,让我乐在其中。”青岛基隆路小学学生张皓宁说,他所在的社团小组擅长运用编程语言解决生活中的小问题,利用课余时间研发了自动晾衣架和自动浇花器等作品。
参与竞赛,培优人才
竞赛成绩是人工智能教育取得成果的显性表象。在2022年5月举行的世界机器人大赛总决赛九宫智能挑战赛普及赛项目中,青岛中小学多支队伍参赛并取得优异成绩——青岛一中、青岛九中、青岛西海岸新区一中参赛学生包揽全国冠、亚、季军。
谈及参与竞赛的初衷,青岛教育工作者的思虑和谋划更为深远。“我们希望发掘更多有出色专业基础的学生,将其培养为人工智能领域后备人才,为构建人工智能社会人才支撑体系奠定坚实基础。”青岛市教育局总督学李晓元介绍。
为此,在人工智能教育的进程中,该市围绕人工智能创新人才培养的目标,将人工智能教育与信息学奥赛等“强基计划”结合,成绩斐然。青岛二中学生刘沐坤、纪奕合、王均宇等,在国际中学生人工智能交流展示会获特等奖,为高校输送了未来人工智能人才。
在人工智能教育领域,青岛市起步早,成效大,进步快,为人工智能教育普及提高打下坚实基础,做好了充分准备。2021年7月,该市印发《中小学人工智能教育课程指导纲要》,顶层设计,引领全市人工智能教育的发展方向。2021年12月,青岛作为中国唯一的城市代表参加2021国际人工智能与教育会议,并作专题发言,向全球分享人工智能教育普及“青岛方案”。
李晓元告诉记者,人工智能教育是国家战略,是历史使命,意义深远。全市将积极拥抱人工智能技术,尊重教育教学规律,高质量开设人工智能教育课程,探索构建新型人工智能人才培养体系,为人工智能教育高质量发展贡献青岛的智慧与力量。(中国教育报-中国教育新闻网记者孙军通讯员黄建勇)
图为青岛枣山小学教师王炜为学生讲解人工智能知识。孙军摄