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    人工智能将如何步入中小学课堂

    2017-12-01 21:34:37    来源:浙江教育网    浏览:1    回复:0    点赞:0

      机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理、专家系统……这些听起来“高大上”的科技名词,真的要进入中小学课堂了。近期,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确指出应实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育。建设和完善人工智能科普基础设施,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。

      人工智能作为一项高端前沿学科,从专业实验室逐步走进了中小学校园,相信会给当下中小学生的学习生活带来更多惊喜和新奇有趣的变化。记者走访了我省部分中小学,了解走进中小学课堂的人工智能学习可以是一种什么样的形式。

      机器人课程最普遍

      开学已有一个多月,但很多师生仍然对今年央视的《开学第一课》印象深刻,节目中邀请了两位特殊的嘉宾,一位是天才棋手柯洁,一位是来自意大利的机器人TEO。他俩一个是代表着人类技能的围棋天才,一个是代表着人类智慧的人工智能。精彩的人机大战,预示着人工智能时代的来临。

      在已经开设有人工智能课程的学校中,机器人课程是最受欢迎的一个项目。有不少学校以拓展性课程、社团活动等形式开展机器人教学,深受学生的喜爱。

      诸暨市新世纪小学于2016年建成了机器人实验室,让学生了解人工智能这个学术前沿领域的发展和应用状况。学生们在这里能脑洞大开地自己动手制作机器人,通过编程控制机器人来完成移动到指定位置、装卸货物、颜色分类和三阶魔方还原等任务。该校校长蒋望雷表示:“教育现代化离不开教育信息化,学校引进人工智能课程,改变了原先信息课程中让孩子认识输入设备、开关机、玩小游戏等枯燥的教学内容,让他们对人工智能有更多的接触机会和参与机会,通过自己编程设计,进行创新、创作,为未来更加深入学习相关知识打下基础。”

      “人工智能教育进入中小学,是时代发展的必然,面向未来的人才素养要求我们对孩子从小实施人工智能启蒙教育,在孩子幼小的心灵里埋下人工智能素养的种子,不断去催生它发芽、生长。”绍兴市柯灵小学校长金华星向记者介绍,该校的人工智能课程普及分为三个阶段:首先是进行科普宣传教育,激发孩子对人工智能领域的兴趣和向往;其次是在基础性信息技术课程中强化“简单编程介绍”环节的普及教育,开设“点亮灯泡”“激活喇叭”等简单机械臂和传感器的基础教育;最后就是在拓展性课程中,开设乐高机器人、能力风暴机器人、VEX机器人、虚拟机器人等课程,这些课程每周三下午安排两课时,让二至六年级各年段学生选修。“受条件限制,我们会外聘一些专业教师来授课,在此过程中,学校教师也跟着一起学习和成长,并发展成立自己的教学团队。”

      除此之外,人工智能课程的其他一些领域也进入了学生的课堂,比如嘉兴市辅成教育集团有虚拟飞行课程、信息学课程等,推动人工智能在教学、管理、资源建设等方面全流程应用。该校尝试着边实践边开发“我和人工智能”校本课程,让学生从接触生活中的人工智能APP入手,体验人工智能在图像识别、语音识别、自然语言处理等方面的生活应用。后续还将通过在平板学习终端中安装人工智能应用,辅助学生的学习,服务学生的学习生活,持续提高学生的数字化学习能力。

      核心在编程教学

      包括机器人课程在内的所有人工智能教学,都离不开编程教学。“如此‘高精尖’的学科,中小学生能听懂吗?学了有用吗?”在网上,有不少家长发出这样的疑问。对此,专家们有自己的意见。“很多人觉得这些知识对于孩子而言很难,其实难度主要体现在计算环节上。随着信息技术的发展,计算本身已经可以通过技术来实现。对于学生而言,他们要掌握的是其中蕴含的思维方式。”温州创客空间和温州大学创客空间联合创始人谢作如认为,如今,学生能接触到的信息技术种类和内容日益丰富,传统的学习路径也要发生相应改变。编程教育不仅仅在于技巧训练,更在于思维定式的转变。通过编程和各种制作的过程,可以让孩子们自然而然地意识到数学、自然科学及各个学科的重要性。进入这种状态后,学习对他们来说也是一种玩了。

      事实上,在国务院发布规划之前,我省已经有一些学校开始了编程教学的探索。义乌市第四中学开设的人工智能课程群中,颇具亮点的课程之一就是程序设计,学生每周学习4课时。“对于编程,很多人会以为是一件非常枯燥难懂的事情,这种认识是错误的。其实编程的主体并不是程序语言,而是我们解决问题的方法。”该校编程教学负责人张霖说,“在编程教育过程中,我们要培养学生从问题的特征入手,梳理问题的解决脉络,找到合适的组织方式。学生通过对编程的学习,可以更好地适应和融入未来社会的发展,这才是编程教育的意义所在。”

      学生曹纪元是该校智能实验室的骨干学员,接触了“人工智能之智慧交通”课程。他说:“智慧交通课程,让我从设计者的角度去理解城市交通,并鼓励自己在自动驾驶、路径规划、安全驾驶等方面开展思考和探索,对我今后的专业选择很有帮助。”

      东阳市吴宁第四小学也一直摸索着编程教学模式,逐步实现教学常态化、应用常态化、创新常态化。学校开设了基于Scratch软件结合传感器板的编程教育课程,Scratch语言很简单,适合小学生,只需要经过基本编程语言的学习,就能够制作出丰富多样的交互式故事、动画和游戏。通过Scratch研训可以提高教师的创客教学能力,培养孩子们的学习技能、创造性思维,以及集体合作能力。学校在原有Scratch活动小组的基础上,加强硬件投入,成立了Scratch创意工作室,并开设了Scratch创意设计社团和Scratch智能兴趣小组等。

      “Scratch软件编程教学,需要投入大量时间和精力,需要不断地调试改进编程,更多的是一份耐心。因为要学的东西太多,应该精选其中一点深入,这样才能学得透彻。”学校科技组教师蔡俊杰说,该校把Scratch编程软件与教学体系相整合,初步形成了“兴趣培养—团队建设—编程探究”的Scratch编程教育模式。“一方面利用计算机建模来提高学生的设计创造能力;另一方面,编程也可以提高学生的科技素养,培养学生的创新能力,使每一个孩子受益。”

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