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裝備、課程、教師、學生成為人工智能進校園關鍵點——

小學階段如何獲得編程教育通行證

發布時間:2019-06-19 作者:陶秀蟬 劉永麗 來源:中國教育報

當人工智能遇上教育,會碰撞出怎樣的火花?

語音識別技術,瞬間將對話轉成文字,實現同步翻譯;人臉識別技術,為學生安全保駕護航;虛擬現實技術,讓課堂聯結起浩瀚的知識海洋;大數據分析,更是讓個性化學習成為可能。

人工智能是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量。2017年國務院頒布的《新一代人工智能發展規劃》中明確指出,要推動在中小學階段設置人工智能相關課程,建設和完善人工智能科普基礎設施,推廣編程教育。

6月10日,筆者參加了2019西北教育裝備博覽會,琳瑯滿目的教育信息化設備、熙熙攘攘的教育同仁充斥了幾萬平方米的展廳。游走于林林總總的智能化教育裝備中,聽著推銷員滔滔不絕的講解,看著一群群教育工作者驚愕而迷茫的面孔,筆者不禁陷入沉思:人工智能時代已經來臨,小學該如何面對這一趨勢帶來的挑戰與機遇?

筆者所在的陜西省西安市曲江第三小學,建校伊始就成立了mbot機器人社團,購置了12臺mbot機器人小車,24名學生在教師帶領下搭建模型、編制程序、演練項目,目前已取得的成績讓學校堅定了推廣編程課程的決心。今年3月,學校成立大科創項目組,構建基于未來教育的創新教育課程體系,從國家課程、校本課程、社團課程、研學課程四個方面推進人工智能進校園。圍繞著“人工智能進校園”的四點思考,學校實施路徑愈加清晰起來。

問題一:該如何結合小學階段教育實際情況,有選擇地購置相關裝備?

在充分考慮學生年齡特點、學生人數、師資隊伍的實際情況后,學校購置了與課程相匹配的裝備,以滿足教育需求:學校為一、二年級學生購置簡單的樂高拼搭積木,以工程學、結構力學作為知識基礎,開發學生想象力和創造力;為三、四年級學生購置可視化編程機器人小車套裝,學生將創意搭建與程序設計相結合;為五、六年級學生購置難度較大、自行設計的機器人套裝,在課程中加入工程學、電子學內容,由學生自行設計工程項目,并進行機器人對抗比賽。此外,學校還建設人工智能實驗室,搭建人工智能(AI)實驗平臺,從引導學生認識什么是AI入手,體驗身邊的AI技術,初步探索AI工作原理。

問題二:學校如何設置人工智能編程課程?

根據《新一代人工智能發展規劃》要求,在全校推廣校本編程教育。

首先,給二年級增設簡單的編程課,將三至六年級信息技術課程校本化,補充編程課程,讓全體學生對人工智能編程有一個正確的認識。在課程方面,以scratch軟件為基礎,學校在二年級增設“初識scratch課程”;在三年級的信息技術課堂中加入“基于項目式學習的scratch創意編程課程”;在四年級的信息技術課堂中加入“基于scratch編程技術的數學思維課程”,在前兩年編程課程的基礎上,運用軟件來激發學生的數學思維;在五、六年級課程中增加有程序代碼的python和C語言編寫程序學習,為高一級學校輸送該方面的特長學生。

其次,學校組建人工智能編程社團,主要面向在人工智能方面有濃厚興趣和潛力的學生,著力培養創新型人才。

問題三:如何培養人工智能編程教師?

學校領導班子成員先行一步,積極參加相關學習與培訓項目,更新教育觀念。對學校計算機教師、科學教師采用“請進來、送出去”的辦法進行重點培養,讓教師參加有專家引領的專項課題。具體為:依托陜西師范大學人工智能實驗室,在專家的指導下申報省、市教科研部門的人工智能課題,以課題作為專業;定期聘請專家進校園,對學校教師進行人工智能理論和實踐操作方面有針對性的培養;積極組織教師參加省、市各部門組織的人工智能培訓;鼓勵學校教師作為指導教師帶領學生參加各類編程比賽、創客比賽和機器人比賽,在比賽中不斷積累經驗,促進教師專業成長;鼓勵教師做一名科研型教師,自主開發人工智能校本教材和撰寫人工智能相關主題論文,不斷提升教師理論水平與人工智能認知水平。

問題四:如何培養學生對人工智能的興趣?

學校組建團隊積極探索并開發人工智能課程相關的校本教材,在常規課堂上進行實施,確保人工智能課程落到實處。在校內,學校每年舉辦科技節,展出學生創意作品;以打造創客教育空間為抓手,開展機器人、無人機等智能設備硬件搭建、拼裝和編程活動;組織VR、AR互動體驗活動,通過創新創造作品觀摩、體驗與動手實踐,幫助學生實現自己的創意,激發學生動手創造的興趣。在校外,則開發以人工智能為主題的研學課程,帶領學生走進科技館、參觀機器人展覽會、走進大學人工智能實驗室,開闊學生視野,全方位感知人工智能技術帶來的沖擊力。

學校還鼓勵學生參加科技創新大賽、創客創意大賽、創意編程比賽、機器人大賽等,激勵越來越多的學生加入到探究人工智能的隊伍中來。

人工智能進校園、進課堂能否真正落地,關鍵在于教育工作者的思想意識。在接納信息技術對傳統教育觀念、教育模式、教育方法的顛覆的同時,校長要引領骨干教師做好智慧校園建設、人工智能編程課程的規劃工作,以課題為引領,以硬件為依托,以課程為載體,以賽事促發展,建立健全創新教育體系,培養創新型人才。

(作者單位:陜西省西安市曲江第三小學)

《中國教育報》2019年06月19日第5版 

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