機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、專家系統(tǒng)……這些聽起來“高大上”的科技名詞，真的要進(jìn)入中小學(xué)課堂了。近期，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確指出應(yīng)實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育。建設(shè)和完善人工智能科普基礎(chǔ)設(shè)施，支持開展人工智能競(jìng)賽，鼓勵(lì)進(jìn)行形式多樣的人工智能科普創(chuàng)作。
人工智能作為一項(xiàng)高端前沿學(xué)科，從專業(yè)實(shí)驗(yàn)室逐步走進(jìn)了中小學(xué)校園，相信會(huì)給當(dāng)下中小學(xué)生的學(xué)習(xí)生活帶來更多驚喜和新奇有趣的變化。記者走訪了我省部分中小學(xué)，了解走進(jìn)中小學(xué)課堂的人工智能學(xué)習(xí)可以是一種什么樣的形式。
機(jī)器人課程最普遍
開學(xué)已有一個(gè)多月，但很多師生仍然對(duì)今年央視的《開學(xué)第一課》印象深刻，節(jié)目中邀請(qǐng)了兩位特殊的嘉賓，一位是天才棋手柯潔，一位是來自意大利的機(jī)器人TEO。他倆一個(gè)是代表著人類技能的圍棋天才，一個(gè)是代表著人類智慧的人工智能。精彩的人機(jī)大戰(zhàn)，預(yù)示著人工智能時(shí)代的來臨。
在已經(jīng)開設(shè)有人工智能課程的學(xué)校中，機(jī)器人課程是最受歡迎的一個(gè)項(xiàng)目。有不少學(xué)校以拓展性課程、社團(tuán)活動(dòng)等形式開展機(jī)器人教學(xué)，深受學(xué)生的喜愛。
諸暨市新世紀(jì)小學(xué)于2016年建成了機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生了解人工智能這個(gè)學(xué)術(shù)前沿領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用狀況。學(xué)生們?cè)谶@里能腦洞大開地自己動(dòng)手制作機(jī)器人，通過編程控制機(jī)器人來完成移動(dòng)到指定位置、裝卸貨物、顏色分類和三階魔方還原等任務(wù)。該校校長(zhǎng)蔣望雷表示：“教育現(xiàn)代化離不開教育信息化，學(xué)校引進(jìn)人工智能課程，改變了原先信息課程中讓孩子認(rèn)識(shí)輸入設(shè)備、開關(guān)機(jī)、玩小游戲等枯燥的教學(xué)內(nèi)容，讓他們對(duì)人工智能有更多的接觸機(jī)會(huì)和參與機(jī)會(huì)，通過自己編程設(shè)計(jì)，進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)作，為未來更加深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。”
“人工智能教育進(jìn)入中小學(xué)，是時(shí)代發(fā)展的必然，面向未來的人才素養(yǎng)要求我們對(duì)孩子從小實(shí)施人工智能啟蒙教育，在孩子幼小的心靈里埋下人工智能素養(yǎng)的種子，不斷去催生它發(fā)芽、生長(zhǎng)?！苯B興市柯靈小學(xué)校長(zhǎng)金華星向記者介紹，該校的人工智能課程普及分為三個(gè)階段：首先是進(jìn)行科普宣傳教育，激發(fā)孩子對(duì)人工智能領(lǐng)域的興趣和向往；其次是在基礎(chǔ)性信息技術(shù)課程中強(qiáng)化“簡(jiǎn)單編程介紹”環(huán)節(jié)的普及教育，開設(shè)“點(diǎn)亮燈泡”“激活喇叭”等簡(jiǎn)單機(jī)械臂和傳感器的基礎(chǔ)教育；最后就是在拓展性課程中，開設(shè)樂高機(jī)器人、能力風(fēng)暴機(jī)器人、VEX機(jī)器人、虛擬機(jī)器人等課程，這些課程每周三下午安排兩課時(shí)，讓二至六年級(jí)各年段學(xué)生選修?！笆軛l件限制，我們會(huì)外聘一些專業(yè)教師來授課，在此過程中，學(xué)校教師也跟著一起學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)，并發(fā)展成立自己的教學(xué)團(tuán)隊(duì)?！?/p>
除此之外，人工智能課程的其他一些領(lǐng)域也進(jìn)入了學(xué)生的課堂，比如嘉興市輔成教育集團(tuán)有虛擬飛行課程、信息學(xué)課程等，推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理、資源建設(shè)等方面全流程應(yīng)用。該校嘗試著邊實(shí)踐邊開發(fā)“我和人工智能”校本課程，讓學(xué)生從接觸生活中的人工智能APP入手，體驗(yàn)人工智能在圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等方面的生活應(yīng)用。后續(xù)還將通過在平板學(xué)習(xí)終端中安裝人工智能應(yīng)用，輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)，服務(wù)學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，持續(xù)提高學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)能力。
核心在編程教學(xué)
包括機(jī)器人課程在內(nèi)的所有人工智能教學(xué)，都離不開編程教學(xué)?！叭绱恕呔狻膶W(xué)科，中小學(xué)生能聽懂嗎？學(xué)了有用嗎？”在網(wǎng)上，有不少家長(zhǎng)發(fā)出這樣的疑問。對(duì)此，專家們有自己的意見?！昂芏嗳擞X得這些知識(shí)對(duì)于孩子而言很難，其實(shí)難度主要體現(xiàn)在計(jì)算環(huán)節(jié)上。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算本身已經(jīng)可以通過技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于學(xué)生而言，他們要掌握的是其中蘊(yùn)含的思維方式。”溫州創(chuàng)客空間和溫州大學(xué)創(chuàng)客空間聯(lián)合創(chuàng)始人謝作如認(rèn)為，如今，學(xué)生能接觸到的信息技術(shù)種類和內(nèi)容日益豐富，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)路徑也要發(fā)生相應(yīng)改變。編程教育不僅僅在于技巧訓(xùn)練，更在于思維定式的轉(zhuǎn)變。通過編程和各種制作的過程，可以讓孩子們自然而然地意識(shí)到數(shù)學(xué)、自然科學(xué)及各個(gè)學(xué)科的重要性。進(jìn)入這種狀態(tài)后，學(xué)習(xí)對(duì)他們來說也是一種玩耍。
事實(shí)上，在國(guó)務(wù)院發(fā)布規(guī)劃之前，我省已經(jīng)有一些學(xué)校開始了編程教學(xué)的探索。義烏市第四中學(xué)開設(shè)的人工智能課程群中，頗具亮點(diǎn)的課程之一就是程序設(shè)計(jì)，學(xué)生每周學(xué)習(xí)4課時(shí)。“對(duì)于編程，很多人會(huì)以為是一件非常枯燥難懂的事情，這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。其實(shí)編程的主體并不是程序語(yǔ)言，而是我們解決問題的方法?！痹撔＞幊探虒W(xué)負(fù)責(zé)人張霖說，“在編程教育過程中，我們要培養(yǎng)學(xué)生從問題的特征入手，梳理問題的解決脈絡(luò)，找到合適的組織方式。學(xué)生通過對(duì)編程的學(xué)習(xí)，可以更好地適應(yīng)和融入未來社會(huì)的發(fā)展，這才是編程教育的意義所在。”
學(xué)生曹紀(jì)元是該校智能實(shí)驗(yàn)室的骨干學(xué)員，接觸了“人工智能之智慧交通”課程。他說：“智慧交通課程，讓我從設(shè)計(jì)者的角度去理解城市交通，并鼓勵(lì)自己在自動(dòng)駕駛、路徑規(guī)劃、安全駕駛等方面開展思考和探索，對(duì)我今后的專業(yè)選擇很有幫助?！?/p>
東陽(yáng)市吳寧第四小學(xué)也一直摸索著編程教學(xué)模式，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)常態(tài)化、應(yīng)用常態(tài)化、創(chuàng)新常態(tài)化。學(xué)校開設(shè)了基于Scratch軟件結(jié)合傳感器板的編程教育課程，Scratch語(yǔ)言很簡(jiǎn)單，適合小學(xué)生，只需要經(jīng)過基本編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，就能夠制作出豐富多樣的交互式故事、動(dòng)畫和游戲。通過Scratch研訓(xùn)可以提高教師的創(chuàng)客教學(xué)能力，培養(yǎng)孩子們的學(xué)習(xí)技能、創(chuàng)造性思維，以及集體合作能力。學(xué)校在原有Scratch活動(dòng)小組的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)硬件投入，成立了Scratch創(chuàng)意工作室，并開設(shè)了Scratch創(chuàng)意設(shè)計(jì)社團(tuán)和Scratch智能興趣小組等。
“Scratch軟件編程教學(xué)，需要投入大量時(shí)間和精力，需要不斷地調(diào)試改進(jìn)編程，更多的是一份耐心。因?yàn)橐獙W(xué)的東西太多，應(yīng)該精選其中一點(diǎn)深入，這樣才能學(xué)得透徹?！睂W(xué)?？萍冀M教師蔡俊杰說，該校把Scratch編程軟件與教學(xué)體系相整合，初步形成了“興趣培養(yǎng)—團(tuán)隊(duì)建設(shè)—編程探究”的Scratch編程教育模式。“一方面利用計(jì)算機(jī)建模來提高學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)造能力；另一方面，編程也可以提高學(xué)生的科技素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使每一個(gè)孩子受益?！?/p>
人工智能的普及化教育的核心不是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，而是學(xué)習(xí)一種思維方式——編程思維。相信隨著人工智能課程在中小學(xué)教育的推廣，將會(huì)催生更多引領(lǐng)時(shí)代潮流的新生代“創(chuàng)客”。