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人工智能强势来袭 中小学如何开展编程教育

中国教育装备采购网 2017/9/30 9:55:01 围观4174次 我要分享

  今年7月,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确提出:要广泛开展人工智能科普活动。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,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。另据Scratch 官网数据显示,目前美国青少年编程渗透率为44.26%,我国仅为0.98%,可见我国的潜在编程市场广阔。联讯证券研报预测,少儿编程未来市场规模高达350亿元,有望成为K12教育的下一片蓝海。政策市场一片利好,编程教育看似“前途无量”。然而褪去“光环”后,真正需要思考的问题还是如何真正落实到教育,如何在中小学开设编程课程。

  多年实践

  处于舆论风口的人工智能虽然得到不少学校和企业的追捧,但不少还只停留在喊口号、蹭热度的阶段,真正在校园里实施存在着一定难度。北京景山学校1979年率先设计算机课编程教学;2003在七年级、高二年级开设了智能机器人课,并编制了《初中机器人教学系统设计纲要》,以网站的方式制作了《初中机器人学习园地》,并于2004年将智能机器人课程正式纳入6年级第二学期信息技术课的教学内容中。2011年,在STEAM教育还未兴起的时候,景山学校吴俊杰老师率先将Scratch引入校内,并在全国范围内进行推广。2012年7月,景山学校老师策划与筹备了纯民间的Scratch教学交流会,并在景山学校机房召开。与此同时,沙有威老师烛光义教行动启动。随后几年的探索和发展,使景山学校迅速成为STEAM教育、编程领域的先行校和先进校。

  一份问卷

  毛澄洁老师作为北京景山学校信息技术教研组组长,她亲身参与了编程课程的设计和教授,在一线累积了丰富的教学经验。为了解当下大家对“人工智能”概念的理解和K12领域的编程教育的思考和关心的问题,毛老师发起了一份人工智能与编程教育问题征集问卷调查。

  196份问卷的答案来自26省市,其中还有4份国外答卷。不可置否,人工智能教育已成为国内外的关注热点。但对编程教育如何对接人工智能,大家的答案多样,这也说明了众人对人工智能落地校园的迷茫。

  关于对人工智能和编程的理解,多数人都认为人工智能属于更高级的范畴,编程只是其中的一部分,其核心在于算法,所以在编程教学过程中应更注重算法教育,这样之后才能更好地过渡到人工智能的学习。

  

人工智能强势来袭 中小学如何开展编程教育

  部分人肯定了在中小学开展编程教育的必要性,但是他们认为没必要蹭人工智能的热度,更重要的是关注孩子的成长和发展。

  

人工智能强势来袭 中小学如何开展编程教育

  编程作为一种抽象化的理科思维,如何让孩子们接受这种思考方式,如何在中小学课堂上开展教学,调查中大部分人都倾向于小程序+案例的项目方式。

  

人工智能强势来袭 中小学如何开展编程教育

  值得注意的是,调查中有90%的人认为小学需要开程序设计课程,可见编程教育已深入人心。

  

人工智能强势来袭 中小学如何开展编程教育

  几点建议

  编程作为借助计算机程序来实现的一种操作性教学,考虑到不同阶段学生理解和接受能力的差别,毛澄洁老师认为首先要选择合适的编程平台。对刚接触编程的小学阶段可选择入门级简易工具Scratch平台;对编程有一定了解后的初中可选择App Inventor;在已经形成基本理论基础和实践操作经验的高中阶段可选用Python平台。

  在课程内容设计方面要注重软硬结合,以小组项目式为主要形式。教师在教学过程中要聚焦计算机思维,以分解—模式识别—抽象—算法开发开展教学。简单来说,就是把数据、过程或问题分解成更小的、易于管理或解决的部分,观察其中数据的模式、趋势和规律,识别模式形成背后的一般原理,最后撰写成为解决某一类问题的一系列详细的指令。同时,根据阶段性差异制定不同的教学策略:小学以明白原理为主,通过案例体验与AI应用,了解AI;初中以案例体验与AI应用为主,同时辅助个别小的AI案例的制作体验,理解AI;在具备小学、初中的基础后,高中就可以开发制作一些AI小样例,训化和制作AI。毛澄洁老师强调,她不建议单独开设人工智能课程,而是要适当地结合到编程、智能机器人和创客活动的项目里。

  人工智能作为新兴学科,教师也是从头学起。兵法言,知己知彼方能百战百胜,教师需要深度了解AI,深度了解算法与实现,从而形成完善的知识体系。在已有研究的基础上,与AI业界和编程界的专业人士合作,共同培养指导学生。也可与企业形成学习共同体,一起做AI的普及教育,齐力为国家培养高精尖人才。除了线下强强联合的合作外,互联网线上的丰富学习资源也应充分利用起来。

  

人工智能强势来袭 中小学如何开展编程教育

  未来随着新生代家长对编程教育认可度的提高和行业扶持政策落实,青少年编程行业也将迎来春天。而学校该如何落地开设相关课程,是一个值得深究的课题。

  (文章整理自2017中国(南京)未来教育与智慧装备展览会“AI助力教育”人工智能论坛,中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会会员北京景山学校高级教师毛澄洁所作报告)

来源:中国教育装备采购网 作者:李瑶瑶 责任编辑:李瑶瑶 我要投稿
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