为提升人工智能教育落地与实验教学实效性和标准化,看威盛教育如何迎风破局?

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2022年4月,教育部颁布了新的义务教育课程方案和课程标准。为准确理解新方案、新标准精神,推动人工智能教育方案落地,近日,武汉市举办了中小学智慧课堂展示交流活动,针对普通高中信息技术和义务教育信息科技的课标内容,威盛教育与一线教师和专家进行了交流。

探讨推进中小学人工智能教育教学新思路,专家们这样说。

问:对于人工智能纳入义教新课标信息科技课,有哪些深层的意义?

武汉市教科院现代教育技术中心教研科丁军主任表示:首先,我们赞成人工智能纳入信息科技课标、进入课堂,人工智能课程板块是整个信息科技课程的一部分。

一、顺应世界科技潮流未来世界。发展人工智能将是大形势和大趋势。我们应当对人工智能未来有一个清晰的认知和预期,人工智能进入课堂是顺应世界大势。

二、国家发展战略的需要。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》指出,发展人工智能、推动基础理论研究和核心技术开发。《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》也指出,以多种方式吸引和培养人工智能高端人才和创新创业人才,因此人工智能人进入课堂顺应了国家宏大战略。

三、未来人才急需。人工智能产业将成为重要的支柱产业。如果不想让孩子成为未来的“文盲”或“失业者”,就必须提前让孩子投入到“编程+人工智能”发展的大浪潮之中。

四、拓展了青少年的学习空间。人工智能课堂给予了学生更大的发展选择空间。“新课标”大幅度减少了对于基本软件使用的要求,大幅度提升了在编程、计算思维、算法方面的思维要求,以及人工智能、开源硬件、网络空间安全等知识面要求,为学生提供了宽阔的思维和实践空间。

其次,我们认为人工智能进入课堂还需要解决一些问题。比如人工智能作为当下新兴的教育课题,如何创新教育教学内容,如何体验学习过程,如何配置系列硬件与软件等等。

问:对于在高中阶段进行人工智能教育教学,其重要意义是什么?

武汉市东湖高新区光谷教育发展研究院陈细鹏主任表示:高中阶段对于学生来说是非常重要的一个阶段,此时开设人工智能课程有重大意义:

一、从国家层面来说,随着人工智能技术迅猛发展,让未来的建设者从容面对人工智能技术对社会经济生活的重构与改造,所形成巨大的影响,并为之做好准备十分迫切;

二、从个人层面来说,大多数高中生都会面临未来的专业选择,此时开设人工智能课程,能让学生知道人工智能技术的能力边界,以及人工智能技术专业的要求,明确人工智能和人类的协同共生的关系,正确认识人工智能在各行各业的应用,对于未来专业发展方向的选择有重要的参考意义。

问:我们为什么要在人工智能课程的开设中强调实验教学?实验教学对人工智能来讲有什么教育意义?

教育部高中课程标准信息技术学科核心专家组成员、首都师范大学樊磊教授表示:实验是达成素养与技能目标的重要途径,对学生信息素养的提升具有不可替代的作用。

早在2019年,高中人工智能教材就开始逐步走入全国普通高中课堂,其中,课标明确要求设立信息技术实验室,并保证实验的水平和质量。至此,信息技术与人工智能实验教学,成为了高中信息技术课程不可或缺的重要组成部分。而人工智能实验室则是实验教学的主战场,让信息技术拥有了自己的新形态,也让高中人工智能实验教学课程在此得到了最好展示。

人工智能课程中的实践环节涉及到体验、验证与实现、应用与部署和探究等不同层次,一个个具体的实验项目就是围绕着不同层次的要求而设计的。通过实验帮助学生直观且深入地理解信息技术背后的科学原理、技术突破及应用创新,激发学生自主创新的意识和兴趣。高中信息技术实验教学没有捷径,必须走出一条有别于体验性、过程性的实践活动、完成任务或应用项目的非常规之路。同时,信息技术实验教学与实验室建设是与教育数字化转型和课改进程高度相关的一个长期实践-探索-优化的过程,应与信息技术新课程的整体生态建设同步规划和实施。

问:在义教课标背景下,如何才能立足信息科技课程、提升师生数字素养?

华中科技大学同济医学院附属小学韩少飞主任表示:由于考试和分数的引导,现有的学习方法和路径对中国学生的思维和创新发展极为不利,因此提升师生数字素养迫在眉睫。信息科技课程标准中明确将“信息素养”、“数字素养与技能”作为课程目标,将推动引领基础教育坚定价值导向,走出“重知识技能、轻过程思维”的怪圈。标准的实施将为基础教育的教学创新,实现以学生为主体的“做中学”、“用中学”、“创中学”新型学习形式,构建教育数字化场景下的新学习生态提供范例和舞台。

问:课程标准的落地最终要靠教师。如何才能让一线教师尽快领悟精神,推动AI教学落地?

武汉市青山区教育局科技电教站的金梦甜老师表示:人工智能教育有两层含义,一是利用人工智能技术优化教育教学管理流程,达到减负增效的目的;二是将人工智能技术作为教学内容对学生进行培养。如今人工智能已经被列为国家战略,各国都想要争先突破这一领域,人工智能教育的重要地位不言而喻。因此,可以从三个方面对课程标准落地提出建议:

一、大胆一些。把更多的时间给学生用来思考和总结,学生自己的表达是对教学效果的最好表达。不要怕学生讲不出来,要思考的反而是如何更好的为学生搭建脚手架,提高与学生的沟通能力,提供高质量的引导,从传统的讲授课堂向建构主义课堂转变,让知识的内化水到渠成,让学生学会方法,而不是记住答案。

二、心细一些。对时间的把控,对口头禅的使用,对学生情绪及时捕捉。

三、拓展一些。人工智能作为信息科技学科的重要内容,在新课标的指导下更加强调创新教学方式,强调真实情境下的项目驱动的学习。教师在引导学生发现问题、尝试用人工智能解决问题的过程中,可以让学生初步了解和体验人工智能的特点,感受智能技术对生活与学习带来的影响,进一步激发学生学习和探究新技术、新知识的积极性,提高他们综合应用信息素养。

如何解决人工智能教学落地痛点,提升人工智能实验教学实效性和标准化?

一方面,聚焦学生兴趣,不断丰富科教资源。青少年群体对科技创作抱有浓厚的兴趣和好奇心,除了保护和鼓励外,在教育智能化开展过程中,还需要进行正确的引导;另一方面,授人以渔,不断提升师资水平。从教学软硬件配套到教师思想意识以及个人能力提升,再到学生兴趣激发。一直以来,威盛教育在帮助孩子、老师和学校正确学习掌握人工智能道路上,提供全力支持。

2022年6月,以教育部教育装备研究与发展中心重点资助课题《新技术在教育装备应用的趋势研究》为依托,《2021教育装备新技术发展报告》由清华大学出版社正式出版发行。在人工智能实验教学单元,威盛凭借着无人驾驶、VR、人工智能等新技术在教育中的应用,为调研报告提供了数据支撑、决策依据和典型人工智能实验教学的案例,为推进全国基础教育装备工作的科学发展,带来了切实可行的信息科技方案,帮助老师和学校在教学过程中提供实验教学案例和指导。

在推进人工智能教育的过程中,威盛教育紧贴高中信息技术要求,全力打造出了拥有产品连接逻辑、多场景方案配置,并且贴合生活、注重实战的人工智能实验教学解决方案——创造栗人工智能实验箱。面向实际教学的应用场景,切身解决学生、老师、学校不同层面的问题。同时,配备《普通高中教科书信息技术人工智能配套实验指导用书》,内置了教材中全部人工智能验证性实验、应用性实验,并且适配新课标各版本教材,辅助教师和学生开展信息技术与人工智能实验教学,进一步深化人工智能课程的普及度和专业性,极大地帮助了高中阶段师生开展信息技术与人工智能实验的教与学。

另外,针对义教标准各学龄段的课程目标以及循序渐进螺旋式能力提升的要求,除了高中智能教学方案,威盛教育还为中小学打造了适配性方案,包括:小学拥有丰富场景和趣味实用的小栗方AI学习机,集“管、教、学、练”多位一体的威栗云人工智能教学与实践平台;初中拥有能够进行人工智能与物联网结合应用实践的小栗方AIoT套装,涵盖了课程+行业应用实践项目等内容,鼓励学习在实践中获取更多人工智能知识。

通过不断进行行业调研与业界专家的研究探索,威盛教育为学校带来了专业的人工智能教材及产品,为培养人工智能科技人才带来切实可行方案,打造了小学课程注重感悟和初步体验,初中阶段注重编程基础和动手实践,高中注重算法基础和应用实践的人工智能教学方案。未来,威盛教育将继续背靠企业在人工智能、物联网和计算机视觉技术领域的优势,为国家高新技术人才的挖掘及培养,贡献出一己之力。