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人工智能课助力“双减”提质

发布时间 :2022-01-12

双减之后,育人质量如何提升,是很多家长关注的问题。

放学时间普遍从下午3点半调整为5点半,学生们作业和课外培训压力减轻,时间被争取出来,就是要支持综合素质培养,这反过来就要求创新课堂形式和内容,对我们的教学质量提出了新要求。

教育部教育信息化专家、首都师范大学教授方海光对《民生周刊》记者说。

如何创新?眼下各种兴趣类课程五花八门,其中关于人工智能的课程发展得如火如荼,而且已被北京、福建、武汉等地引进中小学,浙江更是把编程纳入信息技术高考。

一放课,选课系统常会瘫痪!这是中国人民大学附属中学每到选课时的激烈竞争场景。人大附中信息技术教研组组长、北京市特级教师袁中果告诉记者:目前人大附中每学期都有近200门选修课供学生选择,热门课全靠拼手速抢,而人工智能课程,就是这些火爆课程中的一门。

人才培养是第一要务

《民生周刊》记者注意到,十四五规划中,关于智能”“智慧的相关表述有57处。这表明,在我国经济从高速增长向高质量发展的过程中,以人工智能为代表的新一代信息技术,将成为未来推动经济高质量发展、建设创新型国家,实现新型工业化、信息化、城镇化和农业现代化的重要技术保障和核心驱动力之一。

但同时,我国人工智能人才缺口很大,迫切需要推动人工智能教育体系健康发展,夯实发展基础。

2017年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》提出,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。规划还提到,将人工智能列为我国国家战略,到2030年我国人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。

要达成这一战略目标,人才培养是第一要务。方海光表示,人工智能向中小学普及是国家战略,势在必行。如何在双减下把这项教育更好地开展,是一个迫切需求。全国方方面面都提供了人工智能教育教学的支持,也提出了一个新问题,即如何能在教学中落地。在这方面,人大附中提供了鲜活案例。

人大附中的课程采用PBL教学,即项目式学习、问题式学习,摆脱了传统的讲授教学,强化了学生的实践操作。此外,提供因材施教的教学方式,让学生个性化成长,真正实现智慧教育的生态课堂在双减之下也尤为必要。方海光说。

纵向分层次、横向跨学科

袁中果说,曾有朋友惊讶地问:你们人大附还挺潮,居然有人工智能课程他笑答:不是人工智能火了,我们才开设这门课,而是它火了,你才关注到我们开设了相关课程。

人大附中的人工智能课程可以追溯到2003年。彼时国家高中课改,在信息技术课程里有一个模块叫人工智能初步,人大附中便开设了这门课。此后,袁中果带着学生们一起起了机器人,从北京市第一名到全国金奖、银奖,再到亚太地区冠军,一路斩获各项大奖。

在袁中果看来,人大附中的人工智能课程和培训机构的课程有很大不同,前者注重信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面的培养。

人大附中人工智能课程体系呈现纵向分层次、横向跨学科的特点,涵盖机器人、数据挖掘、计算机视觉、无人驾驶等20多门课,根据学生兴趣和需要,培养他们的人工智能素养。

我们偏重对学生信息技术核心素养的培养,如信息意识,学生遇到问题时知道可以用计算机解决。还有计算思维的培养,指导学生自主分析问题、抽象建模、设计算法、编写程序解决问题,然后再迭代优化,让学生经历这样一个探索的过程,而不是机械地带着他们去操作。袁中果介绍。

他说,学生们信息社会责任意识也不能忽视,比如大数据带来便利的同时也在一定程度上侵犯了人的隐私,要给学生播下一颗人工智能向善的种子。这些看起来不是直接有用的东西,我们都有必要教。

13位专职教师组成人大附中人工智能课程师资队伍,他们大多毕业于计算机、自动控制、机器人等专业,其中7人是博士。在教学实践中,数学、语文、化学等多个学科教师参与课程研究。

有些课程是学科融合的,如化学老师带学生研究汽车中的化学课程,过程中需要收集数据,包括车内空气质量监控、汽车材料选择等,这就需要人工智能算法辅助采集、分析数据。袁中果还举例:社会学也有融合。我们有门课叫计算社会学,就是用大数据人工智能算法研究社会问题。

袁中果认为,在大学选专业之前,就让学生们深入了解各个学科非常有必要。他举例,曾有个学生很喜欢Rap,想做个人工智能写Rap”项目,研发一款智能软件。袁中果为这名学生请到清华大学人工智能研究院教授孙茂松做指导,学生积极性非常高,自学了很多内容,智能软件最终也做成功了。

我们开设人工智能课,并不能保证每个人都喜欢这门课。有的学生发现和想象的不一样,可能下学期就选别的课了。近200门选修课,学生终会发现自己的兴趣所在。袁中果说,也有不少学生,一直到大学依旧选的是人工智能专业。在我们选修课体系下,很多学生在高中已经明确目标以后要学什么,少走很多弯路。

普及人工智能教育

袁中果还有个身份,中国人工智能学会中小学工作委员会秘书长。中小学工委会由包括人大附中在内的几所学校发起成立,举办了国际中小学人工智能教育论坛、全国中小学人工智能教育大会等公益活动。

在中小学普及人工智能教育,有什么样的意义?

中国工程院院士戴琼海在2021全国中小学人工智能教育大会上讲的一段话让袁中果深受感染。戴琼海说:国家的发展靠科技,科技的进步靠人才,人才的涌现看教育。青少年的教育是整个教育事业的基础,事关我国未来人才的密度、科技进步的速度和国家发展的力度,中国的未来在青少年,培养人工智能顶尖人才要从中小学抓起。

 

在广东省,不少中小学校已经开始试点将人工智能教育纳入必修课。

 

近日,南方卫视到访广州市南武中学采访学生上人工智能教育课程的相关情况。在课堂中,学生利用编程代码进行操作,学习机器人编程,操作人工智能沙盘,体验人工智能课程带来的智能的发展,通过边动手边学习来激发学生们对人工智能的兴趣。                     

 

南武中学人工智能研学基地是广州市南武中学和广州市飞瑞敖人工智能科学研究院达成战略合作的成果,也是广州海珠区的人工智能实验室试点示范学校,主要以STEM、斯坦福大学创新实验、人工智能等三大核心课程为支撑,联动知名高校及科研团队组织专题研讨会,摸索人才培养的最佳路径与方式,积极探索筹建“科学高中”,为广州建设国家新一代人工智能创新发展试验区提供智力支持。                                                                                                                                                                                                                                                                                   


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