2019年05月24日 星期五
书写人工智能基础教育的中国样本
——记北京市东城区小学人工智能基础教育资源的开发与实践(中)
黑芝麻胡同小学学生展示自己完成的课堂内容。

    □ 尹传红 陈 璐

    (上接5月17日第二版)

    重任在肩,小学人工智能教材几易书稿

    2018年10月31日,习近平总书记在主持中共中央政治局第九次集体学习时强调:加强领导,做好规划,明确任务,夯实基础,推动我国新一代人工智能健康发展,要加强后备人才培养力度,为科技和产业发展提供更加充分的人才支撑。

    所有参与资源开发和教学实践的老师认真学习了总书记的讲话和相关决策部署。

    “人工智能基础教育应立足长远,为明天和后天培养人才,让他们具备适应人工智能社会的基本素养,从主动适应人工智能技术变革到成为引领人工智能时代创新者”教研员郭艳玫老师说,这是老师们学习、讨论后达成的共识。

    承担教材出版任务的是中国科学技术出版社(科学普及出版社)。该社的郑洪炜主任带领编辑团队参加了多次教材编写研讨活动,并在内容编排和装帧设计等方面提出了诸多严格的要求。她说:“党中央对我国新一代人工智能产业发展和人才培养做了若干重大决策部署,中国科协近年来也将人工智能领域相关工作纳入了科协重点工作计划,不仅组织编写了面向大学生的系列教材,还组织开展了面向中小学生的人工智能大赛。出版社领导对人工智能选题非常重视,从面向领导干部的高端科普到面向青少年的教材和科普读物,制订了几乎覆盖全人群的选题计划,并且在内容质量、编校质量和印装质量上都精益求精。”

    参与教材编写的李婷老师向记者做了更为细致的描述:“最初,我们在教材中罗列了所有需要学习的知识和技能,包括计算机的画图软件等内容。这样的思路使教材整个结构有些混乱,且偏工具学习。之后,我们在专家团队指导下,重新梳理了整个结构,初步理清了教材的脉络,从走近人工智能、知识表示、机器理解等几个模块进行撰写。教材中虽涉及编程以及传感器的学习,但是区别于创客或其他的开源硬件的编程课程,更多地是从思维的角度出发,结合软件及硬件等手段进行教学,通过简单易懂的知识对学生进行思维的培养。”

    从事多年人工智能研究的北京交通大学陆一平副教授评价说:“《小学人工智能基础》把小学人工智能写活了,用活动体验的方式来向小学生普及人工智能知识,这是一种自然而非强迫的过程。”

    国家总督学顾问、国家教育咨询委员会委员、联合国教科文组织协会世界联合会荣誉主席陶西平先生对这套书也给予高度评价,他认为,这套书围绕人工智能知识点展开,但更突出计算思维、逻辑思维等思维素养的培养、学生认知能力和兴趣启发的视角,并且延续了教学者的教学习惯,可以成为推广性的小学人工智能教材。

    实事求是,多方协同推进新一代人工智能教育实验

    2019年初,东城区代表北京申报了教育部“智慧教育示范区”(已于4月正式入选),示范区明确要求要利用人工智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,探索泛在、灵活、智能的教育教学服务新模式,促进“课堂革命”的有效有序开展。

    2019年2月27日,东城区教育委员会组织召开人工智能教育专家见面与沟通交流会。东城区教委副主任孔庆亮表示,区教委高度重视人工智能教育在区域内的实践研究,希望各实验校能够配合专家和课题组推进相关实验工作,教委会在进一步研究后给予学校提供相关保障。

    随后,东城区小学信息技术学科在4月份申报了国家级和市重点课题“小学人工智能学习资源的开发与实践”,力求通过课题的研究,促进人工智能教学的有效实施。从教师层面来说,能够帮助教师正确认知人工智能,了解人工智能教育,提升专业素养;从学生层面来说,培养学生对人工智能研究的兴趣,提升学生信息意识、信息素养,提高学生应用信息技术解决生活中的实际问题的能力。从学校层面来说,助力学校技术课程体系的构建,有效推进学校特色发展。

    在区教委和区教师研修中心的支持下,课题组确定了一师附小、府学胡同小学、171中学附属青年湖小学、黑芝麻胡同小学、前门小学和培新小学首批6所实验校,各实验校的校长高度重视,专门安排相关人员组成实验工作小组,在整体课程体系中安排人工智能教学时间,并分别基于本校实际制定了研究和实施计划。同时,来自人工智能和教育领域的各专家组建十多人的指导专家团队,引领专业发展。

    “通过实验校和相关年级的遴选,我真正感受到了各学校的特色积淀和基础教育工作者的智慧。”对接东城区人工智能教育的指导专家、北京邮电大学自动化学院李端玲教授评价说,“这些学校没有严格局限于一两个特定年级或者只是安排一位老师简单尝试一下,而是在学生覆盖面、课程体系、师资力量等多个方面充分考虑了教育的公平性,尽自己最大努力让每个学生都有机会接受人工智能教育。可能谁也说不好人工智能教育会持续多久,但这些学校都拿出非凡的魄力来做这件事情。”

    给低年级的学生讲人工智能无疑最具挑战性。在黑芝麻胡同小学二年级的第一节人工智能课上,陶静教师让学生谈一谈身边都有哪些人工智能时,结果学生们的回答非常踊跃,机器人、智能洗碗机、智能音箱、人脸识别技术(手机解锁)、虹膜技术、支付宝(支付安全)、声音识别、无人机等人工智能产品与技术,都被提到了。可见,人工智能这个词汇对于他们并不陌生。

    黑芝麻胡同小学的靳华瑞老师的授课对象是五年级学生。“在上课的过程中,比如翻转表情包这节课,五年级学生不仅对翻牌游戏感兴趣,同样也对十进制与二进制转换的数学算法有着浓厚的兴趣。”靳老师说,这就要求老师不仅要理解教材中的内容,还要对课程进行拓展,并且自己先要学习更多的知识,与学生共同进步。

    前门小学是刚刚开设人工智能课程。胡晓征老师说:“提到人工智能时,学生们还是会联想到影视剧中的科幻人形机器,有的学生甚至惊呼,太可怕了!我觉得在实际教学中一定要让学生从正面了解、感知人工智能,帮助孩子克服这种心理,避免对人工智能负面情感的过度讨论和渲染。”

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