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2019 06-19

小学阶段如何获得编程教育通行证

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  语音识别技术,瞬间将对话转成文字,实现同步翻译;人脸识别技术,为学生安全保驾护航;虚拟现实技术,让课堂联结起浩瀚的知识海洋;大数据分析,更是让个性化学习成为可能。

  人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。2017年国务院颁布的《新一代人工智能发展规划》中明确指出,要推动在中小学阶段设置人工智能相关课程,建设和完善人工智能科普基础设施,推广编程教育。

  6月10日,笔者参加了2019西北教育装备博览会,琳琅满目的教育信息化设备、熙熙攘攘的教育同仁充斥了几万平方米的展厅。游走于林林总总的智能化教育装备中,听着推销员滔滔不绝的讲解,看着一群群教育工作者惊愕而迷茫的面孔,笔者不禁陷入沉思:人工智能时代已经来临,小学该如何面对这一趋势带来的挑战与机遇?

  笔者所在的陕西省西安市曲江第三小学,建校伊始就成立了mbot机器人社团,购置了12台mbot机器人小车,24名学生在教师带领下搭建模型、编制程序、演练项目,目前已取得的成绩让学校坚定了推广编程课程的决心。今年3月,学校成立大科创项目组,构建基于未来教育的创新教育课程体系,从国家课程、校本课程、社团课程、研学课程四个方面推进人工智能进校园。围绕着“人工智能进校园”的四点思考,学校实施路径愈加清晰起来。

  在充分考虑学生年龄特点、学生人数、师资队伍的实际情况后,学校购置了与课程相匹配的装备,以满足教育需求:学校为一、二年级学生购置简单的乐高拼搭积木,以工程学、结构力学作为知识基础,开发学生想象力和创造力;为三、四年级学生购置可视化编程机器人小车套装,学生将创意搭建与程序设计相结合;为五、六年级学生购置难度较大、自行设计的机器人套装,在课程中加入工程学、电子学内容,由学生自行设计工程项目,并进行机器人对抗比赛。此外,学校还建设人工智能实验室,搭建人工智能(AI)实验平台,从引导学生认识什么是AI入手,体验身边的AI技术,初步探索AI工作原理。

  首先,给二年级增设简单的编程课,将三至六年级信息技术课程校本化,补充编程课程,让全体学生对人工智能编程有一个正确的认识。在课程方面,以scratch软件为基础,学校在二年级增设“初识scratch课程”;在三年级的信息技术课堂中加入“基于项目式学习的scratch创意编程课程”;在四年级的信息技术课堂中加入“基于scratch编程技术的数学思维课程”,在前两年编程课程的基础上,运用软件来激发学生的数学思维;在五、六年级课程中增加有程序代码的python和C语言编写程序学习,为高一级学校输送该方面的特长学生。

  其次,学校组建人工智能编程社团,主要面向在人工智能方面有浓厚兴趣和潜力的学生,着力培养创新型人才。

  学校领导班子成员先行一步,积极参加相关学习与培训项目,更新教育观念。对学校计算机教师、科学教师采用“请进来、送出去”的办法进行重点培养,让教师参加有专家引领的专项课题。具体为:依托陕西师范大学人工智能实验室,在专家的指导下申报省、市教科研部门的人工智能课题,以课题作为专业;定期聘请专家进校园,对学校教师进行人工智能理论和实践操作方面有针对性的培养;积极组织教师参加省、市各部门组织的人工智能培训;鼓励学校教师作为指导教师带领学生参加各类编程比赛、创客比赛和机器人比赛,在比赛中不断积累经验,促进教师专业成长;鼓励教师做一名科研型教师,自主开发人工智能校本教材和撰写人工智能相关主题论文,不断提升教师理论水平与人工智能认知水平。

  学校组建团队积极探索并开发人工智能课程相关的校本教材,在常规课堂上进行实施,确保人工智能课程落到实处。在校内,学校每年举办科技节,展出学生创意作品;以打造创客教育空间为抓手,开展机器人、无人机等智能设备硬件搭建、拼装和编程活动;组织VR、AR互动体验活动,通过创新创造作品观摩、体验与动手实践,帮助学生实现自己的创意,激发学生动手创造的兴趣。在校外,则开发以人工智能为主题的研学课程,带领学生走进科技馆、参观机器人展览会、走进大学人工智能实验室,开阔学生视野,全方位感知人工智能技术带来的冲击力。

  学校还鼓励学生参加科技创新大赛、创客创意大赛、创意编程比赛、机器人大赛等,激励越来越多的学生加入到探究人工智能的队伍中来。

  人工智能进校园、进课堂能否真正落地,关键在于教育工作者的思想意识。在接纳信息技术对传统教育观念、教育模式、教育方法的颠覆的同时,校长要引领骨干教师做好智慧校园建设、人工智能编程课程的规划工作,以课题为引领,以硬件为依托,以课程为载体,以赛事促发展,建立健全创新教育体系,培养创新型人才。

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