青岛中小学已建成人工智能实验室929间,实现人工智能课程与实验室“双普及”
培养学生数字素养有了“根据地”
今年秋季学期,青岛君峰路中学人工智能实验室如期启用。自此,该校学生拥有了学习体验人工智能课程的专用教室,各个班级每周都可以有一节课的时间在这里探寻人工智能的奥秘。每周一,学校社团的学生则可以在这里深度学习人工智能,为参与各类竞赛蓄能。
青岛君峰路中学学生上人工智能课。
人工智能影响着教育的未来,也影响着未来的教育。青岛正持续推进人工智能教育。今年全市共建设人工智能实验室210间,总量已达到929间;在2022年实现全市人工智能课程全普及的基础上,又基本实现全市中小学人工智能实验室全普及。人工智能教育的“双普及”,有效提升了青岛中小学生对人工智能的认知水平、数字素养与数字技能。
动手实践,探寻人工智能的“奥秘”
“生活中,同学们都见过哪些可以自动驾驶的汽车?”
“我见过无人驾驶的快递车”“我家的汽车就有无人驾驶功能”“我在视频里看到过无人驾驶的出租车”……
12月4日,城阳区白云山学校四年级5班的学生迎来了期盼已久的人工智能机器人编程课。课上,信息科技教师曹雪玲抛出问题,引导学生观察生活中常见的具有自动驾驶功能的车辆,从而引申出《让小车动起来》这节人工智能课程。
青岛城阳区白云山学校学生在上《让小车动起来》人工智能课程。王世锋 摄
电机驱动模块、直流电机、舵机、传感器、动力电池、执行器、连接线……面对散乱的零件,学生感觉无从下手。在教师的引导下,三到四名学生组成一组,很快开始动手选择零部件、搭建结构,合作组装小车机器人。
“机器人组装完,我们还要给它编程,利用代码指令赋予机器人‘生命’。”学生们将小汽车与电脑相连,利用Mind+图形化编程工具,像搭积木一样将前进、后退、转弯的指令按照一定的逻辑搭建起来,很快,一台可以自主“舞动”的机器人便设计完成。一节课下来,学生们深刻地了解到,小车智能化依靠的是程序,程序是连接硬件与功能的桥梁。
在青岛西海岸新区黄岛小学,人工智能课程教师姜莉经过理论和实践的探索,逐步形成了基于“扩—缩—扩”的跨平台人工智能教育模式。该校四年级的学生最近正忙着收集海浪、鸟叫、雨、风、落叶等生活中的声音,他们进行的是《倾听外面的世界》人工智能课程项目式探究与学习。学生们将通过《声音背后的故事》《光背后的故事》《外面的世界》等课程,紧贴生活实际,探究语音识别和图像识别技术。学生借助掌控板、传感器、人工智能学习平台进行纵向和横向项目的延伸,将项目应用到生活和学习中,发挥想象力和创新力,完成属于自己小组的智能系统。该校人工智能实验室内,防溺水的“海洋暗流预警监测装置”、专为盲人设计的“AI智能厕所”、给老人量身定做的“智能小屋”等小发明,都是学生参与项目延伸的成果。
推动人工智能教育发展,各区(市)、学校在课程设计、教材编写等方面都有一定的特色。青岛自2019年全面启动人工智能教育以来,已从教育内容、教学标准、师资建设、评估评价、教育应用等维度,逐步形成从小学到高中全覆盖、全贯通,“纲要先行、一纲多本、教练结合”的人工智能课程体系。在该体系中,青岛分学段、分层次形成了4种人工智能课程普及模式,分别是1—3年级基于兴趣的启蒙式教学、4—6年级基于项目式学习的普及教学、7—9年级基于学科整合与社团课程的项目实践、高中个性化发展的探究式学习。
赋能未来,培养提升学生人工智能素养
前不久,教育部办公厅印发《关于加强中小学人工智能教育的通知》(以下简称“《通知》”)。《通知》提出,构建系统化课程体系,实施常态化教学与评价;开发普适化教学资源,建设泛在化教学环境;推动规模化教师供给,组织多样化交流活动等,于2030年前在中小学基本普及人工智能教育。
实际上,这一目标在青岛已经超前实现。青岛于2022年实现人工智能课程全普及,2024年基本实现人工智能实验室全普及。目前,全市累计培训人工智能教师3000余人次,经过培训的教师不仅具备了扎实的人工智能基础知识,还能够在教学中灵活运用人工智能技术,为学生创造更加智能化、个性化的学习环境。推进人工智能课程项目化、社团化、竞赛化,成功实现市域范围内1102所学校、百万学生人工智能课程全普及,全市所有学校均已成立人工智能社团,3816人次获得省级以上人工智能竞赛奖项,青岛也获得全国信息学奥林匹克竞赛2026年承办权。
《通知》还强调要遵循教育规律和人才成长规律,以人工智能引领构建以人为本的创新教育生态,引导学生正确处理人与技术、社会的关系,促进思维发展,培养创新精神,提高解决实际问题的能力。
“学生在探知的过程中,要动手组装,要编写程序,还要确保让机器人动起来,这实际上是一个发现问题、解决问题的过程,学生的问题解决能力、逻辑思维能力、创新思维能力、组织协调能力等都可以得到提升,最终实现数字技能和数字素养的提升。”青岛君峰路中学信息科技教师周洋表示。同时,学生也会逐渐掌握人工智能背后的基本原理,从而对人工智能有一个客观、科学的认识,为今后利用甚至是参与开发人工智能埋下“种子”。
“人工智能尤其是生成式人工智能越来越火,其工具属性也越来越明显,可以想象,未来人工智能将会深度融入社会各个领域。在基础教育学段开展人工智能教育,重在培养学生的知识、思维和情感等人工智能素养,提升其对人工智能技术的认知水平。”在姜莉看来,人工智能教育要让学生掌握人工智能基本概念、人工智能技术要素和人工智能技术应用相关知识,培养学生在设计、开发、测试与优化智能交互系统过程中所应具备的设计思维、工程思维、计算思维与系统思维,帮助学生对人工智能形成正确的价值观和认知。
人工智能正在影响和改变经济社会的发展,渗透到生产生活的各个领域。人工智能教育作为提升综合素质的增项,也正在助力中小学生个性成长、全面发展。(青岛日报/观海新闻记者 王世锋)