王夢曉
摘要:隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能教育逐步融入到基礎(chǔ)教育中,因其在培養(yǎng)學生邏輯思維、動手能力、創(chuàng)新思維和實踐能力上展現(xiàn)出來的獨有魅力,備受學校、家長的關(guān)注。但由于受人工智能教育沒有統(tǒng)一教材和成熟的課程體系及課程開設(shè)規(guī)范、教育機器人種類繁多且各成體系等因素的限制,目前人工智能教育并沒有作為一門常規(guī)課程納入課表安排教育教學活動,大多是以拓展課程、興趣小組、學科整合等方式存在,導致人工智能教育在基礎(chǔ)教育階段實施效果一般。在此情形下,筆者作為學校機器人實驗室的負責人帶領(lǐng)學校信息和科學教師團隊積極探尋促進人工智能教育的有效途徑與方法,決定以開發(fā)校本課程的形式,開展富有地方特色和學校特色的人工智能教育教學。在完善的校本課程的支撐下將人工智能教育融入到日常的教育教學中,這樣才能實現(xiàn)人工智能教育的普及發(fā)并揮其應(yīng)有的教學價值和效果。
關(guān)鍵詞:人工智能教育? 基礎(chǔ)教育? 校本課程
一、課程開發(fā)背景探究
(一)貫徹國家教育方針
2016年,教育部將創(chuàng)客教育、STEAM教育等寫入《教育信息化“十三五”規(guī)劃》;2017年,在國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確提出 “實施全民智能教育”項目,提出要在基礎(chǔ)教育階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步在中小學推廣編程教育。2018年,教育部作出明確指示:要構(gòu)建人工智能多層次教育體系,在中小學階段引入人工智能普及教育;2018年9月,“中小學人工智能教育項目”應(yīng)運而生,項目組聚集多方力量,開始了人工智能教育項目的頂層設(shè)計和具體研發(fā)。[1]
(二)順應(yīng)時代需求
隨著時代的飛速發(fā)展,科技更新的日新月異,社會發(fā)展需要具有動手能力、創(chuàng)新能力、實踐能力的綜合性人才,但部分學生缺乏動手實踐的機會,由此學校培養(yǎng)學生的綜合能力顯得尤為重要。[2]因此,我校團隊開發(fā)的“趣創(chuàng)”人工智能校本課程以趣味性、實踐性、創(chuàng)新性、綜合性為目標,重在培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。
(三)立足學校頂層設(shè)計
我校將“人格健全、善于學習、勇于創(chuàng)新、持續(xù)發(fā)展”作為育人目標,在目標的引領(lǐng)下結(jié)合學校辦學理念“實踐引領(lǐng)成長”,立足校本課程改革和實踐,構(gòu)建了有五中特色的“行在五中 綠色成長”課程體系。課程以“行文化”為中心點,輻射出“習德行、實踐行、篤志行”三大類型課程, “趣創(chuàng)”課程為“實踐行”分支下的課程體系,包含編程、創(chuàng)客、機器人等人工智能課程,激發(fā)學生“愛科技、學科技、用科技”的志趣,培養(yǎng)學生的動手、動腦能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力,進一步提升學生的信息與科技素養(yǎng)。
基于以上背景我們的“趣創(chuàng)”校本課程即順應(yīng)時代需求又接“地氣”,這為我們課程的有效實施提供了有力保障,也為人工智能教育的落地生根提供了沃土。
二、課程理念搭建
我們始終堅持全面普及與重點提高相結(jié)合的課程理念,充分發(fā)揮學校九年一貫制的優(yōu)勢,從小學三年級到初中八年級都開設(shè)人工智能課程,自主編寫配套教材,列入課表,系統(tǒng)教授人工智能相關(guān)知識,進行創(chuàng)新意識和動手實踐能力的培養(yǎng),成功實現(xiàn)了人工智能教育的普及與學生的個性化發(fā)展。
(一)梯度性
課程根據(jù)學生年齡特點,分年級制定教材。三年級開展“趣味編程”普惠課程,四年級開展基礎(chǔ)模型搭建普惠課程,五年級開展智能控制普惠課程和創(chuàng)客助跑課程,六年級開展智能控制普惠課程及精英競賽課程,七、八年級開展“python”人工智能編程普惠課程及精英競賽課程……遵循從簡到繁,從易到難的認知規(guī)律。
(二)親和性
人工智能作為科技熱點會激發(fā)學生的好奇心和興趣,無論是人機大戰(zhàn)、人臉識別、自動送貨機器人還是無人駕駛汽車,這些熱點新聞本身就會引起學生對人工智能相關(guān)技術(shù)的關(guān)注和思考,這些也是對學生進行人工智能科普的好素材,因此我們的課程大多源于生活,結(jié)合學生生活實際,選擇學生容易理解的內(nèi)容,用學生容易理解的方式重新描述,通過豐富有趣的人工智能創(chuàng)新實例,讓學生在輕松愉快的學習氛圍中學習編程、大數(shù)據(jù)、知識表示、機器感知、智能控制等概念,體會人工智能在生活中的作用。
(三)實踐性
課程選材上還部分結(jié)合永康五金地方特色,將人工智能與本土五金工藝接軌,因此該課程重在培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神及未來生活態(tài)度,讓生活智能化、科技化植入學生內(nèi)心,為永康五金未來的開發(fā)者奠基。
課程實施方面,我們根據(jù)不同的培養(yǎng)目標,進行分層教學,即普惠課程,助跑課程、精英課程。普惠性拓展課以面向全體學生為主,旨在培養(yǎng)學生的編程思維,讓學生掌握編程方法并對機器人、智能化有初步的了解。
助跑拓展課,讓學有余力并且有意愿深入學習的學生在普惠課程的基礎(chǔ)上有所提升,為這部分學生每周開設(shè)1~2節(jié)拓展課,為精英社團儲備人才。
在助跑課中我們發(fā)現(xiàn)有這方面特長的學生,我們?yōu)槠溟_設(shè)精英社團課。社團課的成員重在創(chuàng)新,將人工智能與生活相結(jié)合,并能創(chuàng)作出服務(wù)生活的有價值的作品。
這樣的課程理念惠及全體學生又為有特長的學生提供了優(yōu)質(zhì)的成長平臺,得到了學校、家長、社會的一致好評與支持。
三、課程實施
(一)納入課表,規(guī)范必修
三年級開展“趣味編程”普惠課程,四年級開展基礎(chǔ)模型搭建普惠課程,五年級開展智能控制普惠課程和創(chuàng)客助跑課程,六年級開展智能控制普惠課程及精英競賽課程,七、八年級開展“python”人工智能編程普惠課程及精英競賽課程,學校教務(wù)處將“趣創(chuàng)”課程納入各年級課表。
(二)普惠群體,發(fā)展特長
課程在實施過程中注重全員學生創(chuàng)新精神和實踐能力的提高,但也重視對特長學生的挖掘與培養(yǎng)。一周一節(jié)課遠遠不能滿足特長生的需求,故對特長生再增加每周節(jié)精英課進行延伸活動,對六七八年級的特長生進行精英競賽培養(yǎng)。
(三)資源整合,活動輔助
課程在實施過程中打破傳統(tǒng)課堂模式,采用課堂學習加課外實踐的形式,將智能教育與生活整合;結(jié)合永康產(chǎn)業(yè)特色,選擇合適的企業(yè)作為校外實踐基地。同時打破學科界限,將創(chuàng)客課程與國家基礎(chǔ)課程科學、數(shù)學和信息技術(shù)進行整合,做到跨學科的融合。
(四)依據(jù)評價,動態(tài)調(diào)整
課程開發(fā)不可能一步到位,在實踐與實施的過程中會發(fā)現(xiàn)缺陷于不足,為了讓這些問題及時得到反饋并對課程做階段性的調(diào)整,我們制定了多元的課程評價體系,從教師、學生、家長三個維度以不同的方式實現(xiàn)對課程的評價。
經(jīng)過幾年的實踐與努力,證明通過開發(fā)優(yōu)質(zhì)的人工智能教育校本課程并對課程進行有效的實施是讓人工智能教育在基礎(chǔ)教育階段落地生根的有效途徑。但課程的開發(fā)與實施都離不開優(yōu)秀的教師團隊,因此,打造人工智能教育的教師團隊是做好一切的前提。
參考文獻:
[1]張琳琳. 人工智能技術(shù)在中小學管理中的應(yīng)用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程,2018,No.145(23):263.
[2]王毅,吳玉霞. 人工智能時代中小學信息技術(shù)課程定位,挑戰(zhàn)與對策[J]. 教育導刊,2020(10).