智慧教育示范区创建工作

武汉中小学兴起人工智能课,学生接受程度超过预期

  • 汉阳区创建专班
  • 2021-08-26 18:00

人工智能时代已经来临,学习要从娃娃抓起。极目新闻记者发现,去年11月,武汉市开始在部分中小学的三到八年级学生中试点人工智能课,它使用的是信息技术课的一半课时,一学期六节课,采用的教材也是全新的。

据介绍,武汉是全国最早在中小学中试水人工智能课的几个城市之一,相关教材的编写者有不少来自武汉。

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小学生搭建智能超市

3月24日,湖北省武昌水果湖第二小学开展“中央电化教育馆人工智能教育实验校”武汉实验校研讨展示课。课上,学生们两两组合,在老师的指导下,先使用平板电脑进行模块化编程,再将智能机器人设备设置成识别模式,举起水果,录入价格,之后用相同的办法让机器人完成人脸支付。最简单的无人超市情境便被模拟了出来。极目新闻记者注意到,有的小组还给机器人增加了语音播报功能。

和水果湖二小一样,武汉经济技术开发区实验小学、武汉市育才第二小学、武汉市光谷第十五小学、武汉市常青树实验学校等也入选了“中央电化教育馆人工智能教育实验校”,全国拥有这一称号的小学仅30余所。

而在武汉百多所中小学里,人工智能课也已落地——去年11月,该市开始在这些学校试点人工智能课。以参与度最高的东湖高新区为例,全区45所中小学中有19所参与试点,其中不乏较偏远地区的光谷七初等。该区一项调研显示,85%的35岁以下信息技术课老师很愿意兼上人工智能课。

如今,这一新课程已掀起一波波研究热潮。

3月22日下午,在武汉市光谷实验小学505班的人工智能公开课《智能家居》上,孩子们先复习AI(人工智能)和LOT(物联网)的概念,进入互动环节后,他们对着智能音箱发号施令,玩起了老师做的有人脸识别功能的智能门模型,还跟随着视频畅想未来的智能家居生活……学生戴星翊说,这是他上的第5节人工智能课,内容很新。

3月24日,在武汉市汉阳区楚才小学三年级(4)班的人工智能课上,学生在老师的指导下组装迎宾机器人,有人甚至不看演示,就能把套件组装完成并自主排查问题。该校信息技术课教师丁志刚介绍,学校根据教材配备了两组配件,供低高年级的学生选用,孩子们都喜欢上这个课。

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课堂原创内容占比大

据介绍,人工智能不仅涉及科学、技术、工程、艺术和数学,还深刻地涉及人文和哲学,特别是其中的科学观和方法论思想。面对新的挑战,老师们说,想把课备好不容易,即使有教材,也需加入大量原创内容。

水果湖二小信息中心主任王涛说,2019年该校已在三年级开设了AI课程,之后,学校以央馆配套实验教材为基础,结合部分供应商提供的配套教材,创编了适合该校学生学情的人工智能校本教材,在三、四年级铺开人工智能课,并成立了由5名来自语文、数学、科学、信息技术等不同学科背景老师组成的人工智能教研组。

老师不仅要掌握人工智能基础知识和技术,还要有内容整合能力、资源选择与应用能力、课堂组织协调能力、任务设计能力、激励评估方式的选择能力。上第一次课前,大家利用暑期学了两个月技术,再备课、研课,多次打磨。现在,我们为了准备一节课也常要花一星期,有时要修改10多次教案。”水果湖二小人工智能教研组组长熊勇说,为此,学校对人工智能课实行“双师课堂”,由一名科学或信息技术老师搭配一名其他学科老师,共同完成教学。

在武汉的试点学校中,老师们也都投入了大量的精力。光谷实验小学教师丁洪说,他上的那节《智能家居》便糅合了五(上)教材的前3课的内容,“教材都是国内人工智能教育方面的大咖编的,他们选择的主题、方向很有价值,但我们学生的信息素养较高,可以接受本身有逻辑联系3课同上。”

从某种意义上说,这是对原有的信息技术课的升级。如信息技术课六年级的教材中还有Flash内容,而该软件各大网站都已不再支持。随着人工智能课的“上场”,类似的过时的、落后学生信息素养的信息技术课将被删减或压缩。

因为太新,人工智能课尚无课程标准和评价标准。东湖高新区信息技术教研员李媛说,依据校情班情,每位老师的人工智能课都应具有个人风格,每节课加什么内容进去,如何有效串联,以及如何处理它和传统的信息技术课的关系,都需要反复琢磨。

另一方面,培训师资也很缺乏。水果湖二小校长刘小杰介绍,该校多次邀请相关科技公司为老师进行培训,内容涵盖人工智能课程体系与教学模式、AI编程实践、人工智能课程设计及实施策略、人工智能教学实践等;也努力争取机会送老师们外出集中学习。

武汉多位信息技术教研员也说,国内大学也就是近几年才开设人工智能相关专业,目前在中小学上人工智能课的老师都不是科班出身的,急需培训学习。但目前能同时掌握知识架构、熟悉课堂教学、动手能力强的专业师资很少。比较可取的一种办法是,由优秀的创客老师和一些大学的人工智能学院的专家合作设计课程,但这需要一段时间。目前,一线老师们主要还得在学中教、教中学,除了常规的校级教研,区级、市级教研都需要提高频次。

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学生盼多动手操作

人工智能课对硬件的要求也很高。丁洪上公开课时便遭遇了尴尬:他试了十多次,智能音箱才连上手机,耽误了好几分钟。课后,李媛分析,这可能是现场听课老师开启蓝牙的手机过多造成的,“人工智能课可能发生各种意外,更需要老师有随机应变能力。

上课教室要网络通畅,有时能应用手机投屏,有时要用电子平板……这些可以通过智慧教室解决。但老师们说,目前最缺的,还是教材配套设备。

光谷实验小学505班学生戴星翊,这样比较传统的信息技术课和人工智能课:机房课(即一般在计算机房上的信息技术课)动手操作的机会多,人工智能课互动性比较强,如果二者能结合就好了。

“我们需要实物,让每个学生都能摸到设备。”光谷实验小学校长助理李静介绍,24日,学校已引进一批实验器材,搭建了实验平台,安装了一个服务器,今后学生可以通过它访问AI实验室、点进去体验人脸识别等的过程。

楚才小学副校长邓冲说,该校的人工智能课上得比较顺利,但他在教学中发现,学生的创造力比想象的还高,人工智能配件的程序设置相对有些死板,如果能给学生更多自由发挥空间,教学效果会更好。汉阳区教育局相关负责人介绍,目前全区的10个人工智能试点校可以充分进行人工智能通识教学和可视化操作体验,没有建设专用人工智能实验室的学校,目前主要利用信息技术课程结合试点教材内容,开展人工智能通识教学,后续配套相关活动器件和平台后,就可以进行体验操作了。

人工智能教师应该是助学者、规划设计者、引领者,他们要向学生提供体验和感知,以此培养学生的计算思维。学生不是单纯地在老师的指导下做任务,更应获得能力和素养的提升。”武汉市教育科学研究院现代教育技术中心主任雷刚说,老师在授课时还应关注和培养学生形成严谨和规范的行为方式、倾听的习惯和分享的意识;在小组合作中培养人际交往、组织、沟通能力,动手实践能力,解决问题的思维方式以及利用技术工具展开学习的能力,“这些能力在以后的学习和生活中都能用到。”