人工智能將如何步入中小學課堂

機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理、專家系統……這些聽起來“高大上”的科技名詞，真的要進入中小學課堂了。近期，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，明確指出應實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程、逐步推廣編程教育。建設和完善人工智能科普基礎設施，支持開展人工智能競賽，鼓勵進行形式多樣的人工智能科普創作。

人工智能作為一項高端前沿學科，從專業實驗室逐步走進了中小學校園，相信會給當下中小學生的學習生活帶來更多驚喜和新奇有趣的變化。記者走訪了我省部分中小學，了解走進中小學課堂的人工智能學習可以是一種什么樣的形式。

機器人課程最普遍

開學已有一個多月，但很多師生仍然對今年央視的《開學第一課》印象深刻，節目中邀請了兩位特殊的嘉賓，一位是天才棋手柯潔，一位是來自意大利的機器人TEO。他倆一個是代表著人類技能的圍棋天才，一個是代表著人類智慧的人工智能。精彩的人機大戰，預示著人工智能時代的來臨。

在已經開設有人工智能課程的學校中，機器人課程是最受歡迎的一個項目。有不少學校以拓展性課程、社團活動等形式開展機器人教學，深受學生的喜愛。

諸暨市新世紀小學于2016年建成了機器人實驗室，讓學生了解人工智能這個學術前沿領域的發展和應用狀況。學生們在這里能腦洞大開地自己動手制作機器人，通過編程控制機器人來完成移動到指定位置、裝卸貨物、顏色分類和三階魔方還原等任務。該校校長蔣望雷表示：“教育現代化離不開教育信息化，學校引進人工智能課程，改變了原先信息課程中讓孩子認識輸入設備、開關機、玩小游戲等枯燥的教學內容，讓他們對人工智能有更多的接觸機會和參與機會，通過自己編程設計，進行創新、創作，為未來更加深入學習相關知識打下基礎?！?/p>

“人工智能教育進入中小學，是時代發展的必然，面向未來的人才素養要求我們對孩子從小實施人工智能啟蒙教育，在孩子幼小的心靈里埋下人工智能素養的種子，不斷去催生它發芽、生長?！苯B興市柯靈小學校長金華星向記者介紹，該校的人工智能課程普及分為三個階段：首先是進行科普宣傳教育，激發孩子對人工智能領域的興趣和向往；其次是在基礎性信息技術課程中強化“簡單編程介紹”環節的普及教育，開設“點亮燈泡”“激活喇叭”等簡單機械臂和傳感器的基礎教育；最后就是在拓展性課程中，開設樂高機器人、能力風暴機器人、VEX機器人、虛擬機器人等課程，這些課程每周三下午安排兩課時，讓二至六年級各年段學生選修?！笆軛l件限制，我們會外聘一些專業教師來授課，在此過程中，學校教師也跟著一起學習和成長，并發展成立自己的教學團隊?！?/p>

除此之外，人工智能課程的其他一些領域也進入了學生的課堂，比如嘉興市輔成教育集團有虛擬飛行課程、信息學課程等，推動人工智能在教學、管理、資源建設等方面全流程應用。該校嘗試著邊實踐邊開發“我和人工智能”校本課程，讓學生從接觸生活中的人工智能APP入手，體驗人工智能在圖像識別、語音識別、自然語言處理等方面的生活應用。后續還將通過在平板學習終端中安裝人工智能應用，輔助學生的學習，服務學生的學習生活，持續提高學生的數字化學習能力。

核心在編程教學

包括機器人課程在內的所有人工智能教學，都離不開編程教學?！叭绱恕呔狻膶W科，中小學生能聽懂嗎？學了有用嗎？”在網上，有不少家長發出這樣的疑問。對此，專家們有自己的意見?！昂芏嗳擞X得這些知識對于孩子而言很難，其實難度主要體現在計算環節上。隨著信息技術的發展，計算本身已經可以通過技術來實現。對于學生而言，他們要掌握的是其中蘊含的思維方式?！睖刂輨摽涂臻g和溫州大學創客空間聯合創始人謝作如認為，如今，學生能接觸到的信息技術種類和內容日益豐富，傳統的學習路徑也要發生相應改變。編程教育不僅僅在于技巧訓練，更在于思維定式的轉變。通過編程和各種制作的過程，可以讓孩子們自然而然地意識到數學、自然科學及各個學科的重要性。進入這種狀態后，學習對他們來說也是一種玩了。

事實上，在國務院發布規劃之前，我省已經有一些學校開始了編程教學的探索。義烏市第四中學開設的人工智能課程群中，頗具亮點的課程之一就是程序設計，學生每周學習4課時?！皩τ诰幊?，很多人會以為是一件非?？菰镫y懂的事情，這種認識是錯誤的。其實編程的主體并不是程序語言，而是我們解決問題的方法?！痹撔＞幊探虒W負責人張霖說，“在編程教育過程中，我們要培養學生從問題的特征入手，梳理問題的解決脈絡，找到合適的組織方式。學生通過對編程的學習，可以更好地適應和融入未來社會的發展，這才是編程教育的意義所在?！?/p>

學生曹紀元是該校智能實驗室的骨干學員，接觸了“人工智能之智慧交通”課程。他說：“智慧交通課程，讓我從設計者的角度去理解城市交通，并鼓勵自己在自動駕駛、路徑規劃、安全駕駛等方面開展思考和探索，對我今后的專業選擇很有幫助?！?/p>

東陽市吳寧第四小學也一直摸索著編程教學模式，逐步實現教學常態化、應用常態化、創新常態化。學校開設了基于Scratch軟件結合傳感器板的編程教育課程，Scratch語言很簡單，適合小學生，只需要經過基本編程語言的學習，就能夠制作出豐富多樣的交互式故事、動畫和游戲。通過Scratch研訓可以提高教師的創客教學能力，培養孩子們的學習技能、創造性思維，以及集體合作能力。學校在原有Scratch活動小組的基礎上，加強硬件投入，成立了Scratch創意工作室，并開設了Scratch創意設計社團和Scratch智能興趣小組等。

“Scratch軟件編程教學，需要投入大量時間和精力，需要不斷地調試改進編程，更多的是一份耐心。因為要學的東西太多，應該精選其中一點深入，這樣才能學得透徹?！睂W?？萍冀M教師蔡俊杰說，該校把Scratch編程軟件與教學體系相整合，初步形成了“興趣培養—團隊建設—編程探究”的Scratch編程教育模式?！耙环矫胬糜嬎銠C建模來提高學生的設計創造能力；另一方面，編程也可以提高學生的科技素養，培養學生的創新能力，使每一個孩子受益?！?/p>