围棋机器人AlphaGo战胜柯洁,数学高考机器人参加高考获得105分,这些热门事件将“人工智能”推进公众的视野。今年7月,国务院出台了《新一代人工智能发展规划》,规划中提出:“到2030年我国的人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。”一时间,“人工智能”成为各行各业的热门词汇,也成为教育人关注的热点。
规划中明确提到,“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程”。虽然中小学教育有着推动落实“人工智能”启蒙教育的责任,但人工智能的知识专业性强,涉及算法、大数据、统计学、控制学等多领域。就目前而言,人工智能的启蒙教育离课堂还有一定的距离。人工智能要走进课堂,还有很多困境。
教师的困境。人工智能启蒙教育的实施主体是一线教师,但是一线教师刚刚接触人工智能,对其价值和意义认识不到位,同时缺乏人工智能的学科知识,缺乏相关课程支持。人工智能要走进课堂,落地开花,这不是普通一线教师能解决的问题。这个过程中既需要依靠教育行政部门科学规划推动,也离不开科普团体的帮扶支持。
课程的困境。人工智能的啟蒙教育应以什么样的课程载体落地呢?这是摆在教育人面前的一大难题。目前与人工智能相关的且已陆续开展的内容有数据分析统计、程序设计课程、机器人课程、创客课程等。但是这些课程能算是人工智能启蒙课程吗?如果程序设计只是介绍语法、代码和算法,那只能算是基本的程序设计课程。如何以这些课程为载体进一步延伸,融入人工智能的知识和案例,在课程迭代中不断发展人工智能课程,是摆在我们面前的课题。
学生培养的困境。有专家说,人工智能将促成第四次工业革命。人工智能时代即将来临,处在革命浪潮中的我们,尤其作为一名教育者,该如何向学生展示人工智能的魅力,让他们更好地融入人工智能时代,这是摆在课程设计以及教学实施中的又一个难题。播下种子,才能收获未来。作为人工智能的启蒙教育,关键任务是在学生的心中埋下种子,培养学生对“人工智能”的兴趣。我们可以以案例体验、项目实践为主,挖掘学生身边熟悉的人工智能浅应用的实例,如小米智能家居案例中各种智能设备实时监测及智能控制、共享单车在运营过程中的数据分析统计决策、以开源机器人为载体让学生制作智能机器人的体验等。学生在体验实践的过程中,建立心理认同,激发学习兴趣,为将来选择人工智能作为深入学习研究领域储备动力。
美国的一份有关就业前景的报告预计,随着电脑和机器人越来越智能化,未来20年内美国有47%的工作可能实现自动化。人工智能带来的冲击将是全球性的,人工智能在让生活变得更智能的同时也给我们带来了深深的危机感。如何让学生更好地适应人工智能时代?除了让他们接纳并应用人工智能,更要培养他们人工智能时代所需的相关思维及能力,如计算思维、跨界融通的能力、创新实践能力等。
人工智能是教育的乌托邦,还是真正能惠及学生、促进学生发展的又一途径,我们需要用审慎的态度规划好,设计好,落实好。人工智能走进课堂,是时代的需要,我们在仰望星空时,更需踏地而行。
七嘴八舌热议进行时:
人工智能,未来将来
方少芹
2017年10月25日,机器人索菲娅成为沙特公民,这是世界上第一位入人类籍的机器人。索菲娅是由汉森机器人公司开发的,其创始人汉森认为:“未来已经迫近,我们将进入与机器人共存的时代。”现在,是通往未来的时光入口,不管我们愿不愿意,未来已经迫近。
自从2006年参与中小学机器人活动以来,我深深感受到教育与时代的距离——机器人教学的普及在经济欠发达地区遥遥无期。这种遥遥无期首先是由学校管理者的理念造成的,在以考试成绩衡量学校办学质量的指挥棒下,学校管理者自觉启动排斥模式,将信息技术学科无情挤压。不少农村中小学校的学生无缘信息技术学科的学习,更不用说接受“人工智能”的启蒙了。学校教育未能与时代对接,学生面对强大的机器人世界,迷惘而胆怯。
部分较早开展机器人活动的学校,也因开展机器人教学需较大的经济投入而无法普及。为了改变实体机器人教学需大量金钱投入而无法普及的状态,近几年,虚拟机器人逐渐风靡中小学校园,学生经由项目式的学习,学会了搭建机器人,学会编写程序让机器人完成指定任务,终于与机器人有了交集。这样的交集,让学生的计算思维、创新思维、解决问题的能力、面对失败的抗挫能力等,都得到历练、培养和提升。
狄更斯说过:“这是最好的时代,这是最坏的时代;这是智慧的时代,这是愚蠢的时代;这是信仰的时期,这是怀疑的时期;这是光明的季节,这是黑暗的季节;这是希望之春,这是失望之冬;人们面前有着各种事物,人们面前一无所有。”面对“人工智能”,有准备的人或许认为这是最好的时代,但我心中仍然有强烈的担忧,我担心超人工智能时代到来时,人类何去何从!未雨绸缪,始终是最有意义的态度。
“人工智能”的普及宜早不宜迟。近两年,我先后邀请中鸣数码科技有限公司及萝卜圈网络技术有限公司的工程师对我市中小学信息技术教师进行“高铁时代”实体项目和“汽车总动员”虚拟项目的培训,在培训中我发现信息技术教师只要经过短期培训,完全能够胜任机器人启蒙教学。教学的载体可因校制宜,经济基础较好的学校可以开设实体项目,全方位提升学生们应对“人工智能”时代的素养;经济基础一般的学校可以开设虚实结合项目或虚拟项目,让学生有机会沉浸在“人工智能”中,滋养逻辑思维、设计思维、计算思维和创新思维,让学生在与机器人的相处中,拥有解决问题的能力、与人合作的能力和迎向未来的信心。
“人工智能”来了
郑爱文
“人工智能给人类带来的影响,将远远超过计算机和互联网在过去几十年已经对世界造成的改变。”这声音振聋发聩。不管我们欣喜也好,忧虑也罢,这一次“人工智能”真的来了!国务院印发《新一代人工智能发展规划》,提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程,实施全民智能教育项目。与之相对应的是新一轮课改及教材改编。endprint
今年,我参加了几次小学信息技术教材编审会议,无一例外开始把“人工智能”模块作为重头戏。遗憾的是,这也是教师们最没有把握的一个模块。为了不至于让一线教师拿到教材感觉“整本教材都不会教”,我们尝试分散教学难点,把人工智能模块分散到多个学段,从最基本的感知入手,先是利用传感器“指挥机器人行动”, 体验图形化编程(Scratch),然后才“初识人工智能”,体验语音识别、人脸识别,了解扫地、擦窗机器人在生活中的应用,最后是体验物联技术,尝试组装机器人。整体看下来,小学信息技术教材中新增的“人工智能”模块,虽然占用了一个学年的时间(26个课时),但基本停留在体验、感知、了解的层面,内容无法深入,知识不成体系。对此,教材编写人员颇感尴尬。
人工智能启蒙教育最重要的使命是什么?不是单纯的体验和感知,而是对学生编程思维的培养。编程思维能够帮助学生理清逻辑过程、理解问题,从而高效地解决问题。改变固有思维,帮助学生从“公式性思维”转变为大数据时代的“相关性思维”,提高学生的内在学习动力、创造能力、解决问题的能力,从而提升学生未来的竞争力。人工智能进课堂,或许让很多人措手不及,也让师生面临着更为复杂的困境——课程建设跟不上时代的发展,教师成长缺乏有力的推动。但同时我们必须看到,人才培养的着力点已经从原来的大容量记忆性学习转向了思维能力发展、创新能力和想象力的培养。作为一门面向未来的学科,我们别无选择,唯有改变自己,拥抱它,适应它。值得警惕的是,当下校内的人工智能课程尚在蹒跚起步,校外的培训机构却如雨后春笋般蓬勃发展起来。人工智能或许很多人看不明白,但“人工忽悠”我们应该识别得出来。
人工智能启蒙教育让人“怦然心动”
费海明
人工智能真的来了。那么中小学教育应以怎样的方式迎接?
中小学人工智能课程的定位应重在启蒙,消除学生对人工智能的陌生感,增进人工智能应用方面的体验,不断关注人工智能技术的发展,这样才能让学生在更远的未来适应更强大的人工智能时代,创造出更美好的生活。既然是啟蒙教育,那么人工智能教育的课程就要以“享用”为主,而不是以“开发”为重。在课堂上我们可以通过了解人工智能发展、体验人工智能技术的生活应用及利用高度封装的人工智能技术进行创作等活动让学生在亲身经历中感受人工智能技术的无穷魅力,如让小冰机器人现场作诗、用度秘机器人辨认植物、看扫地机器人勤勉工作等。通过观赏类活动、体验类活动和简单的创作类活动让学生感受到人工智能课程的“可玩”与“好玩”,从而欣然向望,不由自主,真的在内心深处埋下一颗快乐且憧憬的种子。
人工智能要真正走进课堂,还要依赖教师。依赖教师对人工智能了解多少、掌握多少,能输出多少。这一过程需要教育部门的推力,也需要教师本身对人工智能教育的兴趣内驱力。如果教师对人工智能教育又“爱”又“懂”又“专”,能从学生的认知角度为学生思考“学什么”和“怎么学”,那么人工智能课程也就离课堂真的近了。
当下的人工智能领域已经呈现出一幅波澜壮阔、极富生命力的美景。人工智能的启蒙教育迫在眉睫,势在必行。
“人工智能”教育落地生根的实施途径
翟涛
在刚修订的高中信息技术课程标准中,明确将“智能系统初步”纳入高中信息技术课程结构与模块内容,虽然当前我国义务教育阶段还没有统一的信息技术课程标准,但有很多省市已将人工智能纳入中小学信息技术教材中,使其成为信息技术教材知识体系的重要组成部分。读了包老师的博文,我将有关人工智能的实施的个人想法整理如下:
首先,科学选定人工智能及算法知识加入信息技术教材。近期改版的很多中小学信息技术教材开始尝试将图像识别和语音识别知识纳入教材知识体系,使学生可以从中小学开始进行“人工智能”的启蒙教育,并在小学阶段引入Scratch、APP inventor等图形化编程工具,对学生进行编程及算法思想的启蒙与渗透。
其次,将“人工智能”配套硬件引入课堂。传统的信息技术教室,是清一色的计算机组成,但“人工智能”教育要求设备要能“看”会“听”,传统的计算机已不能满足人工智能教育的需要,所以在信息技术教室中建议配备相应数量的PAD或手机等可移动设备,将这些可移动设备作为教具使用。利用可移动设备的摄像头或声音录入设备,教师可以让学生尝试“人工智能”教育中的人脸识别、植物识别、语音识别等技术,直观感受“人工智能”,教师还可以根据不同学段,引导学生进行人工智能背后深层知识的分析和学习,探究大数据理论、核心算法及虚拟现实智能建模技术等理论和技术。
最后,有效进行师资培训。“人工智能”教育知识内容确定、设备问题解决后,接下来就是师资问题。在主论博文中包老师提到,实施“人工智能”教育的一大羁绊是师资问题。解决的办法是进行扎实有效的师资培训,由国家、省市、地区遴选年富力强、乐于学习的信息技术教师进行各级各类培训,并通过考核等方式提高培训质量,解决“人工智能”教育中的师资问题。
当然,“人工智能”教育落地生根的过程并不会一帆风顺、一蹴而就,这需要各级专家、教育主管部门和广大信息技术学科教师的共同努力,通过切实有效的实施途径,扎实开展,一步一个脚印,从中小学起,对学生进行“人工智能”教育启蒙,为未来的“人工智能”高精尖人才打下良好的知识基础。endprint