钟柏昌
创客教育的火爆,引发了一组相近概念的“刷屏”,部分一线教师被“创客教育”“机器人教育”“STEM/STEAM教育”“综合实践活动”“人工智能教育”等概念所困扰,常常将其混为一谈。那么,这些概念究竟有何不同?又有何种关联?
机器人教育可以区分为分科意义上的机器人教育(机器人课程)和机器人支持下的学科教育(教育机器人)。
与机器人教育类似,人工智能教育(AI Education)涉及课程本位的教育(Education of AI)和学科融合的教育(AI+教育),就前者而言,在中小学主要涉及程序设计课程、机器人课程、人工智能初步课程三个子部分。其中,程序设计课程为人工智能教育打造编程技能和算法基础,机器人课程为人工智能教育提供简单智能系统的传感与控制方面的知识、技能与经验基础,人工智能初步课程则为人工智能教育提供专门的人工智能算法、工具基础和智能系统的应用体验。
至于创客教育,狭义上可以界定为:为了培养学生的实践创新能力(教育目标),以创意、整合、实践、分享等创客精神(教育理念)为指导,在创客空间(教育环境)中,主要采用正向和逆向项目教学(教学方法)开展的虚实融合的造物学习活动(教育活动),其本质上是一种工程教育(教育本质)。当然,创客教育还有更为广义的内容。无论如何,创客教育与人工智能教育既有交叉又有不同。
从课程发展历史和分类学角度看,课程可以分为学科课程和活动课程两类。人工智能教育,尤其是传统的以机器人技术(或编程技术)本位为取向的机器人课程、AI初步课程或程序设计课程,属于典型的学科课程;而创客教育则偏向(综合实践)活动课程。
此外,从课程的教育重心和工具倾向的角度看,课程又可分为重软件应用的科技教育和重软硬结合的工程教育。前者注重将(编程)技术作为学习的对象,学生主要利用软件学习编程控制的方法,无需做工程层面的设计;后者则属于一种跨学科教育,强调学生通过软硬结合的方式将自身学习到的零碎知识与机械工程经验结合来解决实际生活问题。人工智能教育领域中的程序设计课程与AI初步课程,属于典型的科技教育类课程;而创客教育和人工智能教育领域中的机器人教育,则偏向软硬结合的工程教育类课程。
STEM是Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Mathematics(数学)的简称,旨在将原本分散的科学、技术、工程、数学四门课程集合成一个新的整体,后来人们认为Arts(艺术)学科不可或缺,进而演变为STEAM教育。STEM/STEAM教育的核心,更强调课程的整合或跨学科教育,把学生学习到的零碎知识与机械工程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程,强调学生在“杂乱无章”的学习情境中提升设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力。换言之,STEM/STEAM教育既是一种教育理念,也是一种宏观的教育类型,不仅强调学科间的融合,还可以作为一种独立的跨学科课程。从这个意义上说,人工智能教育和创客教育均属于STEM/STEAM教育的范畴。
下图以直观的方式表达了上述概念之间的关系。
展望2022年,不同概念上的实践将会进一步融合,跨学科融合的教育圖景有望进一步照进现实。