聚焦中小學(xué)AI素養(yǎng)培養(yǎng),中小學(xué)“人工智能與機(jī)器人”科技素養(yǎng)主題論壇成功舉辦
為積極貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》"在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育"的政策要求,助力達(dá)成《國(guó)家信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》AI內(nèi)容模塊與跨學(xué)科主題的學(xué)業(yè)要求。12月17日下午,由中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)人工智能與機(jī)器人教育專業(yè)委員會(huì)主辦,北京工商大學(xué)人工智能學(xué)院與中關(guān)村互聯(lián)網(wǎng)教育創(chuàng)新中心聯(lián)合承辦,世紀(jì)海航、西瓜創(chuàng)客合作支持的中小學(xué)"人工智能與機(jī)器人"科技素養(yǎng)主題論壇在線上成功舉辦。
本次論壇系第三屆人工智能與機(jī)器人教育大會(huì)的專題論壇,產(chǎn)學(xué)研各界專家學(xué)者和企業(yè)人士參與了本次論壇,搜狐教育全程直播本次活動(dòng),數(shù)十萬(wàn)人線上實(shí)時(shí)觀看本次論壇。
本場(chǎng)論壇由北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院課程中心研究員王宇航主持。中關(guān)村互聯(lián)網(wǎng)教育創(chuàng)新中心總經(jīng)理趙偉鵬為論壇致辭。
中關(guān)村互聯(lián)網(wǎng)教育創(chuàng)新中心總經(jīng)理趙偉鵬表示,人工智能教育在學(xué)校成功落地推進(jìn)可以歸納總結(jié)為以下幾個(gè)特點(diǎn):一是人工智能教育深入學(xué)校課堂教學(xué),需要政府主導(dǎo)、政策牽引、企業(yè)參與工具研發(fā)、學(xué)校有序?qū)嵤喾焦餐浜稀⑾嘞虬l(fā)力,才能獲得理想效果;二是高校科研力量參與基礎(chǔ)教育階段人工智能課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)頂層設(shè)計(jì)、課程研發(fā)、師資培訓(xùn)等全過程,可以幫助中小學(xué)更快速專業(yè)地建立起適合學(xué)校發(fā)展?fàn)顩r及課程體系和師資隊(duì)伍,起到事半功倍作用;三是組建社團(tuán)、以賽促學(xué)仍是較為實(shí)用的教學(xué)應(yīng)用策略,學(xué)校應(yīng)堅(jiān)持創(chuàng)設(shè)人工智能學(xué)習(xí)氛圍,持續(xù)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手參與的好奇心和對(duì)未知科學(xué)的濃厚興趣,通過不同形式的賽事實(shí)踐來培養(yǎng)理論知識(shí)向?qū)嵺`應(yīng)用的轉(zhuǎn)化,真正地讓通過人工智能教育提升學(xué)生科技素養(yǎng)落到實(shí)處。
主題分享
在主題分享環(huán)節(jié),來自學(xué)界的多位專家、人工智能領(lǐng)域相關(guān)科研工作者以及教育行業(yè)從業(yè)者展開了一場(chǎng)精彩紛呈的觀點(diǎn)碰撞,共同探討了中小學(xué)人工智能科普教育的發(fā)展、挑戰(zhàn)及未來前景等話題。
教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心研究員劉俊波分享《義務(wù)教育人工智能課程教學(xué)裝備體系化研究》
劉俊波主要介紹了教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心在人工智能課程教學(xué)裝備體系化領(lǐng)域的研究成果。他表示,義務(wù)教育人工智能教學(xué)裝備體系化設(shè)計(jì)應(yīng)從三個(gè)維度考慮:
一、內(nèi)容體系化。即要反映人工智能的核心內(nèi)容。在本科高校層次,劉俊波以卡耐基梅隆大學(xué)和南洋理工大學(xué)為例,介紹了高校人工智能教育的兩種不同體系,一個(gè)是以專深的人工智能技術(shù)線構(gòu)建本科專業(yè)教學(xué)內(nèi)容,另一個(gè)是以跨學(xué)科的"人工智能+X"的應(yīng)用結(jié)合設(shè)置。在職業(yè)院校層次,職業(yè)院校人工智能專業(yè)致力于培養(yǎng)符合國(guó)家戰(zhàn)略及人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,具備良好的信息科學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)及扎實(shí)的編程基礎(chǔ),以及大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)與技能,掌握AI核心原理和AI思維,能夠熟練運(yùn)用數(shù)據(jù)思維、AI模型、工具、語(yǔ)音識(shí)別、NLP、圖像處理等技術(shù)解決實(shí)際問題的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。在普通高中層次,因?yàn)楝F(xiàn)在還沿用的是2017版的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》,體系化設(shè)計(jì)并不完備。
二、素養(yǎng)層次體系化。從技術(shù)認(rèn)知上說,包括人工智能相關(guān)概念、應(yīng)用、人物故事、倫理、責(zé)任等相關(guān)的文字資料、視頻等;從技術(shù)應(yīng)用上說,包括人工智能應(yīng)用體驗(yàn)所需要的硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、成套的教學(xué)裝備,如人臉識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛等;從科學(xué)原理上說,如人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理的基本原理,有關(guān)算法解決問題的思路和效果;機(jī)器人無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛是如何實(shí)現(xiàn)的;通過編程理解機(jī)器人功能的實(shí)現(xiàn)過程等;從技術(shù)創(chuàng)新上說,如小型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)組裝、人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理的應(yīng)用開發(fā),智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能交通等開發(fā);通過編程實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人、無(wú)人機(jī)和無(wú)人駕駛的功能開發(fā)等。
三、對(duì)教學(xué)支持的體系化。教學(xué)環(huán)境上,包括人工智能專用或融合功能教室所需要的基礎(chǔ)裝備、網(wǎng)絡(luò)等環(huán)境要求;教學(xué)管理上,包括教學(xué)組織、資源調(diào)用、在線教學(xué)功能、資源播放、在線教學(xué)等教學(xué)功能。教學(xué)管理,如數(shù)字資源管理、課程管理、學(xué)習(xí)管理、培訓(xùn)管理、作品管理、公告管理、班級(jí)管理、教學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能、組織用戶管理、系統(tǒng)管理等;教學(xué)資源上,包括各知識(shí)點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)多媒體課件、優(yōu)秀課堂實(shí)錄等;技術(shù)培訓(xùn)上,包括各種教學(xué)裝備的使用說明、講解視頻,編程教程等。
北京工商大學(xué)教授、博導(dǎo),中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)常務(wù)理事/人工智能與機(jī)器人教育專業(yè)委員會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)韓力群分享《智能化時(shí)代的AI教育與素養(yǎng)》
韓力群表示,研究和開發(fā)具有人類智能特點(diǎn)的智能機(jī)器使其能夠像人一樣處理信息、提煉規(guī)律和調(diào)度知識(shí)是信息社會(huì)科技發(fā)展的必然趨勢(shì)。信息化的進(jìn)一步發(fā)展必然是智能化,目前這個(gè)趨勢(shì)已經(jīng)日益明朗。
如何設(shè)計(jì)中小學(xué)人工智能教材的教學(xué)內(nèi)容?如何定位該課程的教學(xué)目標(biāo)?韓力群指出,這是"在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程"必須解決的共性問題,需要從事人工智能教學(xué)與科研的相關(guān)組織進(jìn)行深入研究并給出可行的解決方案。
韓力群認(rèn)為,智能化時(shí)代需要從小培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人工智能的正確認(rèn)知,幫助他們了解AI技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景,體驗(yàn)AI技術(shù)給人帶來的獲得感,消除陌生感和畏懼感,做人工智能時(shí)代的主人。所以,現(xiàn)在的孩子們即便未來不是AI專業(yè)的學(xué)生,也要學(xué)會(huì)擁抱AI技術(shù),學(xué)會(huì)如何人機(jī)融合,如何使用各種AI產(chǎn)品,提前為未來的生活方式做準(zhǔn)備。基于此,韓力群給出中小學(xué)AI課程定位:一門以培養(yǎng)適應(yīng)智能化時(shí)代的思維方式、提升創(chuàng)新意識(shí)、綜合能力和AI科技素養(yǎng)為宗旨的綜合素質(zhì)教育課程。
此外,韓力群還分享了由中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)組編的《中小學(xué)人工智能課程教學(xué)指南》,介紹了該《指南》的設(shè)計(jì)思路和主要內(nèi)容。她指出《指南》有五個(gè)方面重要價(jià)值:一是通過《指南》使廣大中小學(xué)教師在人工智能課程教學(xué)工作中有章可循,得到及時(shí)有效的幫助和專業(yè)指導(dǎo);二是使學(xué)生在人工智能課程學(xué)習(xí)中能夠系統(tǒng)科學(xué)地提高關(guān)于人工智能基本概念、關(guān)鍵技術(shù)與主要應(yīng)用的知識(shí)水平與素養(yǎng);三是推動(dòng)中小學(xué)人工智能教學(xué)科學(xué)化、規(guī)范化、專業(yè)化、系統(tǒng)化;四是促進(jìn)中小學(xué)人工智能課程整體教學(xué)質(zhì)量的提高,真正落實(shí)國(guó)務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出的"逐步開展全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程"的要求;五是為社會(huì)上的AI教育機(jī)構(gòu)、AI教材編寫團(tuán)隊(duì)、AI教學(xué)設(shè)備研發(fā)企業(yè)等AI教育教學(xué)垂直領(lǐng)域的相關(guān)從業(yè)人員提供指導(dǎo)或參考。
北京教育學(xué)院人工智能與創(chuàng)客教育研究中心主任于曉雅分享《中小學(xué)人工智能課程開發(fā)與實(shí)施》
于曉雅主要從教師視角分享了人工智能課程的開發(fā)和實(shí)施。她表示,當(dāng)前教師在開展人工智能課程中面臨的主要問題是理不清、用不準(zhǔn)、缺結(jié)構(gòu)。而要想開發(fā)好、實(shí)施好,教師須具備四個(gè)視角:學(xué)科視角、標(biāo)準(zhǔn)視角、教學(xué)指導(dǎo)視角和育人視角。
一、學(xué)科視角
于曉雅認(rèn)為,老師胸中要有溝壑,要知道人工智能基本結(jié)構(gòu)是什么樣的,尤其是新一代的人工智能。另外就是要明晰人工智能的定義,知道人工智能是做什么的。歐盟人工智能高級(jí)別專家組(AIHLEG)《人工智能定義:主要能力和科學(xué)學(xué)科》,主要從AI系統(tǒng)的能力和學(xué)科角度出發(fā),厘清并擴(kuò)展了其中的部分概念并且闡述了AI的其他重要概念和問題,繼而更新了人工智能的定義:人工智能(AI)系統(tǒng)是由人類直接設(shè)計(jì)或借助AI技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的軟硬件系統(tǒng),在給定復(fù)雜目標(biāo)的情況下,從物理或數(shù)字維度,通過數(shù)據(jù)獲取來感知環(huán)境解讀所收集的結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),基于知識(shí)進(jìn)行推理,或者通過處理來自數(shù)據(jù)的信息,為實(shí)現(xiàn)給定目標(biāo)決定采取的一個(gè)或多個(gè)最優(yōu)行動(dòng)。AI系統(tǒng)可以是使用符號(hào)規(guī)則或者通過數(shù)字模型來學(xué)習(xí),也可以通過分析環(huán)境受先前操作的影響來調(diào)整其行為。
二、標(biāo)準(zhǔn)視角
于曉雅強(qiáng)調(diào),如果想要做一個(gè)好的人工智能教師,需要對(duì)國(guó)家、地方、師資、教學(xué)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)揣摩和研究。她以中國(guó)教育學(xué)會(huì)中小學(xué)信息技術(shù)教育委員會(huì)《中小學(xué)人工智能課程開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》為例,從主體、目標(biāo)、學(xué)習(xí)階段等方面進(jìn)行了詳細(xì)解讀。
三、教學(xué)指導(dǎo)視角
于曉雅表示,教學(xué)指導(dǎo)的視角一定始于學(xué)科核心概念。具體包括5個(gè)概念:一是"感知",計(jì)算機(jī)能夠用傳感器感知外部世界;二是"表示與推理",智能體能對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行模擬和表示,并據(jù)此進(jìn)行推理;三是"學(xué)習(xí)",計(jì)算機(jī)能夠從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí);四是"自然交互",人工智能系統(tǒng)努力地與人類自然地交互;五是"社會(huì)影響",人工智能可以對(duì)人類產(chǎn)生正面或負(fù)面影響。5個(gè)核心概念從性質(zhì)上足以覆蓋人工智能的各領(lǐng)域,但從數(shù)量上又是教師可以控制的。盡管5個(gè)核心概念的提法未必完全符合AI實(shí)踐者審視AI的方式,但對(duì)于滿足K-12學(xué)生的需求是合適的。因此,課程內(nèi)容和目標(biāo)以這5個(gè)核心概念為基本框架,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各核心概念的主要概念和分級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)。
四、育人視角
于曉雅認(rèn)為教師應(yīng)以中央電化教育館發(fā)布的《中小學(xué)人工智能技術(shù)與工程素養(yǎng)框架》為參照,幫助學(xué)生掌握適應(yīng)智能社會(huì)所需的必備品格和關(guān)鍵能力。
中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)人工智能與機(jī)器人教育專委會(huì)理事施彥分享《中美中小學(xué)人工智能教學(xué)內(nèi)容頂層設(shè)計(jì)比較》
施彥主要從全球中小學(xué)人工智能課程設(shè)置現(xiàn)狀和中美中小學(xué)AI頂層設(shè)計(jì)背景及進(jìn)展方面,重點(diǎn)介紹了頂層設(shè)計(jì)框架中教學(xué)內(nèi)容比較研究以及如何運(yùn)用專委會(huì)的《指南》幫助開展教學(xué)。
施彥認(rèn)為解決人工智能課程與現(xiàn)有課程體系融合難題,應(yīng)從三個(gè)方面入手:一是教師需要建立現(xiàn)有知識(shí)和人工智能課程知識(shí)的聯(lián)系;二是確定好教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn);三是通過《指南》幫助老師了解核心內(nèi)容,兼顧熱點(diǎn)內(nèi)容。
西瓜創(chuàng)客聯(lián)合創(chuàng)始人鐘鳴分享《跨學(xué)科項(xiàng)目制學(xué)習(xí),助力學(xué)生科技素養(yǎng)提升》
鐘鳴表示,在當(dāng)前內(nèi)容資源、課時(shí)、教學(xué)法等限制下,發(fā)展科技素養(yǎng)的難點(diǎn)就在如何落地。通過西瓜創(chuàng)客的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,編程只是工具,科技素養(yǎng)需要的則是編程+。不應(yīng)該只是讓孩子學(xué)習(xí)編程語(yǔ)句,而應(yīng)該在真實(shí)的場(chǎng)景結(jié)合下,要讓孩子能有完整的、和生活相結(jié)合的作品輸出,讓孩子學(xué)會(huì)應(yīng)用工具,解決問題,激發(fā)實(shí)踐的動(dòng)力,釋放創(chuàng)造力。鐘鳴還表示,科技素養(yǎng)的學(xué)習(xí),不應(yīng)只局限于課堂,更應(yīng)提倡社交化學(xué)習(xí),以孩子作為主體,通過同伴互動(dòng)學(xué)和活動(dòng)實(shí)踐,促進(jìn)孩子自主進(jìn)行知識(shí)探索與學(xué)習(xí)。
中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)人工智能與機(jī)器人教育專委會(huì)副秘書長(zhǎng)兼常務(wù)理事單位,世紀(jì)海航科技集團(tuán)聯(lián)合創(chuàng)始人陳維維分享《科技教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展與拔尖人才培養(yǎng)》
陳維維分享了世紀(jì)海航在科技教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展以及拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的一些工作成果以及思考。陳維維以和地方教育局的合作案例為例,介紹了在推動(dòng)科技教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展過程中遇到的難點(diǎn)和所做的探索,展示了基層教育系統(tǒng)的治理智慧。同時(shí),陳維維也以實(shí)際案例指出,拔尖創(chuàng)新人才的選拔與培養(yǎng)應(yīng)該覆蓋更廣闊的范圍,很多普通中學(xué)也會(huì)存在"種子選手",應(yīng)該由地方教育局來主導(dǎo)為選拔培養(yǎng)工作提供支持,希望未來可以和各地教育局一起探索新的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。
《中小學(xué)編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)》發(fā)布儀式
主題分享結(jié)束后,中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)人工智能與機(jī)器人教育專業(yè)委員會(huì)舉行了《中小學(xué)編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)》出版項(xiàng)目發(fā)布儀式。
《中小學(xué)編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)》的編寫歷時(shí)1年半,期間邀請(qǐng)了編程相關(guān)領(lǐng)域?qū)<遗c教育學(xué)專家對(duì)中小學(xué)編程知識(shí)體系進(jìn)行了深入探討,并就相關(guān)問題廣泛咨詢各地一線信息科技教師,據(jù)此對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了完善與優(yōu)化。2021年6月底,中國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)人工智能與機(jī)器人教育專業(yè)委員會(huì)組織專家對(duì)《中小學(xué)編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)》進(jìn)行了評(píng)審與論證,與會(huì)專家對(duì)《中小學(xué)編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)》的內(nèi)容作出了高度評(píng)價(jià)。
《中小學(xué)編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)》以中小學(xué)編程課程建設(shè)為核心,從課程目標(biāo)、課程開發(fā)、課程實(shí)施、課程評(píng)價(jià)、課程環(huán)境與教師隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了體系化論述,期待能為中小學(xué)教師及其他教育從業(yè)者開展和推廣中小學(xué)編程課程提供支持,為培養(yǎng)未來人工智能時(shí)代創(chuàng)造者提供助力。
圓桌對(duì)話
發(fā)布儀式后,是本次論壇最后一個(gè)環(huán)節(jié),由北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院課程中心研究員王宇航主持圓桌對(duì)話,與海淀區(qū)一線教學(xué)專家就"人工智能與機(jī)器人教育對(duì)提升學(xué)生科技創(chuàng)新能力的積極作用"進(jìn)行深層次探討。
海淀教科院教育網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心主任馬濤、人大附中信息技術(shù)教研組組長(zhǎng)袁中果、海淀區(qū)青少年活動(dòng)管理中心,海淀區(qū)科技競(jìng)賽負(fù)責(zé)人劉毅三位嘉賓各抒己見,暢談自身在信息技術(shù)、人工智能領(lǐng)域的工作經(jīng)歷和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),描繪了人工智能和機(jī)器人教育在中小學(xué)階段落實(shí)的真實(shí)情況,對(duì)以課程系統(tǒng)性提升學(xué)生科技創(chuàng)新能力提出了若干可行性建議。
本次中小學(xué)"人工智能與機(jī)器人"科技素養(yǎng)主題論壇在主辦方與專家學(xué)者、企業(yè)人士的通力合作下達(dá)成了預(yù)期目標(biāo)。與會(huì)者一致認(rèn)為,人工智能技術(shù)正在引領(lǐng)人類進(jìn)入人機(jī)協(xié)同、跨界融合、共建分享的新時(shí)代。在教育數(shù)字化變革的大背景下,以數(shù)字化為杠桿,思考通過人工智能與機(jī)器人教育等教學(xué)手段或工具推動(dòng)建立中小學(xué)科技素養(yǎng)培養(yǎng)體系,將是探索實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國(guó)發(fā)展的人才培育新路徑。
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