人工智能進(jìn)入中小學(xué)必修課程,如何學(xué)好這門課?
? ? ? ?在近期召開(kāi)的2023浙江數(shù)字教育大會(huì)上,發(fā)布了人工智能將成為中小學(xué)基礎(chǔ)性課程和必修課程的新聞,一經(jīng)報(bào)道就引起了社會(huì)和教育界的極大反響,紛紛提出“人工智能從娃娃抓起”、“人類開(kāi)啟人工智能時(shí)代”、“浙江率先打響AI進(jìn)入中小學(xué)校園的第一槍”這類話題,在ChatGPT的刷屏和各大科技公司的事件推動(dòng)下,看到了智能技術(shù)的革命性變化,隨之而來(lái)的是對(duì)于教育走向和發(fā)展的關(guān)注。

人工智能將成為中小學(xué)基礎(chǔ)性課程和必修課程,意味著中小學(xué)科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科,都將大篇幅融入人工智能教學(xué)內(nèi)容。其實(shí)在之前,浙江的杭州、溫州等地,乃至全國(guó)在幾年前就已經(jīng)開(kāi)始了探索人工智能課堂:
?2017年,國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》,提出廣泛開(kāi)展人工智能科普活動(dòng),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。
2020年初,杭州市余杭區(qū)教育局啟動(dòng)了人工智能教育項(xiàng)目,涉及96所中小學(xué)和2所基地,當(dāng)年覆蓋全區(qū)3萬(wàn)余名學(xué)生;2021年3月印發(fā)了《溫州市中小學(xué)推進(jìn)人工智能教育實(shí)施方案》,將人工智能列入溫州中小學(xué)課程體系中,到2025年實(shí)現(xiàn)人工智能教育全覆蓋;近幾年來(lái),包括湖北武漢、深圳市南山區(qū)、湖南湘潭、湖北鄂州等在內(nèi)的多個(gè)地區(qū),均發(fā)布了推進(jìn)中小學(xué)人工智能的教育實(shí)施方案。
?隨著時(shí)代的推進(jìn),80后、90后學(xué)生的記憶是帶著鞋套進(jìn)入學(xué)校電腦房上計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課;00后學(xué)生是被家長(zhǎng)送去上編程課外班;而10后開(kāi)始上起了人工智能必修課。人工智能進(jìn)課堂,讓孩子從小接觸人工智能已經(jīng)是十分必要了。和80年代初學(xué)校普及電腦教學(xué)一樣,當(dāng)年的那些孩子成了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的中堅(jiān)力量,從事裝電腦、開(kāi)發(fā)軟件、編程等許多電腦相關(guān)工作。同樣今天學(xué)校普及人工智能教育,20年后人工智能會(huì)如同今天電腦這般普及,將會(huì)有大量的人才從事相關(guān)工作。

很多人不免發(fā)出疑問(wèn)和擔(dān)憂,對(duì)于將人工智能引入中小學(xué)課堂,老師的能力跟得上嗎?應(yīng)該怎么教,孩子們?cè)撛趺磳W(xué)?也有人很擔(dān)憂,說(shuō)大學(xué)都不一定有的課程,居然進(jìn)入中小學(xué),太卷了吧!這就需要對(duì)中小學(xué)人工智能教育到底是學(xué)什么,有必要的了解。
小鈦在去年根據(jù)教育發(fā)布的中央電化教育館正式發(fā)布的《中小學(xué)人工智能技術(shù)與工程素養(yǎng)框架》,有發(fā)過(guò)《人工智能學(xué)科學(xué)什么?——中小學(xué)生人工智能應(yīng)知應(yīng)會(huì)》系列內(nèi)容,根據(jù)小學(xué)、初中和高中分別詳細(xì)分析了學(xué)生在人工智能領(lǐng)域需掌握的知識(shí)結(jié)構(gòu)。感興趣的小伙伴可以點(diǎn)擊下方,刷刷這幾期內(nèi)容進(jìn)行閱讀。
在這里,小鈦對(duì)《框架》內(nèi)容再進(jìn)行一下解讀,對(duì)于學(xué)習(xí)人工智能,我們需要培養(yǎng)的是讓學(xué)生正確學(xué)習(xí)、認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)和運(yùn)用人工智能,能主動(dòng)思考人工智能與人類、與社會(huì)的關(guān)系,為了將來(lái)能夠更好地在智能社會(huì)生存與發(fā)展,掌握所需的品格和關(guān)鍵能力。

人工智能目前只是工具,但隨著快速發(fā)展,它會(huì)有超越人類的能力的一天,是“代替人類”還是“人機(jī)協(xié)作”這是需要從小就能認(rèn)識(shí)的問(wèn)題。目前隨著媒體和歡迎的過(guò)度渲染,將人工智能過(guò)于擬人化成無(wú)所不能,或者過(guò)于危機(jī)化讓人產(chǎn)生恐慌,這對(duì)于孩子來(lái)說(shuō)并沒(méi)有好處,這也是人工智能進(jìn)入課堂的重要意義之一。在《框架》中所提到的中小學(xué)應(yīng)知應(yīng)會(huì)中,包含了人工智能與人類、社會(huì)、技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)4個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容。

人工智能與人類
人工智能能模擬人類,像人類那樣思考。在發(fā)展過(guò)程中會(huì)促進(jìn)人類的快速進(jìn)步,甚至有可能會(huì)超過(guò)人類智能,但另一方面技術(shù)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)受到人類的制約,實(shí)現(xiàn)未來(lái)人工智能與人類的和諧共生。應(yīng)樹(shù)立科學(xué)合理的倫理觀,正確看待和處理人機(jī)關(guān)系。
人工智能與社會(huì)
以人工智能技術(shù)為代表的第四次科技革命正在改變?nèi)祟惿鐣?huì)的各個(gè)方面,如生活環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境、工作環(huán)境等,它的發(fā)展將促使新型社會(huì)狀態(tài)的誕生與變化。在此過(guò)程中,我們要健全人工智能發(fā)展相關(guān)的法律條款,以保證人機(jī)協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享智能時(shí)代的健康與高效。
人工智能技術(shù)
人工智能技術(shù)能使機(jī)器勝任一些人類智能才能完成的復(fù)雜工作,能幫助人類解決許多問(wèn)題。學(xué)習(xí)掌握人工智能技術(shù),深度學(xué)習(xí)算法是目前人工智能發(fā)展的核心力量,它需要大量的數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的算力作為支撐。學(xué)習(xí)了解相關(guān)圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別與合成、自然語(yǔ)言處理等多個(gè)領(lǐng)域技術(shù),體驗(yàn)和實(shí)踐通過(guò)技術(shù)形成的應(yīng)用和產(chǎn)品。
人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
學(xué)習(xí)人工智能系統(tǒng)解決問(wèn)題的過(guò)程。理解和運(yùn)用系統(tǒng)工程的思想和方法,對(duì)各個(gè)組成要素進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià), 找到最優(yōu)問(wèn)題解決方案。學(xué)會(huì)運(yùn)用系統(tǒng)工程的思想和方法,通過(guò)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)人工智能系統(tǒng)。

浙江省作為國(guó)內(nèi)最早在中小學(xué)生中試水人工智能教育的省份之一,人工智能相關(guān)教學(xué)內(nèi)容早已出現(xiàn)在了中小學(xué)的課本上。遵循中小學(xué)的教材需要有銜接性,循序漸進(jìn)的特點(diǎn)。小學(xué)階段,教材會(huì)側(cè)重學(xué)生認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)人工智能。到了初中,會(huì)需要學(xué)生了解人工智能的基礎(chǔ)原理并上手實(shí)踐。而高中對(duì)人工智能的學(xué)習(xí)會(huì)更系統(tǒng)化,要求掌握底層算法。中小學(xué)技術(shù)課本還有一個(gè)共同特點(diǎn):所學(xué)內(nèi)容跟人工智能其實(shí)都有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。
從小學(xué)六年級(jí)以上的信息科技教材中發(fā)現(xiàn),幾冊(cè)教材中人工智能的比例都不低。例如,六年級(jí)上的課本共2個(gè)單元,第一單元講數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù),第二單元名為初識(shí)人工智能。八年級(jí)下的課本共有3個(gè)單元,其中人工智能占到了一個(gè)單元。內(nèi)容都有涉及認(rèn)識(shí)人工智能、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音合成技術(shù)、人工智能倫理等。在高中信息技術(shù)教材的《選擇性必修4》里,涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)內(nèi)容。預(yù)計(jì)新版教材內(nèi)容中,與人工智能相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的比重還會(huì)大幅增加,幾乎每個(gè)年級(jí)的教材都會(huì)涉及。內(nèi)容會(huì)更貼合人工智能當(dāng)下的發(fā)展最新情況,例如現(xiàn)下最火的ChatGPT也可能會(huì)出現(xiàn)在教輔中。

杭州市教研室信息技術(shù)教研員、省特級(jí)教師李偉提到,要說(shuō)這些年變化最多的教材,一定是信息技術(shù)和信息科技的課本。常規(guī)一本教材用十來(lái)年是司空見(jiàn)慣的事情,但以信息科技的課本為例,2020年9月,浙江迭代更新過(guò)一次信息技術(shù)教輔,小學(xué)五六年級(jí)課本就接觸到大數(shù)據(jù)、人工智能、程序設(shè)計(jì)與算法,八年級(jí)則新增Python(計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言)課程內(nèi)容。有可能今年9月,浙江小學(xué)初中將根據(jù)2022年國(guó)家信息科技課程新課標(biāo),使用由省教研室編寫新版信息科技教輔。“3年就更新教材,在教材領(lǐng)域算是相當(dāng)快的。主要原因還是科技發(fā)展速度很快,課本也需要盡量跟上。”李偉說(shuō)。
新增人工智能必修課程內(nèi)容的重要意義,在于教育如何去深度理解人工智能,并對(duì)傳統(tǒng)教育方式進(jìn)行改革。前不久,在一場(chǎng)題為“ ChatGPT 與未來(lái)教育”沙龍上,專家們對(duì)此進(jìn)行了深入研討。上海市寶山區(qū)教育局局長(zhǎng)張治就提出:人們不再崇拜知識(shí),覺(jué)得它太容易被得到,解決方案也不難找,我們過(guò)去認(rèn)為的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫、推理、運(yùn)算、想象等能力是否還將有用?

?隨著大家的熱烈討論,中心觀點(diǎn)圍繞到,中小學(xué)教育的目標(biāo)最終必將指向培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),例如更多樣的思維能力、良好價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力等。大量的以傳遞知識(shí)為核心的教育模式已經(jīng)到了不得不改變的關(guān)口。我國(guó)的基礎(chǔ)教育和高等教育都正做出相應(yīng)的課程建設(shè)改革。
要說(shuō)新增人工智能進(jìn)入必修課內(nèi)容,對(duì)教育來(lái)說(shuō)是件好事。但最關(guān)鍵的不是灌輸學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能知識(shí),或?qū)⑷斯ぶ悄芗{入考試,而是真正去激發(fā)學(xué)生對(duì)于科技探索的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)社會(huì)未來(lái)所需的創(chuàng)新型人才。
