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江苏各地积极探索推动人工智能教育的普及和发展,为培养适应未来社会的创新型人才奠定坚实基础——
让人工智能教育在中小学落地生根
■本报记者 陈思洋
开展和加强中小学人工智能教育,是顺应时代发展的必然,更是全球基础教育面临的挑战。近日,教育部办公厅印发《关于加强中小学人工智能教育的通知》(以下简称《通知》),探索中小学人工智能教育实施途径。如何推动《通知》部署落地?围绕新技术与教育融合应用的新路径、新模式、新样态,江苏开展了哪些探索实践?又面临什么样的挑战?近日,记者深入我省各地各校实地探访。
教育新貌——
课程融合与教学创新
在南京市金陵中学实验小学的英语课堂上,教师正借助机器语音识别系统分析学生的朗读结果,学生可以实时看到自己的学习成果。语音采集、特征提取、声学模型匹配、语言模型匹配……这些听起来专业又“高大上”的名词,打开了学生求知欲的大门,让课堂异常活跃。作为南京市唯一入选全国首批“中小学人工智能教育实验校(小学阶段)”的学校,该校开设了一系列人工智能课程,如“智能语音技术的发展与应用”“AI,我想认识你”等。
“我们鼓励各学科教师运用人工智能技术开展课程教学。”金中实小副校长李有翔介绍说,目前该校所有学科都找到了一条与人工智能相结合的教学道路,如人工智能助力英语教师的听说教学,科学教师利用智能设备进行实验数据采集与分析等。“这种创新的教学方式,不仅极大提高了学生的学习兴趣和实践能力,还为人工智能教育与学科融合提供了有益的借鉴。”
构建系统的人工智能教育体系,需要相应的课程内容作为载体,开展好中小学人工智能教育,需要在教什么、怎么教等关键领域有所突破。《通知》在课程体系、教学评价、教学资源等方面作了相应谋划。
多年前,江苏就开始积极探索人工智能教育的实施方式,以 AI 进课堂、AI 课程建设、教师数字素养提升等举措,进一步丰富教育教学资源,创新教学支持服务方式,大力助推全省中小学人工智能教育的深入开展。近年来,江苏各校将人工智能教育纳入课程,开展“人工智能+学科”教育,有力推动了学科融合与教学方式的深刻变革,为教学带来了丰富多样的资源,使教学手段更加创新,教学精准度大幅提升,为教育注入了新的活力与智慧。
采访中记者发现,教学手段创新是江苏中小学人工智能教育的一大亮点。在无锡市东绛第二实验中学物理课上,基于大数据精准教学系统反馈的准确率,教师直接调取高频错题讲解,加深学生对共性问题的理解,并随需调取不同学生的作答内容对比展示,呈现不同类型错误,大幅提升了讲评课效率。
近年来,无锡经开区各中小学利用信息技术工具,动态跟踪学生的学习行为、学习状态和学习过程等,自动生成班级和个体学情报告。“教师能有针对性地分析造成学生学习问题的原因,并为学生量身定制学习内容。”无锡市东绛第二实验中学九年级物理教师徐冰清表示,这种“点对点”的学习资源推送,有效避免了“千人一卷、千人一题”。
师生共进——
素养提升与角色转变
苏州市越溪实验小学五年级5班的一节人工智能课上,学生分组完成关于“校园未来小小解说员”的设计——让机器人“小飞”进行校内植物的讲解。随着“机器人讲解员”的不断优化,学生逐步完成人工智能原理的学习。据了解,人工智能课已成为校本课被排入该校四、五年级学生课表,成为一门“必修课”。
从解决生活中的实际问题入手开展人工智能教育,是越溪实小人工智能教育得以快速推广的一条“捷径”。“人工智能教学的核心在于培养学生的问题解决能力,并以此为基础提升他们的人工智能素养。”该校校长干永春表示,学校在设计人工智能教学环节时,着重从学生的实际出发,通过引导他们解决实际问题展开教学,明确人工智能教学的目标导向至关重要。
《通知》中明确了小学、初中、高中不同学段的人工智能教育培养目标。采访中记者发现,江苏不少学校都将人工智能教育的重点聚焦于学生的数字素养与技能提升上。南京信息工程大学人工智能产业学院执行院长邹荣金认为,中小学教育最重要的是培养孩子们学习的兴趣,而VR、AR技术正好可以将知识可视化,让孩子们直接体验动态的场景,提高学习的兴趣和效率。“我们要帮助孩子们更好地使用人工智能工具,让人工智能更好地为我们服务。”
人工智能时代的教学不再局限于传统的“教师—学生”二元关系,而将转变为“教师—人工智能—学生”三元动态关系。人工智能教育在江苏中小学的深入开展,对学生科学素养的提升产生了积极影响,也对教师的AI素养和角色转变提出了新要求。江苏各地各校积极搭建多元学习平台,促进教研联动,为教师AI素养提升注入强劲动力。
泰州市姜堰区第四中学数学教研组开展了基于AI平台教学的集体备课,围绕AI智慧课堂的应用,探索如何将数学课堂与AI智慧课堂技术有效融合,进一步提升教学质量。常州市启动“人工智能+青年教师教育素养提升行动”,借助人工智能技术,将真实具体的教育教学场景虚拟化,让青年教师在自主训练后获得即时反馈,赋能青年教师专业成长。张家港市组建人工智能教育核心团队,鼓励骨干教师加入团队开展学科融合教学,同时,组建“先锋智工”实验工作室,成立“智引”专家团,指导学校开设智能科技课程。
挑战犹存——
发展难点与应对策略
目前,江苏中小学人工智能教育在实践场景和资源配置方面仍面临诸多制约,不少学校反映存在师资队伍和课程资源不足的问题。记者注意到,为弥合城乡教育水平差距造成的“资源鸿沟”,《通知》要求做好城乡统筹,加大对农村和边远地区学校的支持力度,推动教师流动,利用网络平台实现城乡学校人工智能教育相关课程互联互通。
教师队伍水平区域、城乡差异较大是当前人工智能教育的短板。如何补短板?南京邮电大学副校长刘青山认为,由于基础教育阶段目前还没有专门针对人工智能相关教师的培养体系,因此人工智能通识教育师资培训急需加强。“要在《通知》精神指导下,坚持统筹谋划,协同推进,依托高校、科研院所、人工智能相关企业等在人工智能方面的人才优势,系统化培训基础教育相关师资,不断提高其对人工智能相关理论和应用的认识水平。”
采访中,众多中小学教师表达了应对AI时代新挑战的决心和信心。“我将持续学习,在技术应用上更熟练掌握各类人工智能工具,提升数据解读分析能力。在课程设计上融入项目式学习,尝试新方法并总结经验,同时加强与同行专家合作交流,积极参与竞赛指导,以赛促教,实现从知识传授者向引导者的角色转变。”扬州市施桥中心小学教师、中央电化教育馆中小学人工智能教育培训师王鹏说。
“目前,基础教育阶段缺乏体系化的人工智能课程建设和相关课程标准,适合不同学龄阶段的应用案例也比较缺乏。”南京邮电大学教务处处长沈建华认为,未来需要协同各方资源,组建包括高等教育、基础教育、行业企业等多方主体共同参与的专家团队,开发适合基础教育的人工智能课程标准,同时鼓励具有较好基础的高校、科研院所和企业等将人工智能相关研究及应用成果转化为适合基础教育的典型应用场景及案例。
“中小学人工智能教育还面临资金投入较大、家长接受程度不一等问题。”盐城市盐都区教育局党委委员卞桂富提出建议:一是先行试点,以设区市为单位,确定部分中小学作为试点单位,在课程体系开发等方面积累经验;二是政策倾斜,对开展人工智能教育的学校给予政策倾斜,给予参与人工智能课程与课堂开发的师生相应激励;三是配套学科,在义务教育阶段增设人工智能课程,在高中选科上增加项目安排,在大学专业上有设置,形成一条龙培养体系。