“人工智能”啟蒙教育離課堂有多遠(yuǎn)？

圍棋機(jī)器人AlphaGo戰(zhàn)勝柯潔，數(shù)學(xué)高考機(jī)器人參加高考獲得105分，這些熱門事件將“人工智能”推進(jìn)公眾的視野。今年7月，國務(wù)院出臺(tái)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中提出：“到2030年我國的人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平?！币粫r(shí)間，“人工智能”成為各行各業(yè)的熱門詞匯，也成為教育人關(guān)注的熱點(diǎn)。

規(guī)劃中明確提到，“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程”。雖然中小學(xué)教育有著推動(dòng)落實(shí)“人工智能”啟蒙教育的責(zé)任，但人工智能的知識(shí)專業(yè)性強(qiáng)，涉及算法、大數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、控制學(xué)等多領(lǐng)域。就目前而言，人工智能的啟蒙教育離課堂還有一定的距離。人工智能要走進(jìn)課堂，還有很多困境。

教師的困境。人工智能啟蒙教育的實(shí)施主體是一線教師，但是一線教師剛剛接觸人工智能，對其價(jià)值和意義認(rèn)識(shí)不到位，同時(shí)缺乏人工智能的學(xué)科知識(shí)，缺乏相關(guān)課程支持。人工智能要走進(jìn)課堂，落地開花，這不是普通一線教師能解決的問題。這個(gè)過程中既需要依靠教育行政部門科學(xué)規(guī)劃推動(dòng)，也離不開科普團(tuán)體的幫扶支持。

課程的困境。人工智能的啟蒙教育應(yīng)以什么樣的課程載體落地呢？這是擺在教育人面前的一大難題。目前與人工智能相關(guān)的且已陸續(xù)開展的內(nèi)容有數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)、程序設(shè)計(jì)課程、機(jī)器人課程、創(chuàng)客課程等。但是這些課程能算是人工智能啟蒙課程嗎？如果程序設(shè)計(jì)只是介紹語法、代碼和算法，那只能算是基本的程序設(shè)計(jì)課程。如何以這些課程為載體進(jìn)一步延伸，融入人工智能的知識(shí)和案例，在課程迭代中不斷發(fā)展人工智能課程，是擺在我們面前的課題。

學(xué)生培養(yǎng)的困境。有專家說，人工智能將促成第四次工業(yè)革命。人工智能時(shí)代即將來臨，處在革命浪潮中的我們，尤其作為一名教育者，該如何向?qū)W生展示人工智能的魅力，讓他們更好地融入人工智能時(shí)代，這是擺在課程設(shè)計(jì)以及教學(xué)實(shí)施中的又一個(gè)難題。播下種子，才能收獲未來。作為人工智能的啟蒙教育，關(guān)鍵任務(wù)是在學(xué)生的心中埋下種子，培養(yǎng)學(xué)生對“人工智能”的興趣。我們可以以案例體驗(yàn)、項(xiàng)目實(shí)踐為主，挖掘?qū)W生身邊熟悉的人工智能淺應(yīng)用的實(shí)例，如小米智能家居案例中各種智能設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測及智能控制、共享單車在運(yùn)營過程中的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)決策、以開源機(jī)器人為載體讓學(xué)生制作智能機(jī)器人的體驗(yàn)等。學(xué)生在體驗(yàn)實(shí)踐的過程中，建立心理認(rèn)同，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為將來選擇人工智能作為深入學(xué)習(xí)研究領(lǐng)域儲(chǔ)備動(dòng)力。

美國的一份有關(guān)就業(yè)前景的報(bào)告預(yù)計(jì)，隨著電腦和機(jī)器人越來越智能化，未來20年內(nèi)美國有47%的工作可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。人工智能帶來的沖擊將是全球性的，人工智能在讓生活變得更智能的同時(shí)也給我們帶來了深深的危機(jī)感。如何讓學(xué)生更好地適應(yīng)人工智能時(shí)代？除了讓他們接納并應(yīng)用人工智能，更要培養(yǎng)他們?nèi)斯ぶ悄軙r(shí)代所需的相關(guān)思維及能力，如計(jì)算思維、跨界融通的能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力等。

人工智能是教育的烏托邦，還是真正能惠及學(xué)生、促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的又一途徑，我們需要用審慎的態(tài)度規(guī)劃好，設(shè)計(jì)好，落實(shí)好。人工智能走進(jìn)課堂，是時(shí)代的需要，我們在仰望星空時(shí)，更需踏地而行。

七嘴八舌熱議進(jìn)行時(shí)：

人工智能，未來將來

方少芹

2017年10月25日，機(jī)器人索菲婭成為沙特公民，這是世界上第一位入人類籍的機(jī)器人。索菲婭是由漢森機(jī)器人公司開發(fā)的，其創(chuàng)始人漢森認(rèn)為：“未來已經(jīng)迫近，我們將進(jìn)入與機(jī)器人共存的時(shí)代。”現(xiàn)在，是通往未來的時(shí)光入口，不管我們愿不愿意，未來已經(jīng)迫近。

自從2006年參與中小學(xué)機(jī)器人活動(dòng)以來，我深深感受到教育與時(shí)代的距離——機(jī)器人教學(xué)的普及在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)遙遙無期。這種遙遙無期首先是由學(xué)校管理者的理念造成的，在以考試成績衡量學(xué)校辦學(xué)質(zhì)量的指揮棒下，學(xué)校管理者自覺啟動(dòng)排斥模式，將信息技術(shù)學(xué)科無情擠壓。不少農(nóng)村中小學(xué)校的學(xué)生無緣信息技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)，更不用說接受“人工智能”的啟蒙了。學(xué)校教育未能與時(shí)代對接，學(xué)生面對強(qiáng)大的機(jī)器人世界，迷惘而膽怯。

部分較早開展機(jī)器人活動(dòng)的學(xué)校，也因開展機(jī)器人教學(xué)需較大的經(jīng)濟(jì)投入而無法普及。為了改變實(shí)體機(jī)器人教學(xué)需大量金錢投入而無法普及的狀態(tài)，近幾年，虛擬機(jī)器人逐漸風(fēng)靡中小學(xué)校園，學(xué)生經(jīng)由項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)了搭建機(jī)器人，學(xué)會(huì)編寫程序讓機(jī)器人完成指定任務(wù)，終于與機(jī)器人有了交集。這樣的交集，讓學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新思維、解決問題的能力、面對失敗的抗挫能力等，都得到歷練、培養(yǎng)和提升。

狄更斯說過：“這是最好的時(shí)代，這是最壞的時(shí)代；這是智慧的時(shí)代，這是愚蠢的時(shí)代；這是信仰的時(shí)期，這是懷疑的時(shí)期；這是光明的季節(jié)，這是黑暗的季節(jié)；這是希望之春，這是失望之冬；人們面前有著各種事物，人們面前一無所有?！泵鎸Α叭斯ぶ悄堋保袦?zhǔn)備的人或許認(rèn)為這是最好的時(shí)代，但我心中仍然有強(qiáng)烈的擔(dān)憂，我擔(dān)心超人工智能時(shí)代到來時(shí)，人類何去何從！未雨綢繆，始終是最有意義的態(tài)度。

“人工智能”的普及宜早不宜遲。近兩年，我先后邀請中鳴數(shù)碼科技有限公司及蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司的工程師對我市中小學(xué)信息技術(shù)教師進(jìn)行“高鐵時(shí)代”實(shí)體項(xiàng)目和“汽車總動(dòng)員”虛擬項(xiàng)目的培訓(xùn)，在培訓(xùn)中我發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)教師只要經(jīng)過短期培訓(xùn)，完全能夠勝任機(jī)器人啟蒙教學(xué)。教學(xué)的載體可因校制宜，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好的學(xué)?？梢蚤_設(shè)實(shí)體項(xiàng)目，全方位提升學(xué)生們應(yīng)對“人工智能”時(shí)代的素養(yǎng)；經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)一般的學(xué)校可以開設(shè)虛實(shí)結(jié)合項(xiàng)目或虛擬項(xiàng)目，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)沉浸在“人工智能”中，滋養(yǎng)邏輯思維、設(shè)計(jì)思維、計(jì)算思維和創(chuàng)新思維，讓學(xué)生在與機(jī)器人的相處中，擁有解決問題的能力、與人合作的能力和迎向未來的信心。

“人工智能”來了

鄭愛文

“人工智能給人類帶來的影響，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)在過去幾十年已經(jīng)對世界造成的改變。”這聲音振聾發(fā)聵。不管我們欣喜也好，憂慮也罷，這一次“人工智能”真的來了！國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出要在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目。與之相對應(yīng)的是新一輪課改及教材改編。endprint

今年，我參加了幾次小學(xué)信息技術(shù)教材編審會(huì)議，無一例外開始把“人工智能”模塊作為重頭戲。遺憾的是，這也是教師們最沒有把握的一個(gè)模塊。為了不至于讓一線教師拿到教材感覺“整本教材都不會(huì)教”，我們嘗試分散教學(xué)難點(diǎn)，把人工智能模塊分散到多個(gè)學(xué)段，從最基本的感知入手，先是利用傳感器“指揮機(jī)器人行動(dòng)”， 體驗(yàn)圖形化編程（Scratch），然后才“初識(shí)人工智能”，體驗(yàn)語音識(shí)別、人臉識(shí)別，了解掃地、擦窗機(jī)器人在生活中的應(yīng)用，最后是體驗(yàn)物聯(lián)技術(shù)，嘗試組裝機(jī)器人。整體看下來，小學(xué)信息技術(shù)教材中新增的“人工智能”模塊，雖然占用了一個(gè)學(xué)年的時(shí)間（26個(gè)課時(shí)），但基本停留在體驗(yàn)、感知、了解的層面，內(nèi)容無法深入，知識(shí)不成體系。對此，教材編寫人員頗感尷尬。

人工智能啟蒙教育最重要的使命是什么？不是單純的體驗(yàn)和感知，而是對學(xué)生編程思維的培養(yǎng)。編程思維能夠幫助學(xué)生理清邏輯過程、理解問題，從而高效地解決問題。改變固有思維，幫助學(xué)生從“公式性思維”轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)時(shí)代的“相關(guān)性思維”，提高學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力、創(chuàng)造能力、解決問題的能力，從而提升學(xué)生未來的競爭力。人工智能進(jìn)課堂，或許讓很多人措手不及，也讓師生面臨著更為復(fù)雜的困境——課程建設(shè)跟不上時(shí)代的發(fā)展，教師成長缺乏有力的推動(dòng)。但同時(shí)我們必須看到，人才培養(yǎng)的著力點(diǎn)已經(jīng)從原來的大容量記憶性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向了思維能力發(fā)展、創(chuàng)新能力和想象力的培養(yǎng)。作為一門面向未來的學(xué)科，我們別無選擇，唯有改變自己，擁抱它，適應(yīng)它。值得警惕的是，當(dāng)下校內(nèi)的人工智能課程尚在蹣跚起步，校外的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)卻如雨后春筍般蓬勃發(fā)展起來。人工智能或許很多人看不明白，但“人工忽悠”我們應(yīng)該識(shí)別得出來。

人工智能啟蒙教育讓人“怦然心動(dòng)”

費(fèi)海明

人工智能真的來了。那么中小學(xué)教育應(yīng)以怎樣的方式迎接？

中小學(xué)人工智能課程的定位應(yīng)重在啟蒙，消除學(xué)生對人工智能的陌生感，增進(jìn)人工智能應(yīng)用方面的體驗(yàn)，不斷關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展，這樣才能讓學(xué)生在更遠(yuǎn)的未來適應(yīng)更強(qiáng)大的人工智能時(shí)代，創(chuàng)造出更美好的生活。既然是啟蒙教育，那么人工智能教育的課程就要以“享用”為主，而不是以“開發(fā)”為重。在課堂上我們可以通過了解人工智能發(fā)展、體驗(yàn)人工智能技術(shù)的生活應(yīng)用及利用高度封裝的人工智能技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)作等活動(dòng)讓學(xué)生在親身經(jīng)歷中感受人工智能技術(shù)的無窮魅力，如讓小冰機(jī)器人現(xiàn)場作詩、用度秘機(jī)器人辨認(rèn)植物、看掃地機(jī)器人勤勉工作等。通過觀賞類活動(dòng)、體驗(yàn)類活動(dòng)和簡單的創(chuàng)作類活動(dòng)讓學(xué)生感受到人工智能課程的“可玩”與“好玩”，從而欣然向望，不由自主，真的在內(nèi)心深處埋下一顆快樂且憧憬的種子。

人工智能要真正走進(jìn)課堂，還要依賴教師。依賴教師對人工智能了解多少、掌握多少，能輸出多少。這一過程需要教育部門的推力，也需要教師本身對人工智能教育的興趣內(nèi)驅(qū)力。如果教師對人工智能教育又“愛”又“懂”又“專”，能從學(xué)生的認(rèn)知角度為學(xué)生思考“學(xué)什么”和“怎么學(xué)”，那么人工智能課程也就離課堂真的近了。

當(dāng)下的人工智能領(lǐng)域已經(jīng)呈現(xiàn)出一幅波瀾壯闊、極富生命力的美景。人工智能的啟蒙教育迫在眉睫，勢在必行。

“人工智能”教育落地生根的實(shí)施途徑

翟濤

在剛修訂的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中，明確將“智能系統(tǒng)初步”納入高中信息技術(shù)課程結(jié)構(gòu)與模塊內(nèi)容，雖然當(dāng)前我國義務(wù)教育階段還沒有統(tǒng)一的信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，但有很多省市已將人工智能納入中小學(xué)信息技術(shù)教材中，使其成為信息技術(shù)教材知識(shí)體系的重要組成部分。讀了包老師的博文，我將有關(guān)人工智能的實(shí)施的個(gè)人想法整理如下：

首先，科學(xué)選定人工智能及算法知識(shí)加入信息技術(shù)教材。近期改版的很多中小學(xué)信息技術(shù)教材開始嘗試將圖像識(shí)別和語音識(shí)別知識(shí)納入教材知識(shí)體系，使學(xué)生可以從中小學(xué)開始進(jìn)行“人工智能”的啟蒙教育，并在小學(xué)階段引入Scratch、APP inventor等圖形化編程工具，對學(xué)生進(jìn)行編程及算法思想的啟蒙與滲透。

其次，將“人工智能”配套硬件引入課堂。傳統(tǒng)的信息技術(shù)教室，是清一色的計(jì)算機(jī)組成，但“人工智能”教育要求設(shè)備要能“看”會(huì)“聽”，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)已不能滿足人工智能教育的需要，所以在信息技術(shù)教室中建議配備相應(yīng)數(shù)量的PAD或手機(jī)等可移動(dòng)設(shè)備，將這些可移動(dòng)設(shè)備作為教具使用。利用可移動(dòng)設(shè)備的攝像頭或聲音錄入設(shè)備，教師可以讓學(xué)生嘗試“人工智能”教育中的人臉識(shí)別、植物識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)，直觀感受“人工智能”，教師還可以根據(jù)不同學(xué)段，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行人工智能背后深層知識(shí)的分析和學(xué)習(xí)，探究大數(shù)據(jù)理論、核心算法及虛擬現(xiàn)實(shí)智能建模技術(shù)等理論和技術(shù)。

最后，有效進(jìn)行師資培訓(xùn)?！叭斯ぶ悄堋苯逃R(shí)內(nèi)容確定、設(shè)備問題解決后，接下來就是師資問題。在主論博文中包老師提到，實(shí)施“人工智能”教育的一大羈絆是師資問題。解決的辦法是進(jìn)行扎實(shí)有效的師資培訓(xùn)，由國家、省市、地區(qū)遴選年富力強(qiáng)、樂于學(xué)習(xí)的信息技術(shù)教師進(jìn)行各級各類培訓(xùn)，并通過考核等方式提高培訓(xùn)質(zhì)量，解決“人工智能”教育中的師資問題。

當(dāng)然，“人工智能”教育落地生根的過程并不會(huì)一帆風(fēng)順、一蹴而就，這需要各級專家、教育主管部門和廣大信息技術(shù)學(xué)科教師的共同努力，通過切實(shí)有效的實(shí)施途徑，扎實(shí)開展，一步一個(gè)腳印，從中小學(xué)起，對學(xué)生進(jìn)行“人工智能”教育啟蒙，為未來的“人工智能”高精尖人才打下良好的知識(shí)基礎(chǔ)。endprint