人工智能思想在高中創(chuàng)客教育中的應(yīng)用研究

王林

摘? 要：隨著科技不斷的發(fā)展，人工智能課程也逐步深入到中小學(xué)生的課堂中，這種教學(xué)方式不僅能夠培養(yǎng)中小學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，而且還可以擴(kuò)展學(xué)生的邏輯思維能力，這逐漸成為響應(yīng)國家號召的一種新的方式，目前我國大多數(shù)的中小學(xué)課程中都涉及了人工智能科目，也取得了階段性的成效。而開展智能型教學(xué)方式也較為適合在中小學(xué)的人工智能課程中進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作。因此，本篇文章主要探究人工智能在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用與研究。

關(guān)鍵詞：人工智能;創(chuàng)客教育;應(yīng)用與研究

我國教育部曾經(jīng)發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出，目前發(fā)展的階段中，中小學(xué)課程中教學(xué)應(yīng)用中應(yīng)設(shè)置人工智能相關(guān)學(xué)科，并將人工智能逐步推廣進(jìn)入中小學(xué)的編程教育，以這種教學(xué)方式鼓勵(lì)社會(huì)力量參與到人工智能的探究中。因此，我們將會(huì)對人工智能在創(chuàng)客教育教學(xué)中的應(yīng)用展開探究，然后進(jìn)行分析人工智能技術(shù)在現(xiàn)階段中小學(xué)課程中的應(yīng)用與作用，簡單地進(jìn)行概述人工智能在創(chuàng)客教育相比于小中的應(yīng)用和實(shí)踐，并研究它教育方案的可行性。

一、世界各地人工智能的發(fā)展情況

傳統(tǒng)人工智能教育僅存在于高等教育和部分職業(yè)教育中。隨著信息社會(huì)的發(fā)展和人才技能結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，人工智能教育逐漸轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)教育階段?；A(chǔ)階段人工智能教育的核心的載體是青少年編程的教育。由于世界各國紛紛展開基礎(chǔ)教育階段的人工智能編程教育的普及。美國前總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)在2012年推出了“編程一小時(shí)”活動(dòng)，扎克伯格和比爾·蓋茨等曾經(jīng)為3萬多名學(xué)生進(jìn)行了人工智能的基本概念講解。

2013年，英國前首相卡梅倫曾組織了中小學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)大綱，以保證英國基礎(chǔ)人工智能學(xué)教育基礎(chǔ)在生活中進(jìn)行的覆蓋;日本曾于2017年發(fā)布的《新一期學(xué)習(xí)指導(dǎo)要領(lǐng)解說》，倡導(dǎo)中小學(xué)開展以人工智能學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué);歐盟成員國曾經(jīng)至少有15個(gè)國家在人工智能學(xué)基礎(chǔ)教育階段進(jìn)行設(shè)置相關(guān)課程，這些數(shù)據(jù)都很明顯地告訴了我們，在國外許多國家，早已將人工智能學(xué)發(fā)展及攝入到中小學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，讓人工智能思想更深入到教研領(lǐng)域。

而我國人工智能教育明顯晚于世界各地發(fā)達(dá)國家。不過，由于時(shí)代發(fā)展的需求和國家政策指引，發(fā)展速度也是很大的。2017年，國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》報(bào)告指出：“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”等相關(guān)政策，鼓勵(lì)我國各院校和社會(huì)人民群眾逐步推廣人工智能教育，將人工智能的發(fā)展思想逐步推進(jìn)，如今人工智能思想已經(jīng)被很多人知曉，尤其是以編程為主。目前很多app，上也會(huì)有相關(guān)編程，涉及，基礎(chǔ)教學(xué)操作的視頻，在初步學(xué)習(xí)的過程中讓我們進(jìn)行了解，并產(chǎn)生興趣。

而目前編程環(huán)境和編程工具也是編程教育的重要技術(shù)支撐，他讓學(xué)生通過運(yùn)用模塊化編程和智能化編程進(jìn)行開源硬件技術(shù)并創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)智能產(chǎn)品，以此來提升創(chuàng)新能力以及解決問題的能力。而也有一下技術(shù)的發(fā)展涉及并應(yīng)用在很大程度上為青少兒編程帶來了技術(shù)的便捷，他從基礎(chǔ)操作上降低了編程難度。目前，不管是從國際上還是面向校內(nèi)創(chuàng)客課程，這些創(chuàng)客技能培訓(xùn)課程都巧妙利用了這些便捷的技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，其中最為受歡迎的就是Scratch和樂高套件。

二、人工智能創(chuàng)客課程的逐步建設(shè)

進(jìn)行課程的逐步建設(shè)是人工智能在創(chuàng)客教育落地生根的重要一步。創(chuàng)客課程的發(fā)展的基礎(chǔ)條件包括學(xué)習(xí)的內(nèi)容、活動(dòng)的項(xiàng)目、學(xué)習(xí)的環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)資源和課程評價(jià)美國Intel的未來教育運(yùn)用設(shè)計(jì)思維的理念，這為11～15歲的青少年提供豐富的創(chuàng)客教育體驗(yàn)。也在一定程度上逐步引導(dǎo)學(xué)生成為創(chuàng)客。

在教學(xué)發(fā)展層面上，美國北卡羅萊納州立為了人工智能的發(fā)展從大學(xué)創(chuàng)客空間建設(shè)、研討學(xué)習(xí)、課程資源整合、創(chuàng)客文化輻射、作品展示等部分進(jìn)行分享和主題交流方面進(jìn)行實(shí)施學(xué)校創(chuàng)客教育。這從教育發(fā)展的角度來看，創(chuàng)客教育同STEM教育相仿，它在技術(shù)發(fā)展上，可以分為嵌入式課程、科普教育、項(xiàng)目型課程和整合性學(xué)科等幾種。在一定程度上為學(xué)習(xí)人工智能教育建立了目標(biāo)構(gòu)建、活動(dòng)組織形式、學(xué)習(xí)環(huán)境和適用學(xué)段三方面的創(chuàng)客課程建設(shè)思路，為教學(xué)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

目前我國各院校建設(shè)的創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室是以學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的線下場所為主，同時(shí)也會(huì)開展一些線上的開源人工智能編程平臺(tái)為學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。老師可以定期組織開展的線上教研討論，與學(xué)生討論課程作品的細(xì)節(jié)并解答學(xué)生所提出的問題，進(jìn)行開闊學(xué)生的思路。課程內(nèi)容需要根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)生所掌握的知識進(jìn)行選擇，包括Scratch編程、App inventor編程、Arduino編程、Python編程等。課程在培養(yǎng)在保證學(xué)生基本編程素養(yǎng)的前提下，培養(yǎng)學(xué)生在基礎(chǔ)上提升創(chuàng)客思維能力。

同時(shí)，老師應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生的在項(xiàng)目領(lǐng)域的研發(fā)能力和工程設(shè)計(jì)規(guī)范訓(xùn)練。由于這個(gè)階段課程的難度逐步提升，所以需要更具有師資的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行項(xiàng)目合理的整合。這時(shí)項(xiàng)目需要同時(shí)兼?zhèn)鋭?chuàng)新型和社會(huì)實(shí)用性兩種，也是為后續(xù)各類科技競賽的發(fā)展做充分的準(zhǔn)備。而這階段的課程主要在小學(xué)、初中和高中的高年級進(jìn)行開展，同時(shí)也可以作為大學(xué)生課程的普及。

三、結(jié)語

培養(yǎng)學(xué)生逐步成為成熟技術(shù)素養(yǎng)和項(xiàng)目研發(fā)能力的跨學(xué)科課程的理論與實(shí)踐的學(xué)習(xí)。這個(gè)階段課程主要適用于大學(xué)生和研究生。因?yàn)檫@個(gè)階段的學(xué)生在知識儲(chǔ)備以及思維上都有了自己的想法，在不同的事情上也有了自己的意見和想法，尤其在學(xué)習(xí)和操作上具有自律性和自我控制能力。而同時(shí)社會(huì)性創(chuàng)客空間也是大學(xué)生創(chuàng)客活動(dòng)的重要場所，為他們的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利的條件，而這個(gè)階段的課程主要應(yīng)用于日后學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)和生涯規(guī)劃，是大學(xué)雙創(chuàng)教育的重要實(shí)踐平臺(tái)和人才誕生基地。

參考文獻(xiàn)

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