核心素養(yǎng)背景下中小學(xué)人工智能教育的路徑和方法

曹偉

隨著信息社會的高速發(fā)展，人們可以通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算獲取互聯(lián)網(wǎng)中的海量數(shù)據(jù)。人工智能技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了信息社會的再一次騰飛。近三年，國家連續(xù)出臺多項(xiàng)政策，明確指出在中小學(xué)階段開展人工智能教育。

一、為何要發(fā)展人工智能教育

提到人工智能，我們并不陌生，如智能音箱、刷臉支付等，這些人工智能的應(yīng)用影響著我們的生活和工作方式。何為人工智能？簡單來說，人工智能就是賦予機(jī)器人類的智慧，使機(jī)器能夠幫助人類從事某些工作。

信息社會更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，為了幫助學(xué)生適應(yīng)未來發(fā)展的需要，在立足核心素養(yǎng)、堅(jiān)持立德樹人的教育理念下，人工智能教育也必須關(guān)注核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的人才培養(yǎng)。未來教育應(yīng)該致力于培養(yǎng)面向人工智能時代的創(chuàng)新人才。

二、拓寬實(shí)施路徑，創(chuàng)新教學(xué)方法

為了切實(shí)有效發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，提升學(xué)生各種能力，各地中小學(xué)都在火熱開展創(chuàng)客教育、STEM教育，期待能夠從多方面培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)。信息時代，如何幫助學(xué)生適應(yīng)未來社會的發(fā)展，成為廣大教育工作者不得不關(guān)注的重點(diǎn)。面向未來的教育，人工智能成為時代的語言。

在中小學(xué)開展人工智能教育，必須從多個方面予以突破，如課程標(biāo)準(zhǔn)及配套教材的選擇與開發(fā)、人工智能項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的基本范式、結(jié)構(gòu)化的人工智能教育案例、創(chuàng)新教育評價體系等。有了課程的實(shí)施方向和目標(biāo)，就可以更好地開展教學(xué)活動。在STEM教育中被廣為推崇的項(xiàng)目式教學(xué)，是人工智能教育可以參考的范式，即創(chuàng)設(shè)問題情境—形成知識建構(gòu)—設(shè)計(jì)活動方案—項(xiàng)目分析實(shí)施—分享與優(yōu)化。其中，重點(diǎn)是項(xiàng)目分析實(shí)施、分享與優(yōu)化，這兩個環(huán)節(jié)在整個項(xiàng)目過程中是循環(huán)往復(fù)的。

在中小學(xué)階段，我們可以使用人工智能圖形化編程軟件開展人工智能教育，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中發(fā)展核心素養(yǎng)，從最基礎(chǔ)的模式識別開始，如語音識別、圖像識別等，到較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用。學(xué)生已具備一定的編程基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)能力，教師可以選擇使用Python語言開展人工智能教育，進(jìn)一步拓寬人工智能教育的實(shí)施路徑。

三、不斷優(yōu)化迭代，提升核心素養(yǎng)

在中小學(xué)階段開展人工智能教育，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣，鼓勵學(xué)生多元思維，積極迭代優(yōu)化項(xiàng)目。在人工智能教育背景下，使學(xué)生的各種能力都能得以提升，實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展。

發(fā)展中小學(xué)人工智能教育，并不是把每個學(xué)生都培養(yǎng)成程序員或者工程師，而是教給他們終身學(xué)習(xí)的能力。小學(xué)階段要重體驗(yàn)，幫助學(xué)生了解人工智能是做什么的，有哪些技術(shù)。中學(xué)階段進(jìn)一步深化學(xué)生對人工智能的感知和體驗(yàn)即可。從某種程度上來說，開展人工智能教育的最終目標(biāo)是點(diǎn)不是面，是通過項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、科學(xué)素養(yǎng)、信息意識以及數(shù)字化技術(shù)處理能力等，最終落腳點(diǎn)是提升學(xué)生核心素養(yǎng)。