◇劉 海
2017年5月,在中國烏鎮(zhèn)圍棋峰會上,AI程序阿爾法狗以3:0的總比分完勝當時排名世界第一的世界圍棋冠軍柯潔。阿爾法狗和AI技術(shù)可謂名噪一時,受到全社會的廣泛關(guān)注。AI其實就是人工智能,是計算機科學的一個分支,它是以智能探究為本質(zhì),并以制造一種能以人類智能相類似的方式做出反應(yīng)的智能機器。那在當今人工智能如此火熱的環(huán)境中,它對小學信息技術(shù)學科的建設(shè)有何影響?小學的信息技術(shù)學科建設(shè)又該做何反應(yīng)呢?這是我們每個信息技術(shù)教育工作者都要面對和思考的問題。
在我國的廣大地區(qū),小學信息技術(shù)課程已經(jīng)建立了十五年的時間。小學信息技術(shù)課程的建立,讓學生掌握了基本的信息技術(shù)能力,培養(yǎng)了孩子們對計算機和網(wǎng)絡(luò)的興趣,為中學和大學的學習信息技術(shù)打牢基礎(chǔ),提升了信息技術(shù)的教育層次。但到了如今的AI時代,阿爾法狗利用深度學習方式擊敗圍棋冠軍,將如何影響小學信息技術(shù)學科的建設(shè),不得不引起我們的思考。下面我從以下幾個方面來進行探討。
經(jīng)過十幾年的發(fā)展,小學信息技術(shù)的教材也經(jīng)歷了幾次變化。大體上緊隨著軟硬件的發(fā)展而進行編寫。從一開始的介紹windows98、Office辦公軟件,到現(xiàn)在介紹windows XP、WPS辦公軟件、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、Logo編程、Scratch編程,還有機器人和物聯(lián)網(wǎng)等知識。
與其他的傳統(tǒng)學科不同,小學信息技術(shù)學科最大的特點是要與時俱進,甚至能夠站在超越當下的高度去設(shè)計課程。教材更是如此,把最新的軟件、硬件和理論思想傳播給廣大的受教育者。最初的時候,我們使用的教材只要側(cè)重于介紹操作系統(tǒng)和辦公軟件。后來又引入了兩種適合小學生的編程軟件,還引進了機器人技術(shù)的學習。
但在當下AI技術(shù)如火如荼的時候,小學階段的信息技術(shù)教材應(yīng)該高屋建瓴,以發(fā)展的眼光來看,加入未來引領(lǐng)潮流的技術(shù),提前做好小學生對AI技術(shù)的認識,指導小學生開展AI技術(shù)的學習與實踐。
任何一門學科,教材對于學科的建設(shè)都是意義重大的。教材中提供的內(nèi)容往往會把教師和學生限制在某一個特定的范圍內(nèi)。教師都是根據(jù)教材提供的內(nèi)容,在課程標準的框架內(nèi),指導學生,開展教學活動。AI技術(shù)也可以實現(xiàn)從零到有的突破,廣大的教師和學生都可以參與到AI技術(shù)的學習和研究中來。
目前,在小學階段,大部分的信息技術(shù)教師都是畢業(yè)于一些與信息技術(shù)相關(guān)的專業(yè)。比如計算機專業(yè)、信息專業(yè)、通信專業(yè)、現(xiàn)代教育技術(shù)專業(yè)等。還有一些信息技術(shù)教師是由科學老師、數(shù)學老師和其他愛好計算機的老師轉(zhuǎn)行而來。信息技術(shù)教師的水平、層次參差不齊,個體間的差異比較大。
現(xiàn)階段的AI技術(shù)已經(jīng)是人工智能發(fā)展的第五個階段,深度學習階段。以前美國的計算機“深藍”利用程序只是擊敗了國際象棋冠軍,當時的人工智能技術(shù)還不可以戰(zhàn)勝人類的圍棋冠軍。所以很多教師對AI技術(shù)的認識還停留在20世紀90年代末認知水平上。
AI技術(shù)是計算機科學的一個分支,是一門極富挑戰(zhàn)性的科學,從事這項工作的人必須懂得計算機知識;尤其是計算機高級語言、程序算法等技術(shù)是息息相關(guān)的。但懂計算機知識的人并不一定懂AI技術(shù),不同的時代、不同的人對這種“復(fù)雜工作”的理解是不同的。AI技術(shù)相比其他的計算機技術(shù),有著很強的專業(yè)性。
目前的AI研究的成果直接影響著人們的日常生活。將來,AI技術(shù)的發(fā)展將會給人們的生活、工作和教育等帶來更大的影響。
AI技術(shù)的研究和教學,不能像以往傳統(tǒng)的信息技術(shù)一樣,一個機房,一根網(wǎng)線就能解決問題。AI技術(shù)是一門新型的技術(shù),開展AI技術(shù)的教學和研究,都離不開AI實驗室。
小學信息技術(shù)課程,受到師資、學校條件、學生知識基礎(chǔ)的影響,并不能照搬大學里建設(shè)復(fù)雜的AI實驗室,研究復(fù)雜的AI技術(shù)。小學AI實驗室,完全可以以介紹AI技術(shù)和發(fā)展和應(yīng)用為主,再結(jié)合解決現(xiàn)實生活的問題,開展一些AI小實驗。這是學生喜聞樂見,也是他們易于接受的。
信息技術(shù)的提升和重點人才的培養(yǎng)和各種學科一樣,需要有相應(yīng)的競賽去策應(yīng)。NOI(全國青少年信息學奧林匹克競賽)和NOIP(全國青少年信息學奧林匹克聯(lián)賽)讓中學信息技術(shù)的編程教學具有很高的向心力。這些競賽不光為學生學習編程增強了動力,也為國家和高校培養(yǎng)了大批的計算機人才。
AI技術(shù)在小學信息技術(shù)上的研究與發(fā)展,一定要用發(fā)展的眼光來看待。各級教研單位,群策群力,開展好AI技術(shù)的競賽活動,培養(yǎng)出一批具有高水平、高素質(zhì)的師資隊伍;培養(yǎng)出一批具有超前意識的,具備一定AI技術(shù)水準的小學生。
現(xiàn)在的對小學生培養(yǎng),很注重STEM的教育。STEM教育,包括數(shù)學、科學、技術(shù)、工程。而AI技術(shù)的學習,都需要應(yīng)用到這幾個方面。可以說,AI技術(shù)教學是STEM教育的一個分支,也是目前STEM教育中非常高端的一種技術(shù)。作為學校和信息技術(shù)教師,重視AI技術(shù)的教學和研究,搞好小學階段的AI教學研究,是非常重要和刻不容緩的一件事情。