顏鼎

● 當(dāng)前小學(xué)人工智能普及教育的現(xiàn)狀

隨著人工智能普及教育逐漸成為學(xué)校實踐活動課程教育的重要內(nèi)容，普及教育逐漸推廣，但是由于缺乏一定的經(jīng)驗，實施過程中相關(guān)的教學(xué)問題日益凸顯。

問題一：人工智能普及教育界定不清。部分學(xué)校在落實人工智能課程中，將興趣組或社團(tuán)活動代替普及教學(xué)，引發(fā)普及面認(rèn)知問題。例如，Scratch、機器人、物聯(lián)網(wǎng)等內(nèi)容都與人工智能相關(guān)。

問題二：教學(xué)實踐環(huán)境和硬件設(shè)備等資源匱乏。人工智能教育離不開硬件的供給，但是由于缺乏必要的設(shè)備保障，課堂教學(xué)的實施存在難度。

問題三：師資力量不足，師訓(xùn)缺乏針對性。人工智能普及時間較短，教師對AI新技術(shù)的認(rèn)知及掌握程度有限，相關(guān)的教學(xué)實踐經(jīng)驗也十分缺乏，因此難以達(dá)到期望的深度學(xué)習(xí)的目的，有違學(xué)科初衷。

南京市鼓樓區(qū)制訂了《關(guān)于開展全區(qū)中小學(xué)人工智能教育的指導(dǎo)意見》，決定依托區(qū)內(nèi)一批名師資源，聯(lián)合AI業(yè)內(nèi)標(biāo)桿企業(yè)，開展以發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實生活問題為核心內(nèi)容的人工智能實踐課程，從學(xué)科的高度對人工智能課程進(jìn)行發(fā)展和升級。在這樣的背景下，筆者作為該項工作的組織者，從區(qū)級層面進(jìn)行活動的組織，引導(dǎo)工作室教師進(jìn)行課程實踐，創(chuàng)造性地開展以解決現(xiàn)實生活問題為核心內(nèi)容的實踐課程，開展基于普及教學(xué)項目的人工智能課程教學(xué)研究。

● 建構(gòu)基于校際課程的人工智能教學(xué)新模式

1.建立校際名師團(tuán)隊

人工智能普及教學(xué)的首要任務(wù)即建立一支優(yōu)秀的先行者隊伍，通過提供有效的專業(yè)培訓(xùn)，讓一批意識領(lǐng)先、敢于挑戰(zhàn)的名師能夠較快地學(xué)習(xí)專業(yè)知識，加深專業(yè)背景，提升人工智能教學(xué)和實踐的能力。鼓樓區(qū)信息技術(shù)名師工作室聚集了全區(qū)近三十位優(yōu)秀的信息技術(shù)教師，他們符合課程深入的專業(yè)要求。通過對骨干教師的專業(yè)培訓(xùn)，保障了人工智能普及教育的軟件基礎(chǔ)。經(jīng)過多輪培訓(xùn)，工作室的教師基本掌握了相關(guān)專業(yè)技能，適應(yīng)了新型教學(xué)模式，形成了教學(xué)的隊伍。

2.中小銜接，研發(fā)校際課程

中小學(xué)的良性銜接課程的有效實施，從校際課程的層面保障了課程的推進(jìn)，也為區(qū)域范圍內(nèi)的人工智能教學(xué)效能提供了有力的支持。

小學(xué)階段的課程開發(fā)，主要通過人工智能工具設(shè)計進(jìn)行內(nèi)容重整，梳理現(xiàn)有教材中的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合教學(xué)特點，引導(dǎo)學(xué)生探究、學(xué)習(xí)、互動，幫助學(xué)生獲取相關(guān)知識，鍛煉高級思維能力，培養(yǎng)學(xué)生情感體驗與問題定向，其中事實性知識、概念性知識、元認(rèn)知知識、程序性知識成為學(xué)生后續(xù)知識獲取與遷移的基礎(chǔ)。例如，在人工智能課程中，教師給學(xué)生建構(gòu)任務(wù)模型、在線仿真平臺、虛擬的城市街道等。

而初中階段則從體驗和定向，提升到對人工智能技術(shù)基礎(chǔ)知識和技能的習(xí)得掌握，以及掌握運用人工智能解決問題的方法，提高解決問題的能力。在真實問題情境中，學(xué)生完整經(jīng)歷運用人工智能技術(shù)解決問題的基本過程，了解人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)概念、基本原理，演練操作方法、完成簡單任務(wù)。例如，在“水果無人零售”的情境下，如何實現(xiàn)水果的智能識別是問題解決的核心，而通過水果拍照、標(biāo)簽標(biāo)注、算法選擇、AI模型訓(xùn)練、模型應(yīng)用評估、發(fā)布模型應(yīng)用，學(xué)生們知道了機器人學(xué)習(xí)的基本原理，理解了數(shù)據(jù)與機器學(xué)習(xí)的關(guān)系等。

3.組織校際競賽，以賽促教

比賽項目的探究能夠讓學(xué)生進(jìn)行廣泛實踐，通過問題聚焦、規(guī)劃問題解決方案、實施方案解決問題三個流程，給予學(xué)生參與人工智能實踐的機會，鍛煉學(xué)生的實踐能力和問題解決能力，深入融合前一階段所學(xué)知識。

4.校情個性化

創(chuàng)設(shè)基于不同學(xué)情、校情的生活化的情境，建立起生活情境與教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系，讓學(xué)生能夠切身感受到相關(guān)知識，可以達(dá)到吸引學(xué)生注意力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。但每個人的觀察角度和生活經(jīng)驗都不一樣，對待同一個問題或事物都有不同的想法，所以在人工智能課程中必須積極倡導(dǎo)個性化的理念，如編程教學(xué)中的程序無標(biāo)準(zhǔn)答案、機器人教學(xué)中結(jié)構(gòu)設(shè)計無統(tǒng)一模板等。

● 跨?；ネ槿斯ぶ悄芙虒W(xué)提供了新途徑

落實人工智能教育的方式多種多樣，而跨?；ネü步ㄕn程不失為一個好的方式。

1.共享優(yōu)質(zhì)師資，集體備課顯效

跨校交流是指不同學(xué)校之間共享師資的教師交流形式?？缧＝涣魇菍崿F(xiàn)教育均衡的一種手段，也突破了校際間教師相對封閉和各自為政的壁壘，契合素質(zhì)教育對未來師資高標(biāo)準(zhǔn)的需求。

跨校交流促進(jìn)了信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量的提高，能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性，避免了兼職教師因自身信息技術(shù)的能力及素養(yǎng)不足而影響學(xué)生的信息素養(yǎng)提升的問題。

2.共享課程資源，實施校際計劃

課程資源包括教案、課件、教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)單資料、專題網(wǎng)站等，以及各級教研活動過程中研討生成的資源、學(xué)科骨干的示范課等。這些課程資源要進(jìn)行梳理，讓資源條理化、模塊化，逐步形成一套完整的人工智能課程資源。

通過將這些優(yōu)質(zhì)課程資源網(wǎng)絡(luò)化、平臺化，讓學(xué)生進(jìn)行線上的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)共享，并在課堂上與教師進(jìn)行互動，逐漸打造“線上+線下”相結(jié)合的優(yōu)質(zhì)資源共享新模式。在此過程中，教師能夠認(rèn)識到知識共享的必要性以及共享以后帶來的積極影響，真正樹立合作、開放、共贏的理念。

3.共享硬件材料，多校同建項目

立足已有的硬件資源，通過合理調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，建立多校共享硬件的機制，解決硬件問題。錯時錯峰授課，減少硬件供需矛盾，給學(xué)生平等的學(xué)習(xí)機會。也可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程互動教學(xué)，各校學(xué)生均可以通過網(wǎng)絡(luò)共同學(xué)習(xí)、體驗。這樣可以減少重復(fù)建設(shè)，節(jié)約資源，還為不具備場地的學(xué)校學(xué)生提供了學(xué)習(xí)機會。

● 結(jié)語

鼓樓區(qū)人工智能普及教育的展開，是以兒童發(fā)展觀為契機的實踐活動，是以普及教學(xué)、惠及全體學(xué)生為目的的非功利教育，是學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識創(chuàng)造性解決真實難題的知識創(chuàng)新時代的教育。它重視批判性思維，重視利用以人為本的設(shè)計思維或信息化環(huán)境下的計算思維去解決問題。

在下一步的工作中，鼓樓區(qū)將結(jié)合新技術(shù)的發(fā)展，開展相應(yīng)的理論層面的融合研究，以期將更為成熟的教學(xué)模式在實踐中推廣。