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新河南“上课”啦 ④ 丨停车难?交通乱?中小学AI课上小孩哥放“大招”!
豫荐好书
2024-09-14 09:45:13

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【编者按】党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》明确提出:教育、科技、人才是中国式现代化的基础性、战略性支撑。

教育既是民生之本,亦为强国之基,发展新质生产力、推进中国式现代化与建设高质量教育体系之间,有着双向驱动的内在关系。深化改革大潮澎湃,也推动着教育理念的系统性变革——以新技术释放教育潜能,以新场景重塑教育方式,以新连接整合教育资源,河南正在用丰富的文化资源和高质量发展成果打造着一个又一个“新质课堂”。

河南青年时报推出《新河南,“上课”啦!——深化改革浪潮中的新质教育样本》系列报道,走进课堂,走进学校,走进那些正在赋能教育的公共文化场所,深入挖掘做好改革“大文章”的一线经验,微观勾画中国式现代化河南实践的壮阔画卷。

当人工智能从日常应用走进小学课堂,会碰撞出怎样的火花?

9月12日上午10时20分,郑州市纬五路第一小学(以下简称纬五路一小)四年级(6)班的30名小学生,在信息科技教师朱文洁的带领下,上了一节主题为“智能停车场”的课。课堂上,学生纷纷化身“AI观察员”“AI研究员”“AI调研员”,用iPad进行编程,用模型搭建停车场,并尽情畅想未来的无限可能。

脑洞大开的人工智能课

“智能停车场有哪些‘秘密武器’?”

“车辆识别有怎样一套工作流程?”

“未来的停车场会变成什么样子?”

在这堂人工智能课上,朱文洁的问题一个接一个,学生们的手举得像小树林,争相与老师互动。

“我知道!智能停车场首先要识别到车牌号,跟系统里录入的信息进行比对,比对正确就可以通过,否则就是禁止通行。”

“智能停车场能帮助车主自动寻找停车位。”

“将来是不是可以利用卫星进行停车位信息的传递?”

30名学生,两人一组,根据对日常生活的观察以及对小课题的讨论调研,结伴探究智能停车场的奥秘所在。

随后,在朱文洁的引导下,学生们用iPad上的一款图形化编程软件,开始进行程序设计。


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结合场景任务,进行流程分析,选择编程模块,输入相应指令,不一会儿的工夫,学生们的iPad上便呈现出一个又一个智能停车场的程序样本。

为了让学生们有更直观的感受,朱文洁又拿出一个事先组装好的模拟停车场进行演示,只见她为小汽车贴上提前输入的车牌号时,停车场道闸很快便自动打开;而替换其他车牌号时,则无法通过。


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这样的实物呈现,让学生们更觉意犹未尽,对下一节课有了更大的期待。四年级学生陶思睿说:“上这门课很开心,也特别有趣,让我知道了智能停车场背后的一些知识。”

10岁的段欣妍坐在第一排,回答问题特别积极,课后还在和同桌继续讨论。

段欣妍特别喜欢科学课,经常考90多分,很早就确立了当科学家的梦想,谈及这节人工智能课的收获时,她很认真地说:“这节课让我觉得,距离我的梦想更近了,将来我可以借助人工智能,发明更多的东西。”

随后,她还一再强调:“人工智能确实给我们带来了很大的方便,但我希望我们使用人工智能的同时,不要破坏大自然。”

鼓励“做中学”“创中学”

“虽然是新学期第一节人工智能课,但能看出来学生们是十分渴望、特别有兴趣继续学下去的。”朱文洁说,通过这样一门课,在学生心中种下一粒种子,帮助他们快速融入数字化时代,迎接未来更多挑战,这是一件非常有意义的事情。


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纬五路一小信息科技学科主任夏凡认为,学校开展人工智能课程,重点是培养学生运用人工智能知识解决实际问题的能力,课程内容特别重视与实践活动相结合,通过“做中学”“用中学”“创中学”,引导学生在创造性解决问题的过程中,使学科核心素养得到提升。

这样有趣的人工智能课,在郑州东枫外国语学校,信息科技教师李倩也给八年级的学生上过。

“学生非常感兴趣。”李倩说,信息科技强调的就是“科”与“技”并重,既要让学生在实践活动中动手体验,也需要在实践中思考背后的基本原理。

在讲“智慧养老”主题时,李倩会从身边现象引入,引导学生理解智慧养老的背景,然后带领学生做调研,设计智慧养老某个具体项目的流程图。到了第二节课,李倩带着学生根据流程图做程序,并在实践应用中不断优化。

基于这门课程,在2024年全省中小学实验教学说课活动评选中,李倩报选的《未来智能场景方案设计与实施——摔倒监测报警系统》脱颖而出,被推荐参加全国评选。

让她更加感到惊喜的是,学期末的检测中,一名学生从“智慧养老摔倒监测”主题得到启发,创新设计了一个程序,通过抓取人体胳膊等骨骼节点,来智能监测骑摩托车是否戴头盔、工地上工人是否戴安全帽等。

“在实践过程中,学生解决问题的能力、创新思维都能得到很大的锻炼和提升。”李倩说,同时,课堂学习以项目式任务开展,极大地培养了学生的团队合作能力,他们在真实的情境里,自主完成一个项目,要比老师填鸭式教学更高效。

作为教师的好助手,这套课程是如何开发的?

郑州市教育局教研员陈辉涛是见证者,也是核心人员,曾参与中小学人工智能数字课程资源的开发。为了确保课程资源能真正落实到中小学课堂,2024年年初,陈辉涛从郑州市金水区和高新区等多所学校中,选调了20多名优秀的信息科技教师,组成编写团队,根据河南教育电子音像出版社既有的图书框架,历时近4个月,最终完成了整套数字课程资源的创作,“这套资源包含课件、教学设计、讲课逐字稿,对老师来说特别省事”。

“我们2021年年底就已立项,2023年10月正式出版人工智能教育读本,同时进入平台和课程资源的开发,希望实现与纸质读本的有效融合。”河南教育电子音像出版社社长张彩红介绍,截至目前,已初步形成以河南省中小学人工智能教育服务平台为依托,以中小学《人工智能教育》丛书、配套课程数字资源《走进人工智能——中小学AI教育课程》、实验套件等为主要产品形态,构建起了“丛书+课程资源+实验套件+支撑平台”的多方位、立体化的人工智能教育课程服务体系。

目前,该课程已覆盖漯河,开封,周口淮阳县、川汇区,许昌建安区,平顶山宝丰县、汝州市,焦作孟州市等地区。

多方发力,共推河南中小学人工智能教育

“新课标中,人工智能虽然没有以单独的课程呈现,但作为信息科技课程的六大逻辑主线之一,以培养和提升学生的创新思维、计算思维等数字素养为核心,在整个义务教育阶段是从体验开始逐步深入的。”陈辉涛说,从顶层设计方面来说,河南是比较早规划实施人工智能教育的,但配套教学资源还需要继续丰富。

记者了解到,继2017年国务院发布《新一代人工智能发展规划》后,河南省教育厅于2019年发布了《河南省教育厅关于推进中小学人工智能教育的通知》,明确将加快中小学人工智能知识体系建设与课程开发。

2023年6月,河南省教育厅再次下发《关于进一步加强和改进中小学人工智能教育的通知》,提出实施人工智能教育新基建、人工智能教育课程体系建设、人工智能教育融合创新、师生人工智能素养提升、人工智能教育品牌创建等五大行动,全面推动全省中小学人工智能教育工作。按照工作计划,到2030年,河南将拥有100个人工智能教育示范区和1000所人工智能教育示范校。

河南省教育资源保障中心人工智能与创客教育部部长李直介绍,目前,全省已遴选出14个“河南省中小学人工智能教育实验区”、200所“河南省中小学人工智能教育实验校”。与此同时,河南省教育厅多次组织“中小学人工智能教育”领导力培训和师资培训,并组织开展全省学生信息素养提升实践活动。近三年来,全省各地每年参加人工智能与机器人项目的学生在万人以上。

“但在推进中小学人工智能教育进程中,我省普遍存在软硬件建设不完善、师资队伍力量偏弱等问题,如何创新工作机制和方法、积极探索各具特色的培养模式,是我们未来工作的重点。”李直说。

从目前来看,各方探索都在推进中。纬五路一小副校长杨冬霞介绍,学校未来一方面逐步完善人工智能课程体系,满足不同层次学生的学习需求,另一方面继续拓宽学习渠道,如与纬五一教育集团的其他校区或兄弟学校,一起形成“人工智能教育联盟”,开展人工智能教育合作,共享教学资源,培养学生的人工智能素养和创新能力。

“一门课程的建设,优质的内容是根本,以内容为王,永远也不会过时。”张彩红说,河南教育电子音像出版社未来将在优质资源的建设上、平台优化提升上、市场推广上继续发力,最大化满足数字时代中小学教育需求。

李直表示,河南省教育厅将全力推进“五大行动”,积极推行中小学人工智能教育,旨在培养适应未来社会需求的创新人才,促进教育公平与个性化发展,推动教育创新与变革。

■新闻观察

让最年轻的头脑,驯化最疯狂的AI

杨阳

你当然听过“AI”,甚至曾与ChatGPT对话,但决策树、卷积神经网络、随机森林是什么?

“黑悟空”火爆全球,那让你沉浸的虚拟世界和精美动画是如何构建的?

当人形机器人向你微笑,继而凝眉沉思,人类的“恐怖谷效应”如何克服?

这三连问,是否难住了你?

但在纬五路一小,课堂上的孩子或许能为你一一解答。

AI时代来得太急太快,以至于大人和孩子要在同一起跑线上学习和接受。孟子称“人之患,在好为人师”,在最前沿的AI领域,面对最年轻的头脑,家长们倒落了下风,茫然得像个孩子。当我们着手培养下一代的人工智能素养,突然发现,我们成年人也并不具备这样的素养。

党的十八大以来,党中央把人工智能提升到战略高度,加快人工智能发展,关乎我们能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇。其中,人工智能人才的培养,是题中应有之义,教育不能等待,不能忽略,更不能错过。

那么,我们的下一代究竟该具备怎样的人工智能素养?

2021年,中央电教馆发布《中小学人工智能技术与工程素养框架》,从人工智能与人类、人工智能与社会、人工智能技术、人工智能系统设计与开发4个领域提出了中小学生应具备的核心素养。2022年,教育部印发《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》,从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任4个维度明确了课程核心素养基本要求。

根据这些要求,可以看出,学生能够运用人工智能技术解决问题,具备系统化的工程思维,能够正确看待“人机”关系、人工智能与人类社会的关系,才算真正具备了人工智能素养。

那么,下一个问题是,我们该如何普及人工智能教育,实现这些培养目标?

从2019年开始布局人工智能教育,至今5个年头过去,河南扎扎实实走好了每一步:引入国资龙头,完善产学研各方协作机制,实现技术注入及优质内容资源支撑,当“丛书+课程资源+实验套件+支撑平台”的多方位、立体化的人工智能教育课程服务体系走入寻常课堂,打造具有河南特色的人工智能教育服务模式,全面普及人工智能教育,不再遥远。

当纬五路一小的孩子们学完“人工智能教育”丛书的所有课程,小小的脑袋里将产生多少关于AI的奇思妙想呢?在未来,这些奇思妙想必将成为他们的核心竞争力,那也是中国的核心竞争力。

“education”里有“AI”,“China”才有“AI”。

责编|周   洋

初审|亓雪源

复审|张雨露

本文来源河南青年时报·东风新闻微信公众号

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