2023年4月11日 每周二、四、五出版
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2023年第35期(总第3800期) 导报二版
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人工智能教育进中小学课堂——
如何应对AI教学落地难题?
■本报记者 殷樱
《教育导报》2023年第35期(总第3800期) 导报二版

设计可变色的声控智能灯、为学校实验室安装人脸智能门禁系统、用AI技术守护深山里的野生大熊猫……这是日前发生在成都市锦江区举行的“中小学人工智能教育实践研究项目第一届成果交流展示会”课例展示上的一幕。

近日,火爆的 ChatGPT成为了教育界讨论的热门话题。面对以ChatGPT为代表的 AI所带来的机遇和挑战,教育应该如何应对和变革?势不可当的人工智能教育如何更好地走进中小学课堂?在“中小学人工智能教育实践研究项目第一届成果交流展示会”上,相关专家学者对此提出一些建议和观点。本报记者也进一步补充采访了我省的教育专家和学校老师,就人工智能教育“教什么,怎么教,谁来教”的问题进行了讨论。

人工智能教育教什么?

科学认识与应用 AI,培养数字素养

面对新一轮人工智能技术的涌现,教育如何拥抱变化?人工智能教育到底教什么?首先,须厘清人工智能教育的概念和定义。

四川省教育厅智慧教育专家组成员、四川师范大学教育技术专业硕士生导师李维明表示,人工智能教育主要以提升学生人工智能素养和技能为基本目标,让学生了解 AI与人类、 AI与社会的关系,明白 AI实现的基本原理,能够基于开放平台、开源硬软件实现简单应用。

“人工智能教育不是 AI赋能教育。人工智能教育一定是在实践中让学生去解决具体问题,而不仅仅是学习书本中的理论知识。”教育部课程教材研究所副所长陈云龙表示,人工智能教育其核心是培养学生数字素养,以及解决问题的能力。

同样,人工智能教育不能简化为“编程教育”,也不能简化为“机械操作”。在华东师范大学教授李锋看来,在人工智能教育中,教师要思考如何通过实践活动让学生体验到应用人工智能解决问题的过程,学生在经历挑战性任务的过程中,就可以将人工智能的培养与编程结合起来,将零碎的知识形成知识结构框架,以此发展人工智能思维。

李锋还表示,中小学人工智能教育不是要让学生学习高深的人工智能知识,更不是要把每位学生培养成人工智能专家,而是要让学生理解生活在智慧社会的思考方式,用本学科的思维方式去思考和解决智慧生活中最一般的问题;通过人工智能教育,让“人工智能+”的创新成为习惯,能让学生从容、自信、负责任地生活在人工智能时代。

人工智能教育怎么教?

紧贴生活实际,注重问题解决

除了“教什么”,“怎么教”也是人工智能教育当中一个重要的环节。

“真实问题、真实情境、自主学习。”北京师范大学智慧学习研究院院长黄荣怀表示,在人工智能教学中,要倡导真实性学习,并进行素养导向的多元评价。教师要围绕核心素养确定教学目标,推进以学生为主体的学习方式创新,注重以科学原理指导实践应用,自觉适应信息技术的快速更迭。

如何把学生放在真实环境中去解决真实问题?据成都七中初中学校信息科技教研组组长夏小刚介绍,在研究性课程“博物馆文物修复与保护研究”中,师生经过金沙遗址博物馆、三星堆博物馆的实地调研,采用数字化手段和智能硬件,制作了“智能文物检测与保护装置”。在整个项目中,学生直面真实问题,发展了应用数字化、智能化手段和工具解决实际问题的能力。

目前,关于人工智能的挑战以及对部分人类工作的替代受到了越来越多的关注,如何引导学生科学认知人工智能?夏小刚认为,在教学中要给学生传递正确的伦理道德观念。学校设置了“人工智能的利与弊”辩论会,让学生感知人工智能伦理,对相关案例进行批判性思考,帮助学生学会如何与人工智能合作,提升对人性的关怀。

在人工智能教育的实践中,成都市锦江区也探索出了一些经验做法。锦江区以信息科技课程为主体,将人工智能教育与创客教育、 STEAM教育、科学教育、劳动教育等有机融合,探索在全区学校分学段、有侧重、递进式、规模化地开展人工智能教育。除课堂教学外,锦江区还将人工智能教学内容纳入课后服务、社团活动、综合实践等,延展人工智能教学的时间和空间,实现人工智能知识课内“教”与课外“学”的融合互促。

人工智能教育谁来教?

信息技术教师为主,强化教研培支撑

“教什么”“怎么教”的问题解决了,“谁来教”——缺乏人工智能教育专业教师是当前开展人工智能教育的一个普遍性问题。

由于人工智能是以信息技术为支撑的、融合了多领域理论与技术的综合学科,所以目前中小学的人工智能课程基本上是以原来的信息技术学科教师为主来授课。

李维明认为,教育数字化转型是利用数字化的思维方式和手段重构教育,在育人方式、办学模式、管理体制、保障机制等方面创新,促进教育研究和实践范式的变革,促进学生的全面发展。信息技术学科的教师也顺势成为教育数字化转型的先锋,以信息技术学科教师带动全校教师,加强教师人工智能素养培育。

作为一名信息技术课老师,夏小刚也清楚地认识到,信息科技课在帮助学生主动适应智能时代上大有可为。在未来的教学中,他也会更加注重建立结构化课程内容,变革学习方式,优化实验设计,注重家校社企协同。

如何进行人工智能教育教师队伍的建设,锦江区也采取了一系列措施。邀请高校的学科专家和信息科技企业的技术人员,通过开办夜校的方式,对教育局机关全体行政管理人员和直属单位负责人,开展“ AI+教育”的专项培训。从2019年开始,锦江区教科院以极简技术应用为切入口,对全区教师开展“AI赋能教育”的全员普及培训。开展名师引领培训。

建立一支队伍,还要建好建强一支队伍。黄荣怀建议,教研部门要系统规划,精准诊断在理解和实施课程标准时的问题,要健全教研制度、配齐教研员、教研共同体。在校本教研中,基于学情和校情,要明确本校教师专业发展的重点与关键,夯实教师学习机制,全面带动教学创新。持续改进信息科技教学实践,构建“设计—实践—反思—改进”的持续循环教学研究结构。