中小学人工智能教育的困与盼

作者: 本刊编辑部

目前,我国中小学人工智能教育尚处于起步阶段,面临着课程开发、资源配备、师资培养等方面的问题与挑战。在此背景下,各学校人工智能教育进展如何?教师掌握程度怎样?来自不同地区的中小学一线教育工作者,分享了他们在人工智能教育实践中的困惑与期望。

农村学校开展人工智能教育更需要得到家长的认同与支持

我是偏远农村中学的一名教师,近期通过人工智能教育培训学习,了解到人工智能领域研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。我所在的学校按照相关要求每周开设一节人工智能课,组建机器人或3D打印等人工智能方面的学生兴趣小组,确保在学校现有条件下能让学生更多地了解人工智能知识。从参与情况来看,学生普遍对此很感兴趣。

在我自己的教学实践中,跨学科教学存在一定难度,目前还无法很好地把握人工智能教育教学,尤其是在调动学生积极性、参与性和获得感上还没有找到有效的途径和方法。此外,据我了解,家长们虽普遍认同人工智能的价值,但在支持自家孩子参与人工智能相关活动一事上,积极性却有所欠缺。

对此,我希望教育主管部门能够加大对广大教师特别是农村一线教师人工智能教育的培训力度,同时对各学校人工智能课程相关场馆和设备的添置给予支持与保障。我也十分期待教育主管部门能联合科技局或科技协会定期到学校深入开展人工智能科普活动,并邀请家长参与,帮助他们认识人工智能教育的意义,使他们能够支持、配合学校的人工智能教育工作。

(杜登科 湖北省十堰市初中教师)

对学生人工智能“算力”思维的教学与培养不足

人工智能技术正在以令人目不暇接的速度迭代发展,相应的人工智能教育也必须紧跟前进步伐。但目前中小学的人工智能教育依然处于摸着石头过河的探索阶段,学科架构还不完善,教师重组教材的能力以及实验教学的技术掌握还不够。并且对于教授人工智能的教师来说也是一种考验:每天都需要进行新技术、新技能的学习以及课程设计的创新调整,教学极具挑战性,没有兴趣和抱负是难以坚持的。

据我观察,目前针对学生的人工智能激励赛事和活动较多,但对教师这方面的成果激励不足,部分学校甚至将其视为可有可无的存在,难以开展学科组攻关建设。此外,人工智能教育目前缺少“算力”方面的相关课程,这方面做得比较好的是北京地区,北京很多中小学都与科研院校联合开展电子电路、逻辑电路等算力课程。但从全国来看,很多想要开展人工智能教育的中小学都忽略了“算力”计算思维基础与实验课程,我认为这点是亟待完善的。

(李伟信 广东省广州市小学教师)

需要更专业的教材、培训和更完备的体系支持人工智能课程开展

我是一名高中信息技术教师,我所在学校的人工智能课程是以选修课和社团形式开设的,主要面向高一、高二年级对人工智能有浓厚兴趣的学生。每周安排固定的课时,借助学校人工智能实验室的设备设置相关教学内容,涵盖人形机器人、九宫机器人、无人驾驶、机械臂等。

不过,在开展人工智能教育、教授相关课程的过程中,我们遇到了不少问题。一是专业师资缺乏,目前由信息技术教师承担学校主要的人工智能教学任务,部分教师虽然参加过相关的培训和研讨会,但难以掌握更为复杂的人工智能算法和前沿技术,整体专业水平仍有待提高;二是没有与人工智能实验室相匹配的课程,授课内容都由教师“边学边教边总结”,教学缺乏系统性,教师人工智能教育教学经验不足;三是教学评价体系尚不完备,人工智能课程应更注重实践能力和创新思维的培养,而不仅仅是理论知识的记忆,传统的考试方式并不能有效地评估学生的学习成果。

为持续开展人工智能教育,我期望能够获得多方面的支持。第一,提供更适切的人工智能教材,兼具趣味和实用性,同时配套实验指导、案例集、数据集及在线课程,助力教师教学与学生自学;第二,定期组织专业培训,邀请行业专家授课,并建立交流平台促进教师间的专业研讨与经验分享,提升教师专业素养与教学水平;第三,构建科学的教学评价体系,对学生的学习过程与成果进行综合评价,包括知识掌握、实践能力、创新思维及团队协作等,全面培养学生综合素养,助力学生适应新时代的科技浪潮。

(王增福 山东省聊城市莘县高中教师)

教师和家长重视程度较低,人工智能教育难以推进

我全权负责学校的科技工作,人工智能就属于其中一项。我所在学校从建校初期就以机器人编程为突破口,推行科技教育,为人工智能教育打下了一定的基础。目前,学校开设了“AI艺术生成”课程,以AI绘画的形式进行,即在平台上输入需求和指令制作特定主题的图画和海报。其实这项课程对于教师和家长来说,不需要具备编程基础或依靠专业设备,也能够较好地指导学生完成。我以为开展和推进会相对顺利,实践过程中却并非如此。起初,我们召开了一次全体教师大会,专门讲解学校科技工作,并将AI绘画的任务布置下去,还为班主任分发了注册、使用平台的文件和视频教程。一个假期过去,收上来的学生成果却寥寥无几。教师们并不重视,家长们也不知道该怎么做,有些家长甚至找到校外机构代替学生完成AI绘画作业,令人哭笑不得。为了鼓励师生都参与到课程和活动中来,我们又专门开展了AI艺术展、“科技大集”等一系列活动,督促教师和学生共同完成AI绘画及后续的展览工作。经过多次反复修改、磨合,历时七个多月,活动才终于圆满结束。

为了引导家长树立正确的思想观念,普及人工智能教育的重要性,我们开设了“家长夜校”,从国家方针政策的角度为家长讲解“为什么需要重视科技科学”,分析当下的就业趋势,立足时代背景展望人工智能的未来,剖析拔尖创新人才培养的方向,并与家长分享了一些“白名单赛事”。根据学校现有条件,我们目前只能从这些更为实际的角度来开展人工智能教育工作,通过提高家长对比赛成果的关注度,吸引更多学生参加到各项赛事中来,以赛促教、以赛促学。

面对教师的“不重视”,我其实也明白他们的难言之隐。教师的教学和管理任务繁重,除了上课、批改作业,还要管理学生,如盯课间操、课间值岗等,腾不出充足的时间参加学习和培训活动,人工智能理论知识又并非一时半刻就能掌握的,所以我们更期望有专业的师资、场地、设备给予支持。

(李秋霞 河北省沧州市小学科技副校长)

期待通过启蒙教育和体验活动,拉近学生与人工智能之间的距离

2024年年初,我参加了第二十一届上海教育博览会。在博览会上,我了解到很多关于医疗机器人、无人驾驶等前沿科技成果,眼界得到开阔的同时也让我更加重视学校的人工智能教育。我认为,随着科技的发展,人工智能研究成果会越来越多地出现在我们的生活、工作和学习中。为了让学生在未来具有竞争力,让人工智能教育更好地赋能学生的全面发展与成长,在小学阶段进行人工智能启蒙教育和相关智力开发是十分有必要的。

从整体上来看,目前尚未形成系统化的中小学人工智能教育课程体系。我所了解和接触到的仅是基础编程、算法以及模型。我们学校在开课方面也确实存在很大困难。一是没有专业的师资力量,只能借助社会资源。本校教师通常是上一些通识类课程,如介绍人工智能历史、原理,以引起学生对人工智能的兴趣,让学生愿意去学、去了解。在专业知识理论教学上,我们只能通过聘请校外专业编程人员,为学生讲授编程、算法等课程。二是缺乏专业的教学工具。我们目前不具备专业的教学工具来匹配学生的人工智能学习,但任何编程、计算最后都需要通过硬件设备呈现出来,否则就只能停留在学生的抽象认知层面,无法实践。

此外,我们学校多由信息科技教师兼任人工智能教学任务,他们需要从头学习这门新学科的相关理论知识,对此感到有些吃力。但好现象是,随着不断深入了解,以及智能化、数字化教学设备的出现和使用,青年教师逐渐接受、认可人工智能方面的培训和学习,主动性和参与度都有了很大提高。

我希望通过人工智能教育,能帮助学生掌握基本的人工智能知识,使学生近距离接触、体验、感受人工智能,让人工智能不再神秘。

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