人工智能普及教育要“从娃娃抓起”的理念日益被学校、家长与社会接受

作者: 中国商网 2019-01-04 17:00:23

人工智能普及教育要“从娃娃抓起”的理念日益被学校、家长与社会接受

 91.7%的中小学生表示有点希望或非常希望学习人工智能相关内容,能开阔眼界、学更多知识、训练思维和体验乐趣是驱使他们学习的主要动力;在一线教师当中,78.9%的人认为中小学生有必要去学习人工智能相关内容。这是中国青少年科技辅导协会人工智能普及教育专业委员会2018年11月26日发布的《中小学人工智能普及教育现状调查报告》中的调查结果。

在教育行业,“人工智能+教育”一直是近两年的前沿热门话题。从高等教育向下延伸至中小学教育乃至学前教育阶段,都在积极布局人工智能教育,力图在各学段形成有效衔接,构建多层次、阶梯化的人才体系。人工智能普及教育要“从娃娃抓起”的理念日益被学校、家长与社会接受。

中国商报记者了解到,目前经济发达地区的中小学已经开展人工智能教育,涉及脑科学、神经生理学、数学、心理学、艺术设计学、工程、计算机科学、电子技术等多学科知识与技能,其内容涵盖了当前中小学正在开展的创客教育、STEAM教育、机器人等课程的内容与理念。

人工智能教育要从娃娃抓起

从各个国家所发布的教育政策来看,推进基础教育阶段的人工智能普及教育已经成为共识,纷纷着手布局推进。

早在2014年,英国教育部即启动新的计算机教学大纲,规定孩子“5岁开始学习编写简单的电脑程序、存储和检索数据;11岁至14岁学习电脑编程语言和解决电脑故障。”2016年,美国决定在未来三年内提供40亿美元用于推动课堂内计算机教学的普及。韩国、澳大利亚、日本、新加坡等国也相继将编程纳入中小学教学大纲或考试范畴。

我国对此也高度重视。2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,其中在实施全民智能教育项目的要求中最为人关注的有三点:在中小学阶段设置人工智能相关课程;逐步推广编程教育;鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。2018年4月,教育部发布《教育信息化2.0行动计划》,要求“完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容。”

在顶层设计的指导下,人工智能相关知识被纳入教学课标。2017年10月,教育部颁布的《中小学综合实践活动课程指导纲要》,在中小学各学段的目标中均包含运用信息技术解决实际问题的描述;2018年1月,教育部又在《普通高中课程标准(2017年版)》中将信息技术学习内容分为必修、选择性必修和选修三类,包括“数据与信息”“数据处理与应用”“算法与程序实现”三部分内容。

2018年,面向K12阶段的人工智能教材也相继出版:五月份,由华东师范大学慕课中心等编着的全球第一本人工智能教材《人工智能基础》(高中版)正式发布,华东师大二附中等40所全国学校成为首批“人工智能教育实验基地校”。七月份,《人工智能实验教材》发布,纸质教材合计33本,覆盖从幼儿到青少年全年龄段。

除了学校为学生开设的人工智能相关课程,很多家长为了不让孩子输在起跑线上,转向校外培训机构,而编程作为人工智能教育的基础语言已经成为校外培训机构争夺的红海。有家长表示为此每年要支付一万多元的学费,为的是从小培养孩子的动手能力和思维能力;也有培训老师表示,目前接触到的最小学生只有两岁半,而让孩子这么小接触编程并不是将来就一定要从事相关工作,“关键是锻炼他们的各种能力。”中国商报记者从一位少儿编程培训班老师处了解到,编程课程要根据孩子的年龄和接受能力来确定,一般低龄编程教育采用的是图形化教育,孩子通过拖拽动作在平板电脑上进行搭建,给机器人植入编程;九岁以上的孩子就可以接触纯代码编程,前期会有一些汉字,后期就是全英文的了。

“以游戏的形式带入,先激发孩子的学习兴趣,后续再引入代码,孩子能够在学习过程中接触到英文、物理原理、电路学、数学等知识。编程课可以说是与文化课相辅相成,强调思维逻辑的严密性,比如在写程序的时候,如果有一个标点符号写错了,这个程序都运转不起来。”该培训老师表示。

而从更加功利的角度出发,不错的编程能力也有可能成为孩子未来升学择校的敲门砖。据上述编程培训班老师介绍,学生有一定的编程基础后,再去上专门应对全国青少年信息学奥林匹克竞赛(NOI)的课程,基本上学习一年NOI课程可以冲击二三等奖,对于小升初、初升高进名校都非常有帮助。

教育师资不足成最大痛点

虽然国内的人工智能+教育进行得热火朝天,但是对于学校来说,特别是在中小学阶段,开展人工智能普及教育仍然存在着诸多困难。如课程设置教辅材料不够完善、专业教师资源缺乏、如何与高等教育衔接、编程比赛是否应当纳入升学评分体系等,还有待进一步探索。上述提到的《中小学人工智能普及教育现状调查报告》显示,从目前来看,虽然学生学习人工智能的意愿强烈,但认知水平较浅,地区差异大,而教育师资不足则成为中小学人工智能普及教育最大的瓶颈。即便是调研中的受访教师大多数来自东中部地区的示范学校,也仅有35.2%的教师表示在学校教过人工智能相关内容。同时,教师在人工智能相关内容上的教学年限普遍较短,其中42.9%不到1年,18.6%不到 2年,有丰富教学经验的教师偏少。此外,在中小学阶段与高等教育阶段各实行什么样的教育目标,以及如何使两个阶段形成有效衔接,也是业内教师与专家关心的话题。

报告中的受访老师们认为,对于人工普及教育,小学应以培养兴趣为主,中学阶段再开始加深认知和思维的培养,小学和初中以了解应用场景和基本概念为主,高中以后考虑比较深入的开发设计与算法学习。

在去年8月份举办的中国青少年科技辅导员协会年会“人工智能普及教育”论坛上,北京航空航天大学自动化学院秦曾昌教授指出,让学生在中小学阶段就学懂人工智能,有些不太可能,但是他们可以通过了解感知认知,对人工智能产生兴趣。而到了高中阶段,学生则必须要有建模的思维或者想法,用数学范畴、数学思路和方法诠释自然运作的规律,或者发明一些新技术。中国青少年科技辅导员协会人工智能普及教育专业委员会副秘书长刘欣则指出在基础教育阶段制定人工智能教学目标和任务的难度。他表示,高等教育之所以能够迅速落地一系列落地性的政策,是因为高等教育的出口是产业,这使得高等教育阶段有明确的人才培养方向和实体产业追赶目标。但随着年龄层的逐步下沉,人工智能教育方向和目标越来越难以具象化。

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