近日，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中明確指出逐步開展全民智能教育項(xiàng)目，讓人工智能走進(jìn)中小學(xué)課堂。
文件亮點(diǎn)解讀：
1
在中小學(xué)設(shè)置人工智能相關(guān)課程
《規(guī)劃》要求在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，支持開展人工智能競賽，鼓勵(lì)進(jìn)行形式多樣的人工智能科普創(chuàng)作。
這意味著學(xué)校的課程結(jié)構(gòu)、信息技術(shù)學(xué)科師資配備以及硬件設(shè)備配置都要有所調(diào)整。
2
逐步推廣編程教育
考慮到此次國務(wù)院重點(diǎn)提出要推廣編程教育，預(yù)計(jì)會(huì)有更多地區(qū)高考將涉及編程科目。這要求學(xué)校的信息技術(shù)教師具備更專業(yè)的學(xué)科素養(yǎng)和更高的教學(xué)能力。
《規(guī)劃》鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣。也要求學(xué)校借助外界資源，來填補(bǔ)學(xué)校資源的不足。
3
用智能推動(dòng)校園建設(shè)
開展智能校園建設(shè)，推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理、資源建設(shè)等全流程應(yīng)用。利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系。
老師該如何利用人工智能實(shí)現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型?
01
因材施教
因材施教一直是人類的教育理想，它指的是根據(jù)每個(gè)學(xué)生不同的資質(zhì)、特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)，取長補(bǔ)短。但是具體實(shí)施起來是非常困難的，除非給每個(gè)學(xué)生配備一位導(dǎo)師，這不太現(xiàn)實(shí)。
然而，人工智能使我們有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)因材施教。
每次考試以后，人工智能可以根據(jù)試卷內(nèi)容，分析出學(xué)生知識點(diǎn)的掌握情況，再相應(yīng)地布置個(gè)性化的作業(yè)。
也就是說，對于那些學(xué)生已經(jīng)熟練掌握的知識點(diǎn)，我們就不必再讓他去做練習(xí)了，而是集中精力去練習(xí)他掌握得不太好的知識點(diǎn)。
老師也一樣，根據(jù)人工智能所分析的整個(gè)班級的知識點(diǎn)掌握情況，對于大多數(shù)同學(xué)都掌握得比較好的知識點(diǎn)，老師就只要在課堂上做簡略的講解，然后集中時(shí)間去講解那些大家掌握得不夠的地方。
02
智能反饋，提高教師工作效率
在未來的智慧課堂上，會(huì)配備一些高清的攝像頭，它們能捕捉每一個(gè)學(xué)生的面部表情，根據(jù)面部表情分析出這個(gè)學(xué)生的注意力是不是集中，他對當(dāng)前的這個(gè)知識點(diǎn)掌握的情況如何，然后把這些掌握的數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給老師。老師則可以根據(jù)這些反饋，調(diào)整講課的節(jié)奏、講課的內(nèi)容，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
這些反饋，當(dāng)然不是為了監(jiān)視學(xué)生上課是不是做小動(dòng)作，而是為了讓教與學(xué)之間形成良性的互動(dòng)。
老師們也大可不必?fù)?dān)心人工智能會(huì)最終取代老師，讓老師失業(yè)，人工智能只會(huì)進(jìn)一步提高教學(xué)的效率，可以使老師從繁重的工作中解脫出來，把更多的精力投入到創(chuàng)造性的教育工作中去。
在未來的人工智能時(shí)代，最終受益的將是每一個(gè)學(xué)生，他們將接受更加全面、更加個(gè)性化的教學(xué)，使學(xué)習(xí)更加高效、更加快樂。
03
減輕教師工作負(fù)擔(dān)
人工智能還能評閱批改作文。別不相信，人工智能可以識別出優(yōu)美的句子，可以分析作文的主題立意是否比較好，還可以識別出錯(cuò)別字，判斷卷面是否整潔、涂抹是否比較多……
這是怎么做到的?實(shí)際上還是從原始的紙質(zhì)試卷開始，通過掃描儀把試卷變成計(jì)算機(jī)里的一個(gè)圖片，然后再把圖片中的文字識別成文本，結(jié)合老師的打分，把這些信息都輸入計(jì)算機(jī)。通過這些千萬數(shù)量級的數(shù)據(jù)，我們讓計(jì)算機(jī)來學(xué)習(xí)人類老師的評分習(xí)慣和標(biāo)準(zhǔn)，最終讓它學(xué)會(huì)自己批改作文。
芬蘭經(jīng)驗(yàn)：編程課，學(xué)校這樣上
芬蘭認(rèn)為編程課程要做的絕不僅僅是對學(xué)生的技術(shù)訓(xùn)練，學(xué)校更應(yīng)該關(guān)注如何讓學(xué)生理解和掌握編程背后的思想。
如果將編程學(xué)習(xí)看做是計(jì)算機(jī)編程思想的學(xué)習(xí)，那學(xué)生所獲得的就將是計(jì)算機(jī)編程的本質(zhì)原理和可遷移的思維方式，而這種思維方式也將能夠被用來開展更多的研究和解決生活中更為復(fù)雜的問題。
因此，芬蘭希望學(xué)校的編程教育要能夠做到：
教授相關(guān)編程知識的同時(shí)，有意識地對編程思想進(jìn)行解釋，構(gòu)建其與學(xué)生生活之間的各種聯(lián)系，讓學(xué)生體驗(yàn)到科技與生活是息息相關(guān)的，實(shí)現(xiàn)用編程和代碼來激發(fā)學(xué)生各方面的學(xué)習(xí)興趣。
芬蘭教師并不反對在編程教學(xué)中使用計(jì)算機(jī)。在學(xué)生掌握了編程背后的思想之后，芬蘭教師也會(huì)讓學(xué)生在電腦上進(jìn)行相關(guān)程序的編寫練習(xí)。他們只是強(qiáng)調(diào)，不要讓計(jì)算機(jī)限制了編程學(xué)習(xí)的范圍。除了常規(guī)的編程技術(shù)的學(xué)習(xí)，編程過程中所體現(xiàn)出的各種思維方式和解決問題的方法也是教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的內(nèi)容。
游戲化課程是芬蘭編程課的最常見形式，在游戲的過程中，學(xué)生全身心投入。一個(gè)個(gè)精心設(shè)計(jì)的與學(xué)習(xí)目標(biāo)相關(guān)的游戲任務(wù)，除了讓學(xué)生在輕松的氛圍中自然而然地學(xué)習(xí)和體會(huì)到編程背后的本質(zhì)思想之外，還充分調(diào)動(dòng)起了學(xué)生的腦力、創(chuàng)造力和動(dòng)手能力。
學(xué)校如何構(gòu)建信息技術(shù)課程體系——案例解讀
【案例--溫州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)】
學(xué)校背景介紹：
溫州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，曾獲得“中國名校六百家”、 “全國現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)校”、 “全國創(chuàng)造教育實(shí)驗(yàn)基地”、“浙江省科研興校200強(qiáng)”等輝煌榮譽(yù)。
學(xué)?，F(xiàn)有的信息技術(shù)拓展課程：
《Scratch多媒體編程》、《機(jī)器人》、《我做主編》、《PHP網(wǎng)頁編程》、《手機(jī)編程》、《智能家居》。
01
明確信息技術(shù)的課程目標(biāo)
以“創(chuàng)造”和“分享”確立信息技術(shù)課程目標(biāo)。
圍繞我校創(chuàng)客教育的開展，信息技術(shù)課程被賦予新的目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力與強(qiáng)調(diào)分享習(xí)慣的養(yǎng)成。
使學(xué)生具以下幾種能力：
利用信息技術(shù)掌握運(yùn)用數(shù)字化工具的能力;
對創(chuàng)客活動(dòng)的過程、方法、結(jié)果進(jìn)行評價(jià)的能力;
體驗(yàn)學(xué)科跨界帶來新的解決問題的方式;
積極培養(yǎng)交流、分享、協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神;
積極探究創(chuàng)造給生活帶來的變化，形成用創(chuàng)造改變世界的價(jià)值觀和責(zé)任感。
02
充實(shí)信息技術(shù)的課程內(nèi)容
以“知識需求”和“普及標(biāo)準(zhǔn)”構(gòu)建信息技術(shù)課程內(nèi)容。
1
以知識需求架設(shè)課程體系結(jié)構(gòu)
信息技術(shù)為開展創(chuàng)客教育提供技術(shù)支持，主要表現(xiàn)在為創(chuàng)作創(chuàng)客作品提供運(yùn)用數(shù)字化工具的知識與技能，為開展創(chuàng)客活動(dòng)的協(xié)作提供數(shù)字化途徑，為創(chuàng)客作品的提供多種分享形式。
根據(jù)這些需求，要求學(xué)生創(chuàng)作一件創(chuàng)客作品，該具備哪些基礎(chǔ)的信息技術(shù)知識與技能?在我校這三年開設(shè)的信息技術(shù)類拓展課程中，我們把具有基礎(chǔ)性、易普及的知識模塊提取出來，重新設(shè)計(jì)課程體系結(jié)構(gòu)方案。
1)授課年級：七年級、八年級
2)課時(shí)安排：每周1課時(shí)，每學(xué)期18課時(shí)，計(jì)72課時(shí)
3)課程結(jié)構(gòu)方案：
2
以普及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃課程具體內(nèi)容
依據(jù)我校創(chuàng)客教育核心開展思維：在每一位孩子心里種下成為創(chuàng)客的種子，讓創(chuàng)客文化成為校園文化的一部份。
“普及”成為衡量課程知識與技能達(dá)成的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)課程體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃的具體課程內(nèi)容的闡述見下：
1，培養(yǎng)編寫程序的能力：圖形化編程Scratch
許多創(chuàng)客作品的核心控制部份離不開編寫程序的技能。但晦澀的編程語言和難懂的編程代碼讓許多想成為創(chuàng)客的孩子望而卻步。圖形化程序設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件的出現(xiàn)，技術(shù)門檻大幅度降低。
但要把編寫程序的課程設(shè)置為普及開設(shè)的大班教學(xué)，就不得不脫離信息學(xué)奧賽側(cè)重數(shù)學(xué)模型與算法的課程思維。
要讓編寫程序變得有趣好玩易掌握，與制作多媒體作品的形式相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有創(chuàng)意地用程序命令控制作品中的角色，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)作者的想法。
圖形化程序設(shè)計(jì)的軟件種類非常多，其中由麻省理工學(xué)院(MIT)設(shè)計(jì)開發(fā)的Scratch2.0，用五顏六色的命令塊和卡通精靈來創(chuàng)建功能強(qiáng)大的腳本，深受大眾喜愛，用戶普及全球青少年和成人愛好者。
2，掌握軟硬結(jié)合的技術(shù)：開源硬件Arduino
Arduino開源硬件為實(shí)現(xiàn)程序控制硬件設(shè)備形成互動(dòng)的創(chuàng)客作品成為可能。Arduino并不像單片機(jī)需要復(fù)雜的底層代碼以及匯編語言，功能實(shí)現(xiàn)基本上要求的是簡單而實(shí)用的語句，即可控制LED、傳感器、舵機(jī)等電子元件。
且ArduBlock圖形化編程環(huán)境讓學(xué)習(xí)者遷移Scratch2.0的編程能力，能夠掌握對Arduino編程控制。再加上現(xiàn)在很多Arduino套件封裝了接口針腳，學(xué)習(xí)者可以像組裝零件一件搭建一個(gè)Arduino的控制作品。
03
重構(gòu)信息技術(shù)課程應(yīng)注意的要點(diǎn)
1 信息技術(shù)課程易滯后
信息技術(shù)的迅速發(fā)展，讓信息技術(shù)課程的教材剛出版就面臨滯后的風(fēng)險(xiǎn)。因此，學(xué)校在重構(gòu)信息技術(shù)課程時(shí)，課程教材用電子教材形式供學(xué)生使用，并加以定期更新，擺脫滯后的困境。
2 培養(yǎng)編程能力不動(dòng)搖
傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程一直沿用以培訓(xùn)辦公室軟件應(yīng)用為主的課程建設(shè)思維。以至于軟件被淘汰時(shí)，又引發(fā)課程的再度開發(fā)所帶來的資源浪費(fèi)。
學(xué)校在重構(gòu)信息技術(shù)課程時(shí)，將對學(xué)生開展編程能力的培養(yǎng)定為課程建設(shè)的核心思維。編程能力的培養(yǎng)，即關(guān)注解決問題能力的培養(yǎng)。
3 考慮學(xué)段的課
從小學(xué)到高中的信息技術(shù)課程如何銜接，初中信息技術(shù)課程任重道遠(yuǎn)。學(xué)校重構(gòu)信息技術(shù)課程時(shí)，考慮承接小學(xué)信息課的Scratch啟蒙課，又要為高中信息技術(shù)課程的多媒體制作、算法和程序等作好鋪墊。
