就編程課程而言，因涉及相應(yīng)軟件和材料準(zhǔn)備管理，需要專業(yè)師資支撐。更多中小學(xué)想要開設(shè)編程課程、信息奧林匹克社團(tuán)等，眼下最大難題還在于師資。
日前，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確指出人工智能成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)，應(yīng)逐步開展全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科，以培養(yǎng)復(fù)合型人才，形成我國(guó)人工智能人才高地。編程，一門看起來(lái)很“高大上”的課程，如何才能走進(jìn)更多中小學(xué)課堂，讓學(xué)生喜聞樂(lè)見?
多年來(lái)，上海中小學(xué)設(shè)立了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，在部分中小學(xué)已開設(shè)了編程社團(tuán)學(xué)習(xí)等。在業(yè)內(nèi)人士眼中，編程并不一定就是“高深難”。編程課程進(jìn)入課堂完全可行，人工智能課程應(yīng)有“廣闊天地”。
一所公辦初中如何堅(jiān)持普及編程15年
當(dāng)家長(zhǎng)眼花繚亂于手機(jī)里的少兒編程軟件、機(jī)構(gòu)的熱門編程班名額時(shí)，在上海黃浦區(qū)一所公辦初中，孩子們的大腦正在快速“運(yùn)轉(zhuǎn)”，一串串代碼敲入鍵盤……這樣的場(chǎng)景在盧灣中學(xué)并非初現(xiàn)，已持續(xù)了15年。
“100層樓，2個(gè)硬度相同的雞蛋，要求用最短的次數(shù)，測(cè)出雞蛋最多在多少層不會(huì)被摔碎……”憑借在解題中的出色表現(xiàn)，盧灣中學(xué)八(6)班徐陳皓被選拔進(jìn)入學(xué)校信息奧林匹克社團(tuán)。小學(xué)沒有一點(diǎn)“信奧”基礎(chǔ)的他，靠著認(rèn)真和嚴(yán)謹(jǐn)，與小伙伴一同奮力拼搏，第一次參加信息奧林匹克比賽，就獲得了普及組一等獎(jiǎng)。徐陳皓說(shuō)：“在信奧社團(tuán)，我收獲了樂(lè)于鉆研的小伙伴，與我一同進(jìn)步，懂得了用不一樣的思路看待并解決問(wèn)題，更學(xué)會(huì)了面對(duì)困難不退縮、堅(jiān)持到底的態(tài)度。”
每天下午放學(xué)后的1個(gè)半小時(shí)，是學(xué)校信息奧林匹克社團(tuán)成員集中上課、訓(xùn)練的時(shí)間。計(jì)算機(jī)老師柴繼祥說(shuō)，編程是一門無(wú)邊界課程，不僅學(xué)界跨度大，還經(jīng)常打通各學(xué)段的學(xué)習(xí)內(nèi)容，甚至還包含了數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、物理等諸多學(xué)科知識(shí)。因?yàn)閷W(xué)習(xí)難度大，基于個(gè)人愛好之外，學(xué)校對(duì)信息奧林匹克社團(tuán)的成員經(jīng)過(guò)選拔，要求學(xué)生自學(xué)能力強(qiáng)，思考問(wèn)題要嚴(yán)密。在柴繼祥看來(lái)，編程除了能鍛煉學(xué)生的邏輯思維，有助于培養(yǎng)學(xué)生提高、提取和處理重要信息的能力，在學(xué)習(xí)編程過(guò)程中，學(xué)生個(gè)人的耐心、毅力也會(huì)受到不小的挑戰(zhàn)。經(jīng)歷過(guò)編程鉆研問(wèn)題的過(guò)程，孩子們會(huì)更加不畏艱難。在他的培養(yǎng)下，數(shù)十位全國(guó)青少年信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(NOI)一等獎(jiǎng)得主皆成長(zhǎng)于此。
每天下午放學(xué)后的1個(gè)半小時(shí)，是盧灣中學(xué)信息奧林匹克社團(tuán)成員集中上課、訓(xùn)練的時(shí)間。
為了讓更多孩子喜愛上編程，從兩年前起，盧灣中學(xué)在6年級(jí)部分班級(jí)試點(diǎn)開展SCRATCH趣味編程課程。課堂上，同學(xué)們?cè)谟螒蛑姓莆樟烁鞣N編程技巧，如：建模、控制、動(dòng)畫、邏輯、運(yùn)算等。在電腦機(jī)房，小伙伴們充分發(fā)揮想象力，快速掌握了編程技巧。今年，六(6)班唐熙羽首次參加2017上海教育信息化大賽，獲得了黃浦區(qū)一等獎(jiǎng)。
“現(xiàn)在的孩子起點(diǎn)高，接受能力強(qiáng)，計(jì)算機(jī)課本上有些內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)過(guò)于‘基礎(chǔ)’，課本內(nèi)容拓展余地較大，學(xué)校希望學(xué)生掌握更多應(yīng)用型知識(shí)。”校長(zhǎng)何莉透露，今年秋季開學(xué)，學(xué)校在學(xué)生計(jì)算機(jī)課程中新增了校本內(nèi)容——小程序編程。在小程序編程中涉及一些簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)的游戲編程，對(duì)全體學(xué)生而言，更容易接受，也深受孩子喜愛。期末時(shí)，學(xué)校還打算讓學(xué)生們展示自己編寫的小程序，在小伙伴之間互相交流展示學(xué)習(xí)成果。
人工智能教育普及率整體偏低
獨(dú)木難成林。在美國(guó)，掌握編程這門課程的學(xué)生人數(shù)大約占50%，但在我國(guó)，這個(gè)比例大約只有1%。而這1%的人才，未來(lái)還有可能“流失”……無(wú)論是學(xué)生還是老師，在編程方面人才缺口較大。隨著未來(lái)發(fā)展，國(guó)家和學(xué)校對(duì)這方面的人才需求量會(huì)越來(lái)越大。在柴繼祥看來(lái)，急需重視這方面人才的大力培養(yǎng)。
解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞?dòng)浾哒{(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)人工智能教育的普及率還較低，進(jìn)入中小學(xué)課程的更少。大多數(shù)人工智能和編程課程，主要還是集中在市科藝中心、區(qū)少科站以及青少年活動(dòng)中心等開展。中小學(xué)信息課程主要集中于WORD、PPT和小報(bào)制作等軟件應(yīng)用，只有少部分學(xué)校開展了編程和人工智能的研究性課程。
楊浦區(qū)少科站站長(zhǎng)胡建民說(shuō)，外界對(duì)于數(shù)學(xué)奧林匹克、物理奧林匹克等學(xué)科類競(jìng)賽耳熟能詳，而“信息學(xué)奧林匹克”這一面向全世界學(xué)生的競(jìng)賽，考驗(yàn)的是學(xué)生用編程來(lái)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，卻不像前兩者那樣被眾人熟知。“其實(shí)，和單純的數(shù)學(xué)奧林匹克相比，編程更能考驗(yàn)一名學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)和邏輯思維的綜合能力。”
在他看來(lái)，數(shù)學(xué)知識(shí)、邏輯思維等綜合能力，都是發(fā)展人工智能的“第一步”，因編程沒有“標(biāo)準(zhǔn)答案”，在啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、增強(qiáng)計(jì)算思維方面，比奧數(shù)更勝一籌。
實(shí)際上，在基礎(chǔ)教育階段進(jìn)行人工智能教育提前布局的不止是中國(guó)。2016年初，美國(guó)前任總統(tǒng)奧巴馬曾投入40億美金，稱要讓每個(gè)美國(guó)孩子在小學(xué)具備最簡(jiǎn)單的編程能力，谷歌 、微軟、Facebook等科技巨頭公司也積極參與;英國(guó)則規(guī)定，5歲—16歲兒童開始學(xué)習(xí)編寫電腦程序，且將編程知識(shí)引入學(xué)校課本，并成為必修課。
數(shù)十位全國(guó)青少年信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(NOI)一等獎(jiǎng)得主，成長(zhǎng)于盧灣中學(xué)信息奧林匹克社團(tuán)。
編程進(jìn)課堂還需更多跨界教師
有人會(huì)有疑慮：在小學(xué)中開設(shè)編程課，學(xué)生聽得懂嗎? 中福會(huì)少年宮計(jì)算機(jī)活動(dòng)中心指導(dǎo)老師唐春雷認(rèn)為，編程課程即便是在學(xué)齡前兒童中，也是“行得通”的。“其實(shí)，編程完全可以很‘接地氣’。比如：在美國(guó)、澳大利亞幼兒中使用的Kodu可視化編程語(yǔ)言，可以培養(yǎng)兒童的創(chuàng)意設(shè)計(jì)、編程和敘事表達(dá)、邏輯思維能力。Kodu甚至可以讓5歲孩子通過(guò)鼠標(biāo)拉拉拽拽，編寫出一個(gè)簡(jiǎn)單游戲，家長(zhǎng)與孩子共同編寫一個(gè)講故事的應(yīng)用。”
唐春雷說(shuō)，這種非同尋常的創(chuàng)造體驗(yàn)，對(duì)孩子有著特殊的啟發(fā)和教育意義。在更多業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，人工智能作為連接未來(lái)的教育，面向大眾進(jìn)行普及，特別是在6歲至18歲學(xué)生中開展，很大程度上帶來(lái)的是邏輯思維能力的提升和思維方式的改變。
“這30年世界的發(fā)展就是靠計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)的，未來(lái)的30年亦是如此。中學(xué)人工智能啟蒙的重要性，不在于我們做了多少發(fā)明，編了多少程序，而是培養(yǎng)計(jì)算思維、工程學(xué)的思考方法。”胡建民也肯定了編程進(jìn)入課堂是可行的，編程課程可以循序漸進(jìn)，由淺至深。比如：小學(xué)入門的課程，可以是模塊化程序編寫，用機(jī)器人的載體進(jìn)行興趣性編程，然后慢慢過(guò)渡到SCRATCH，再到C語(yǔ)言的進(jìn)階培養(yǎng)。
就編程課程而言，因涉及到相應(yīng)軟件和材料準(zhǔn)備管理，需要專業(yè)師資支撐。不過(guò)，更多中小學(xué)想要開設(shè)編程課程、信息奧林匹克社團(tuán)等，眼下最大難題還在于師資。柴繼祥說(shuō)，信息學(xué)奧林匹克比賽不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的比賽，不僅所涉內(nèi)容廣泛，題目也在不斷更新，對(duì)授課老師要求相當(dāng)高。
一名優(yōu)秀的老師在學(xué)校里往往可以支撐并發(fā)展起一門優(yōu)質(zhì)課程。目前，盧灣中學(xué)計(jì)算機(jī)老師柴繼祥已退休返聘授課，學(xué)校專門挑選了一位具有碩士學(xué)位的優(yōu)秀數(shù)學(xué)老師師從柴繼祥，希望未來(lái)信奧社團(tuán)不乏師資。為此，專家建議，小學(xué)階段的編程課程相對(duì)簡(jiǎn)單，一般學(xué)校數(shù)學(xué)老師經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，容易進(jìn)行機(jī)器人等模塊化程序啟蒙教授。同時(shí)也希望教育單位能在學(xué)科、課時(shí)方面，對(duì)人工智能和編程課程老師給予一定激勵(lì)和傾斜，更大程度上鼓勵(lì)老師參與建設(shè)這方面的新課程。
