? 707彩票官网:校外开展人工智能科普教育初探

707彩票

在線客服

咨詢熱線

校外開展人工智能科普教育初探

作者:未知

  當前,智能化產品和設備已經極大地改變了社會生產生活方式。不可避免地,人工智能也將推動教育領域的革新,呼吁培養出適應新時代的富有創新精神的人才。作為現代教育生態的重要環節,校外教育承擔著和學校教育協同育人的重要作用。校外往往對科技的發展響應更加迅速,在開展人工智能教育過程中也呈現著自身的特點。本文以上海市靜安區青少年活動中心為例,探討人工智能視角下學與教的規律,以及人工智能如何融入現有的校外教育活動。
  校外開展人工智能科普教育的理念和策略
  目標定位:發展適應AI時代的核心素養
  人工智能的技術研究和應用領域還在不斷發展當中。在基礎教育階段開展人工智能科普教育,首先應對教育目標進行清晰定位:是培養人工智能專門技術人才,還是培養適應人工智能時代的全面發展的人才?筆者認為應側重于后者。校外開展人工智能科普教育活動,可以從認知、思維、創造3個層面制訂目標:通過體驗和操作等方式了解人工智能技術構成、基本原理、常見應用,讓學生對人工智能領域有一定的感性認知和理性欣賞;通過編程體驗鍛煉計算思維,讓學生像計算機科學家一樣工作和思考,嘗試運用計算機科學的基礎概念求解問題、設計系統;發展創造力,結合物化工具表達創意想法,實踐創新。
  教學設計:基于STEAM的創客教育
  創客教育強調基于興趣愛好,用項目學習的方式,倡導創造,鼓勵分享,是符合人工智能時代特點的教育理念。具體在教學組織時,可以采用任務驅動、基于項目的學習。教師可以將教學內容設計成1個或者多個任務,甚至是1個真實問題的項目,讓學生在解決綜合性、復雜性的問題中學習;在設定具體任務或項目時,選用符合STEM理念的跨學科學習任務或項目,充分發揮學生的主動性、創造性、團隊合作精神;在學習過程中,由學生自己完成信息收集、方案設計、項目實施和改進,最后得到解決問題的成就感。
  教學策略:基于分層教學的個性化學習
  因為校外教育的特性,往往一個班級里學生之間年齡差異較大、水平不一。對于人工智能這個領域的教學設計也是如此,這就要求教師從學習資源支持、學習任務設計、學習效果評價等角度考慮到不同層次的學習者。筆者社團里有3——7年級學生,他們的認知水平具有天然差異。對于不同的課程,教師往往要準備1份背景知識閱讀和1份延伸知識閱讀,滿足基礎薄弱和學有余力的不同需要;在學習任務設計中考慮適合不同水平的基礎任務和進階任務;最后學習效果評價時,往往根據年齡水平和過往表現做出適當的評價。同時,學生之間的差異也可以轉化為教學資源,讓進步較快的學生作為教師的助教,讓他們主動分享知識,幫助同伴,深化對知識的認識和運用;來自學生的分享也會激勵同學們更投入學習,發揮榜樣效應。
  校外開展AI科普教育的實踐——以靜安區青少年活動中心為例
  人工智能課程需要聚焦創造力和計算思維。靜安區青少年活動中心針對不同的學生團隊,設計了面、線、點不同層次的教育活動。
  體驗式AI科普活動
  以活動中心為代表的公辦校外機構往往承擔著區域內中小學生的科普教育職能,經常面向全區中小學(少量感興趣的外區學生)發布科普活動,因此活動內容的設計注重零基礎、趣味性和普惠性。
  近年來,靜安區青少年活動中心率先引進服務機器人、虛擬現實體驗設備、無人機等,為學生創建開放的智慧生活體驗空間。學生來到活動中心創意夢工廠,可以和智能機器人玩耍,帶上VR眼鏡體驗飛機失火時的消防訓練,學習無人機飛行技術,嘗試搭建簡易無人機,每周末還有“落地簽”科技體驗活動……面對零基礎的學生,教師設計了“怦然心動”“剪刀石頭布”等10個小項目,學生玩得不亦樂乎。
  漸進式AI科普課程
  從體驗式科普活動中產生興趣、報名社團深入學習的學生不在少數。面對這些志趣相投、年齡不一的學生,校外教師應選擇設計有層次、漸進式的人工智能課程和活動。當前,主要采取“智能硬件+互動編程+應用程序接口(API)”的方式,將人工智能知識滲透到現有的校外教育科技活動中。
  只要熟練掌握,每一種編程語言都可以是人工智能的開發語言,但在基礎教育階段選擇編程工具,需要符合學生的年齡特點和認知發展規律。對于年齡較低的學生來說,盡量選擇效果外顯、趣味性強、成本不高的編程工具和活動主題。2018年,活動中心和ARM(上海)公司合作成立了靜安區少年科學院智能互聯研究室,為學生提供了一個學習互動編程技術的平臺,目前開展教學較多的主要是用Micro:bit、Scratch、App Inventor等互動編程工具。此外,還有Arduino、樂高、索尼KOOV、火柴人魔幻板等優秀的創意搭建和編程工具,根據學生特點在活動中心時有開展。
  當然,互動編程是人工智能教育的其中一個落腳點,但人工智能科普教育不能窄化為編程教學。想要在編程中融入人工智能知識,一方面可以對學生進行人工智能內涵外延知識的普及,另一方面可以調用各大人工智能開放平臺,帶領學生開發人工智能產品,體驗人工智能技術的魅力。在百度、阿里云、騰訊、科大訊飛、商湯人工智能殲放平臺上,可以得到一些開源工具包、完整的幫助文檔和免費的調用機會,師生可以調用這些API獲得高質量的人工智能產品研發體驗,并不用涉及人工智能的底層開發,學習難度較低。
  個別化AI研究項目
  青少年作為人工智能時代的“原住民”,在生活中感受人工智能帶來的科技魅力,在學習中也可以快速上手開展人工智能小項目的實戰研發。在鼓勵創新的校外課程和實踐活動中,學生常常冒出許多創造性的想法。校外教師只有周末能和學生見面,需要經常利用即時通訊工具和學生交流,就具體問題展開學習探討。教師在此過程中往往不再是施教者而更是助學者,為學生的創意提供發展的土壤,鼓勵學生完成超越教師的學習。
  基于項目的學習能讓學生快速成長。例如,近年上海不遺余力地推進垃圾分類,4年級學生陳希來發現,雖然小區已經設立了四分類垃圾桶,但由于垃圾分類相關知識普及不到位,分類效果收效甚微,所以他想設計一個幫助人們認識垃圾類別的手機App。在課題推進的過程中,陳希來既深入學習垃圾分類的知識,又運用所學互動編程的知識完成了一次創新運用,還對人工智能的圖像識別領域有了更深刻的認識,甚至在各大平臺尋找API的過程中冒出了更多創新靈感。最后,他完成了一個可以用語音、圖像、文字搜索等方式識別物品,顯示推薦垃圾所屬分類并開蓋等待投放的智能分類垃圾桶模型。   校外教育機構開展人工智能教育的特點
  經過初步實踐,以活動中心為代表的校外教育機構在開展人工智能教育方面也呈現了自己的特點。
  聚焦創新,校外敏銳捕捉科技熱點
  校外教育不同于學校教育,沒有現成的課程標準、教材,因此教學內容更靈活,可以更快速地響應時代發展。這是校外教育的特點,也是對校外教育工作者自身職業素質的要求。
  開放包容.校外創建廣闊學習空間
  以少年宮為代表的公立校外教育機構具有開放性、普及性,在這里開展的人工智能科普活動并不是部分科技特長生的專利,可以免費讓更多的學生參與進來。靜安區青少年活動中心開展的科技教育活動更注重科普性質,經常面向全區中小學發布課程和活動,有時還可以惠及周邊區域學生。
  鼓勵創造,校外提供更多工具支持
  校外機構往往提供了鼓勵創新的氛圍和環境,并且提供合適的物化工具支持。靜安區青少年活動中心有工業級的3D打印機、雕刻機等設備,還有可以完成各種材質的鋸割、鉆孔等操作的工具。這些往往是中小學校內沒有或者只有少數學校才配備的。豐富的工具支持著學生們更好地表達自己的奇思妙想。
  培養興趣,校外助力學生個性發展
  興趣是學生最好的老師,也是校外教育最好的生源。“為了每一個學生的終身發展”的核心理念始終貫穿在校外教育活動當中。校外教育以其豐富的活動和課程,為學生提供大量機會發現自己的興趣、發展自己的志向,激勵學生個性化發展;校外教師合理設計教學活動內容,在班級授課制的基礎上用好分層教學法和項目教學法,力求為每個學生設計個性的學習線路。
  結語
  校外教育機構在人工智能教育之路上不斷探索前行,給基礎教育階段的學生提供了更開放的空間、更豐富的活動和更多的工具支持。雖然目前活動涉及到的嚴格來說只屬于弱人工智能、泛人工智能,但通過科普活動啟迪學生的認知,激發求知欲進而培養專長,相信這對培養符合AI時代變革與發展的創新人才有著積極的意義。
  參考文獻
  [1] 祝智庭,單俊豪,閆寒冰.面向人工智能創客教育的國際考察和發展策略,開放教育研究,2019(1)
  [2] 馮景華.堅持個性化教育方向,探索校內外有效銜接——靜安區創意夢工廠“落地簽”式開放帶來的啟示,2018
  [3] 王本陸,千京龍,盧億雷,張春莉.簡論中小學人工智能課程的建構.教育研究與實踐,2018(4)
  [4] 趙飛龍,鐘錕,劉敏.人工智能科普教育探究——以初中“語音合成”課為例,2018(5)
  [5] 任翠英.中小學生校外教育研究.華東師范大學教育學系博士學位論文,2018
轉載注明來源:http://inklies.com/8/view-14968372.htm

?
567彩票-567彩票平台-567彩票官网 707彩票太子彩票-太子彩票注册-太子彩票网址 707彩票-707彩票平台-707彩票官网 707彩票快3彩票-快3彩票平台-快3彩票官网 快3彩票-快3彩票平台-快3彩票官网 宝宝计划-宝宝计划投注-宝宝计划注册