


引言
培养适应AI时代、拥有创新思维和问题解决能力的孩子,是近些年教育者最重要的命题之一。但是,当前人工智能在基础教育中的应用却出现了一些乱象,不可不察。比如,人工智能被窄化理解为编程,国家义务教育阶段课程标准付之阙如,专任教师队伍专业化程度较低,课程教材等资源配置质量良莠不齐;学校教育受到校外培训挤压的同时又严重依赖于校外力量,学校教育社团化、小众化、择优化倾向严重;区域差异、城乡差异、校际差异及性别差异大;教学评价单一化与竞赛功利化并存等问题凸显等等。
基于此,飞象课堂团队为中国中小学生量身打造一套前沿、普惠且深受学生喜爱的人工智能课程“探秘人工智能I”“探秘人工智能II”。该课程帮助学生掌握Al的底层逻辑,了解Al在医疗、交通等各个领域的应用,让学生在教室里也能获得人机互动的高能体验,助力学生走在AI时代前沿。
飞象人工智能课:人工智能基础教育的解法
“探秘人工智能I”是一门帮助3-4年级学生学习和体验人工智能核心技术,了解人工智能在教育、医疗、艺术、工业、农业和交通六大领域的前沿应用,助力学生从0到1,适应人工智能时代课程(表1)。
“探秘人工智能II”这门课面向5-6年级学生,向他们揭示人工智能三大技术原理(图像处理、语音处理、自然语言处理),展现人工智能前沿应用(表2)。在知识学习的基础上,培养学生用人工智能思维解决问题,提升学生科技创新能力和批判性思维发展。
为了让学生真正了解“人工智能是什么”“人工智能能做什么”“人工智能是如何工作的”“人工智能该如何使用”“如何看待人工智能”,飞象课堂“探秘人工智能”课基于以下几点展开构建。
1.让学生架构人工智能技术的基本框架
人工智能领域的内容非常丰富和复杂,教育者需要找到这个领域中的基石概念,让这些概念既能给学生建立一个领域基本的框架,又能为他们在该领域的持续学习打好基础。“探秘人工智能”选择人工智能的三大技术作为课程骨架,即图像处理、语音处理、自然语言处理。通过学习这些技术的原理和应用,学生就可以做到对现有的所有人工智能产品有一个最基本的认知。未来,无论他们在校内还是校外学习人工智能的相关知识,都可以围绕这三大技术,形成他们自己的知识体系,阐述他们自己的理解。
2.以生活中的真问题为驱动,让AI赋能问题解决
随着未来人工智能和脑机接口的发展,可以预见学生对知识本身的学习和记忆需求会逐渐弱化。取而代之的是解决问题的能力,这也是在创新和变革的时代中最重要的能力之一。所以,在“探秘人工智能”课程中,我们鼓励学生去发现问题、分析问题,然后用学到的人工智能技术尝试解决问题。
如司机疲劳驾驶,有巨大的安全隐患怎么办?我们要让学生尝试用学到的人脸识别技术来解决。又如视障群体,生活不便怎么办?教师将引导学生用人工智能技术为特殊人群赋能。通过聚焦生活中的真问题,让AI成为学生解决问题的抓手和工具,让学生在课堂所学的知识“活”起来,投入到积极创造和解决问题中。
3.“真AI交互”,充分提升学习兴趣
除了能让学生真实地使用人工智能技术,“探秘人工智能”课还力求让“真交互”变得有趣。如“和AI做成语接龙”这样的课堂互动,就可以让学生体验自己说的话是如何变成可理解、可处理的文字。“和AI玩你画我猜”“AI爱唱歌”“AI绘动舞台”等每一项基于AI技术的课堂互动游戏都能让学生在课堂上,在体验AI能力的同时掌握图像识别、语音识别等人工智能技术(图1、图2)。
外化人工智能的工作逻辑,通过线上线下的思维游戏及教学活动,让学生用简单易懂且有趣的方式掌握人工智能高难度的技术、复杂的工作流程,并培养学生的科学思维和科技创新能力。立足于人工智能模仿人类智能的本质,通过归纳总结人类智能处理问题的过程,配合各类教学游戏,让学生从自身迁移,更好地理解人工智能的工作方式。如通过小组合作,让学生相互测量同伴的人脸信息,体验人工智能人脸识别的过程。
4.让学习方式的转变照进现实
区别于传统的学习方式,“探秘人工智能”课采用跨学科、大单元、项目制、探究式的教学方法,采用体验、理解、应用、创新、反思五个环节组织课堂教学活动,提升学生探究问题解决、展示分享、讨论辩论的能力。这类学习方式强调学习的实践性,重视学生与真实世界的互动,有助于改变学生的认知路径,让学生获取的知识和技能源于实践的反馈。
智能双师模式,一块大屏开展优质的人工智能课
飞象的人工智能课程通过线上与线下相结合的双师模式,打破地域限制,实现优质教育资源的有效流通,同时借助个性化教学和人工智能技术,为每个孩子提供精准的学习指导和持续更新的人工智能课程内容。只需要教室里的一块大屏,就能够开展专业的人工智能课程。屏幕里的主讲老师完成专业授课,线下老师组织课堂互动即可,从而解决“缺体系”“少师资”等课程难点。
课程在没有自有硬件的基础条件下,通过充分调动视频资源、大屏互动和《随堂手册》来实现课程落地。学校开设课程的门槛低,欠发达地区也可开设,有助于实现人工智能的教育公平,让每一个孩子都能公平地享有优质的人工智能教育。
作者单位:北京飞象星球科技有限公司
编 辑:冯艳艳
