对于教育领域而言,人工智能的影响同样深远。它为教育带来了前所未有的机遇,能够根据学生的学习情况和特点,提供个性化的学习方案,实现精准教学。智能辅导系统可以随时解答学生的问题,帮助他们更好地掌握知识;学习分析工具能够精准地评估学生的学习进度和薄弱环节,为教师调整教学策略提供有力依据。
在中小学阶段开展人工智能教育具有至关重要的意义。这是培养适应未来社会人才的必然要求。随着人工智能技术的广泛应用,未来的职业市场将对具备人工智能素养和技能的人才有着巨大需求。在中小学时期让学生接触人工智能知识,能够激发他们对这一领域的兴趣,为未来的职业发展奠定坚实基础,使他们在未来的竞争中更具优势。
一、复旦大学第二附属学校:构建完善课程体系在中小学人工智能教育的实践之路上,复旦大学第二附属学校无疑是走在前列的佼佼者。该校构建起了一套科学且系统的三层金字塔形课程体系,为学生们开启了人工智能学习的大门,全方位助力学生提升人工智能素养。
普及类课程面向全体学生,旨在让每一位同学都能对人工智能有初步的认识与了解。例如在一到三年级,老师们会通过有趣的科普小课堂、生动的动画展示等形式,向同学们介绍人工智能在日常生活中的应用,像智能语音助手是如何听懂我们的指令并做出回应的,扫地机器人又是怎样自动规划路线清扫房间等,让学生们感受到人工智能就在身边,激发他们对这一领域的好奇心。
兴趣类课程则更侧重于让学生亲身体验人工智能的趣味性与魅力所在。以四年级为例,学校会开设一些动手实践的课程,让学生们可以接触到图形化编程软件,尝试通过简单的拖拽、拼接代码块,去控制虚拟的小机器人完成一些指定动作,或者制作一个简易的智能小作品,像能根据光线强弱自动调节亮度的小台灯模型等,在这个过程中培养学生的逻辑思维与动手能力,进一步挖掘他们对人工智能的兴趣。
而志趣类课程主要针对那些对人工智能有着浓厚兴趣且有一定基础的学生,从专业知识角度出发,为他们深入学习搭建平台。像七年级的课程中,会教授人工智能原理,包括机器学习、深度学习等基础知识,还会引导学生如何去训练人工智能,并且安排学生进入专用创新实验室,利用学校配备的专业设备,进行一些相对复杂的实践项目,例如利用算法实现图像识别或者简单的自然语言处理任务等。
通过这样层次分明的课程体系,不同年龄段、不同知识储备和兴趣程度的学生,都能在复旦二附校找到适合自己的人工智能学习路径,并且在丰富的课程实践中,逐步提升自身的人工智能素养,为未来在这一领域的深入探索或是其他相关领域的发展奠定坚实基础。
二、西安高新区第二十二小学:AI 融入课堂内外西安高新区第二十二小学在人工智能与教育的融合方面,展现出了独特的创新与实践成果,将 AI 技术巧妙且深度地融入到了课堂内外,全方位地为教学赋能。
在日常的课堂教学中,各个学科都积极引入 AI 技术,呈现出了丰富多彩且高效的教学新样态。语文课上,老师们各显神通,像蒿蕾老师在讲授《海上日出》一课时,为了帮助同学们更好地理解文中用词的精妙之处,她利用讯飞星火大模型进行 AI 生图。伴随着课本上优美语句的输入,短短数秒之后,一幅绝美的海上日出画面便呈现在学生们眼前,不同的语言描述生成的画面各有特点,同学们通过对比,更直观形象地感受到了用词准确的重要性,对课文的理解也更加深刻了。
美术课也不再局限于传统的教学方式,老师借助 AI 软件,能让各种充满创意的元素轻松呈现在黑板上,比如瞬间 “变” 出机器人,同学们可以近距离观察其外形、分析功能,在感受科技神奇魅力的同时,也拓宽了自己的艺术创作思维,增强了对科技与艺术融合的体验。
数学课上,老师们利用 VR 视频展示,把原本抽象的长度单位概念变得具体可感,学生们仿佛置身于真实的场景中去感受长度的实际意义,极大地提升了学习的效果和趣味性。
信息课更是充满了科技感与探索欲,“AI 智慧餐厅” 这样的项目激发了学生对信息技术学习的浓厚兴趣,让他们在实践操作中去了解信息技术是如何构建智能化场景的,锻炼了编程和解决实际问题的能力。
而 AI 技术在校外的家校共育方面同样发挥着重要作用,成为了老师、学生和家长的得力 “学习搭子”。六年级一班班主任、语文教师卢碧波用 AI 软件文小言制作了本人智能体 “班主任卢老师”,家长们遇到不懂的问题可以随时线上向 “班主任卢老师” 请教,就像和真实的老师聊天一样方便。卢老师还会针对近期家庭教育中普遍存在的问题录制 AI 视频推送给家长,方便大家线上学习了解,这种方式不仅提高了家庭教育的质量,还加强了家校之间的紧密联系,让家长能够更深入地参与到孩子的学习过程中,更有效地理解和支持教师的工作。据学校的问卷调查显示,90% 以上的家长都对这种形式非常满意,表示会继续使用,而且像 “语文王老师”“数学刘婧老师” 等其他老师的智能体使用率也都很高,切实为家校共育带来了极大的便利,助力学生更加健康全面地成长。
三、上海长宁区绿苑小学:畅学AI青少年AIGC种植课程在上海长宁区的绿苑小学,一场科技与自然融合的教育变革正在悄然发生 ——“畅学 AI 青少年 AIGC 种植课程” 为校园注入了新的活力与智慧。课程创新:AI与种植的奇妙结合这一独具特色的课程将前沿的人工智能技术与传统的种植实践紧密相连。学生们不再局限于单纯的土壤播种和日常养护,而是借助 AIGC(人工智能生成内容)技术,深入探索植物生长的奥秘。通过智能设备和专门开发的 AI 种植平台,学生们可以实时监测植物的生长环境参数,如温度、湿度、光照强度等。AI 系统不仅能精准地记录这些数据,还能依据大数据分析和机器学习算法,预测植物的生长趋势,为学生们提供个性化的种植建议,帮助他们更好地应对可能出现的问题,比如何时浇水、施肥的最佳时机等。
教学实践:理论与实践的双轨并行
在课堂教学中,老师们先从基础的植物学知识和 AI 技术原理讲起,让学生们了解植物的生长周期以及 AIGC 如何助力种植过程。随后,学生们便分组走进学校的种植园,亲自动手实践。他们将课堂上学到的知识运用到实际操作中,在种植园内种下各类蔬菜、花卉种子。同时,利用手中的平板电脑或智能终端,与 AI 种植系统互动。例如,当学生们对某种植物的病虫害防治存在疑问时,他们可以通过拍照上传至 AI 平台,平台会迅速识别病虫害类型,并提供相应的防治方法,这些方法可能是来自众多农业专家经验和学术研究成果的智能整合,让学生们获取到最准确、最实用的信息。
能力培养:多维度能力的综合提升
参与 “畅学 AI 青少年 AIGC 种植课程”,学生们的能力得到了全方位的锻炼。首先,他们的科学探究能力得到显著提升,在观察植物生长、分析数据以及解决实际问题的过程中,学会了像科学家一样思考和探索。其次,学生们的团队协作能力也在分组种植活动中得以增强,大家分工合作,共同完成种植任务,交流分享各自的发现和想法。再者,通过与 AI 技术的接触和运用,学生们的数字素养和创新思维得到了培养,他们学会了如何利用先进的技术手段来优化传统的种植活动,并且能够大胆地提出自己的创意和想法,比如设计更智能的种植方案或者利用 AIGC 技术创作关于植物生长的科普作品等。
教育成果:知识、技能与素养的丰收
经过一段时间的学习和实践,绿苑小学的学生们在这门课程中收获颇丰。他们不仅掌握了丰富的植物种植知识和 AI 操作技能,更重要的是,培养了对自然科学的浓厚兴趣和热爱。许多学生在参与课程后,主动在家里开展小型的种植实验,将在学校学到的知识和方法运用到家庭种植中。而且,学校还组织了相关的科技节和种植成果展示活动,学生们通过制作展板、演示文稿以及现场讲解等方式,向全校师生和家长展示他们在 AIGC 种植课程中的学习成果,赢得了广泛的赞誉和认可。这门课程的成功实施,也为其他学校开展类似的跨学科、创新性教育实践提供了宝贵的经验和借鉴,在中小学人工智能教育领域中绽放出独特的光彩,引领着学生们在科技与自然交织的道路上不断探索前行,为未来的学习和生活奠定了坚实的基础。人工智能教育有助于培养学生的创新思维和实践能力。通过参与人工智能项目和实践活动,学生能够学会运用编程、算法等技术解决实际问题,锻炼逻辑思维和创造力,提升动手操作和团队协作能力,这些都是未来社会所必备的关键能力。尽管目前我国中小学人工智能教育已经取得了一定的成果,但仍面临一些挑战。比如,部分学校对人工智能教育的重视程度不够,认为其只是一种附加的学科,没有充分认识到其在培养学生综合素质和未来竞争力方面的重要性;师资力量不足,许多教师缺乏人工智能相关的专业知识和教学经验,难以有效地开展教学活动;课程设置和教学资源也有待进一步完善,缺乏系统性和针对性,难以满足学生的多样化需求。
为了更好地推进中小学人工智能教育,我们需要采取一系列措施。学校应加强对人工智能教育的重视,将其纳入学校的整体发展规划,加大投入力度,建设专门的人工智能实验室和教学设施,为学生提供良好的学习环境。同时,要加强师资队伍建设,通过培训、进修等方式,提高教师的人工智能素养和教学能力,鼓励教师积极探索创新教学方法和模式。此外,还需要进一步优化课程设置和教学资源,开发适合中小学学生的人工智能教材和课程体系,结合实际案例和项目,让学生在实践中学习和成长。