人工智慧將如何步入中小學課堂

機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理、專家系統……這些聽起來“高大上”的科技名詞，真的要進入中小學課堂了。近期，國務院印發《新一代人工智慧發展規劃》，明確指出應實施全民智慧教育項目，在中小學階段設置人工智慧相關課程、逐步推廣編程教育。建設和完善人工智慧科普基礎設施，支援開展人工智慧競賽，鼓勵進行形式多樣的人工智慧科普創作。

人工智慧作為一項高端前沿學科，從專業實驗室逐步走進了中小學校園，相信會給當下中小學生的學習生活帶來更多驚喜和新奇有趣的變化。記者走訪了我省部分中小學，了解走進中小學課堂的人工智慧學習可以是一種什麼樣的形式。

機器人課程最普遍

開學已有一個多月，但很多師生仍然對今年央視的《開學第一課》印象深刻，節目中邀請了兩位特殊的嘉賓，一位是天才棋手柯潔，一位是來自義大利的機器人TEO。他倆一個是代表著人類技能的圍棋天才，一個是代表著人類智慧的人工智慧。精彩的人機大戰，預示著人工智慧時代的來臨。

在已經開設有人工智慧課程的學校中，機器人課程是最受歡迎的一個項目。有不少學校以拓展性課程、社團活動等形式開展機器人教學，深受學生的喜愛。

諸暨市新世紀小學于2016年建成了機器人實驗室，讓學生了解人工智慧這個學術前沿領域的發展和應用狀況。學生們在這裡能腦洞大開地自己動手製作機器人，通過編程式控制制機器人來完成移動到指定位置、裝卸貨物、顏色分類和三階魔方還原等任務。該校校長蔣望雷表示：“教育現代化離不開教育資訊化，學校引進人工智慧課程，改變了原先資訊課程中讓孩子認識輸入設備、開關機、玩小遊戲等枯燥的教學內容，讓他們對人工智慧有更多的接觸機會和參與機會，通過自己編程設計，進行創新、創作，為未來更加深入學習相關知識打下基礎。”

“人工智慧教育進入中小學，是時代發展的必然，面向未來的人才素養要求我們對孩子從小實施人工智慧啟蒙教育，在孩子幼小的心靈裏埋下人工智慧素養的種子，不斷去催生它發芽、生長。”紹興市柯靈小學校長金華星向記者介紹，該校的人工智慧課程普及分為三個階段：首先是進行科普宣傳教育，激發孩子對人工智慧領域的興趣和嚮往；其次是在基礎性資訊技術課程中強化“簡單編程介紹”環節的普及教育，開設“點亮燈泡”“激活喇叭”等簡單機械臂和感測器的基礎教育；最後就是在拓展性課程中，開設樂高機器人、能力風暴機器人、VEX機器人、虛擬機器人等課程，這些課程每週三下午安排兩課時，讓二至六年級各年段學生選修。“受條件限制，我們會外聘一些專業教師來授課，在此過程中，學校教師也跟著一起學習和成長，併發展成立自己的教學團隊。”

除此之外，人工智慧課程的其他一些領域也進入了學生的課堂，比如嘉興市輔成教育集團有虛擬飛行課程、資訊學課程等，推動人工智慧在教學、管理、資源建設等方面全流程應用。該校嘗試著邊實踐邊開發“我和人工智慧”校本課程，讓學生從接觸生活中的人工智慧APP入手，體驗人工智慧在圖像識別、語音識別、自然語言處理等方面的生活應用。後續還將通過在平板學習終端中安裝人工智慧應用，輔助學生的學習，服務學生的學習生活，持續提高學生的數字化學習能力。

核心在編程教學

包括機器人課程在內的所有人工智慧教學，都離不開編程教學。“如此‘高精尖’的學科，中小學生能聽懂嗎？學了有用嗎？”在網上，有不少家長髮出這樣的疑問。對此，專家們有自己的意見。“很多人覺得這些知識對於孩子而言很難，其實難度主要體現在計算環節上。隨著資訊技術的發展，計算本身已經可以通過技術來實現。對於學生而言，他們要掌握的是其中蘊含的思維方式。”溫州創客空間和溫州大學創客空間聯合創始人謝作如認為，如今，學生能接觸到的資訊技術種類和內容日益豐富，傳統的學習路徑也要發生相應改變。編程教育不僅僅在於技巧訓練，更在於思維定式的轉變。通過編程和各種製作的過程，可以讓孩子們自然而然地意識到數學、自然科學及各個學科的重要性。進入這種狀態後，學習對他們來説也是一種玩了。

事實上，在國務院發佈規劃之前，我省已經有一些學校開始了編程教學的探索。義烏市第四中學開設的人工智慧課程群中，頗具亮點的課程之一就是程式設計，學生每週學習4課時。“對於編程，很多人會以為是一件非常枯燥難懂的事情，這種認識是錯誤的。其實編程的主體並不是程式語言，而是我們解決問題的方法。”該校編程教學負責人張霖説，“在編程教育過程中，我們要培養學生從問題的特徵入手，梳理問題的解決脈絡，找到合適的組織方式。學生通過對編程的學習，可以更好地適應和融入未來社會的發展，這才是編程教育的意義所在。”

學生曹紀元是該校智慧實驗室的骨幹學員，接觸了“人工智慧之智慧交通”課程。他説：“智慧交通課程，讓我從設計者的角度去理解城市交通，並鼓勵自己在自動駕駛、路徑規劃、安全駕駛等方面開展思考和探索，對我今後的專業選擇很有幫助。”

東陽市吳寧第四小學也一直摸索著編程教學模式，逐步實現教學常態化、應用常態化、創新常態化。學校開設了基於Scratch軟體結合感測器板的編程教育課程，Scratch語言很簡單，適合小學生，只需要經過基本編程語言的學習，就能夠製作出豐富多樣的互動式故事、動畫和遊戲。通過Scratch研訓可以提高教師的創客教學能力，培養孩子們的學習技能、創造性思維，以及集體合作能力。學校在原有Scratch活動小組的基礎上，加強硬體投入，成立了Scratch創意工作室，並開設了Scratch創意設計社團和Scratch智慧興趣小組等。

“Scratch軟體編程教學，需要投入大量時間和精力，需要不斷地調試改進編程，更多的是一份耐心。因為要學的東西太多，應該精選其中一點深入，這樣才能學得透徹。”學校科技組教師蔡俊傑説，該校把Scratch編程軟體與教學體系相整合，初步形成了“興趣培養—團隊建設—編程探究”的Scratch編程教育模式。“一方面利用電腦建模來提高學生的設計創造能力；另一方面，編程也可以提高學生的科技素養，培養學生的創新能力，使每一個孩子受益。”