教育观点 方顾:中小学人工智能教育如何开展

近期,浙江省小学STEM课程基础培训已圆满结束。会上,杭州市上城区教育学院方顾老师作了题为《人工智能与中小学人工智能教育》讲演。 讲演中,方顾老师分享了自己对人工智能的...


  近期,浙江省小学STEM课程基础培训已圆满结束。会上,杭州市上城区教育学院方顾老师作了题为《人工智能与中小学人工智能教育》讲演。

  讲演中,方顾老师分享了自己对人工智能的看法,并认为目前中小学人工智能教育实践还没有一个成熟的模式可供参考。

  当下中国教育中最具话题性的就是STEM教育和人工智能教育,因为它们都是为了培养适合未来社会生活的人的教育。

  其实生活中,人工智能无处不在。例如,通过语音控制家用电器,通过直接人脸识别直接乘车,特斯拉自动驾驶系统投入商业运作,人工智能提升B超和X光图像的识别、判断的精度,人工智能系统被利用在金融市场进行金融交易、风险预测和投资等活动。

  以上所有的场景,都指向同一个关键词——人工智能。目前,人工智能技术已经在一些领域超越了人类,比如说图像识别。

  我个人认同创新工场董事长兼CEO李开复提出的定义:人工智能(AI)是根据对环境的感知,做出合理的行动,并获得最大收益的计算机程序。

  虽然现在人工智能很热,但几十年前,人工智能却是作为一种黑科技存在。因为人工智能是建立在计算机硬件、互联网和大数据的基础上,而那时的计算机硬件还达不到运算要求。

  谈到人工智能,总避不开“机器学习”的概念。机器学习是处于人工智能算法层,其三类典型问题:

  3. 强化学习:机器与环境的交互,通过实时反馈,使得机器能采取最佳策略。

  举个例子,将一水果篮给机器。如果机器把苹果分一类,香蕉分一类这个过程就是无监督学习。

  如果我先教机器什么是香蕉,什么是苹果,然后我们把一个新的场景提供给机器,它能正确地识别出两者,这个过程是监督学习。

  这是一个有趣的问题。李开复曾提出“AI职业替代的5秒法则”,就是说你现在在做的事情,五秒钟内能作出决定,以后这件事情就会被机器取代掉。

  比如,出纳、司机、厨师等体力劳动岗位,放射科医生、客户代表等一部分脑力劳动岗位都将消失。超市不再需要收银员,撰写新闻稿、新闻播报员类的工作,现在也被人工智能取代。

  教师的职业也不在安全区,老师的数量将大大减少。未来学校将提供很多个性化教育的机器,来辅助教师教学。

  未来的教育最大可能是人与人工智能共同来完成,因此,目前我们培养的学生应该具备一定的AIQ。

  2017年,人工智能内容已写到高中的课程纲要内,但小学初中还没有这块内容。那中小学校该如何推进人工智能教育呢?

  我国非常重视人工智能的教育,但中小学阶段人工智能教育刚刚起步,全国没有一个地方敢说自己人工智能启蒙教育做得很好。

  因为我主要负责上城区域人工智能推进工作。参考高中的内容,我制定一份中小学阶段人工智能教育的内容,主要分为理论层面、实践层面和情感层面三部分。

  理论层面,是让学生了解人工智能是什么;实践层面,是要让人工智能课程更好地落地;而情感层面,逐步培养学生对人工智能的情感需求。

  首先,普及层面,主要是利用信息技术学科的时间,让学生享受一下人工智能教育。

  因为信息技术教材,涉及到了跟人工智能有关的内容。所以学校就引进了STEM未来计划人工智能课程。利用信息技术课,安排每个学校的每个班级都去体验。目的在于让学生初识人工智能,体验人工智能,同时拓展信息技术课堂内容,丰富课内外知识。

  课程包括无人驾驶、机器表演、AI运输等主题项目,每个主题项目都包括独立的编程任务,学生利用简单、生动的图形化编程语言,结合配套的地图、迷宫等任务道具,编程操控机器人来完成项目任务。

  这就是我们学生体验人工智能的场景。通过系列课程的学习,学生不仅能提高编程思维和逻辑思维,还能在任务闯关中逐步加强自己的人工智能技术,这对他们关于未来科技的探知欲望有一个良好的启蒙和铺垫。

  目前,人工智能教育实践没有一个成熟的模式,可供参考。如果你摸索出一个模式,那你就是这领域的领先者。

  上城区推进人工智能教育方面,只是走出了一小步。在这个探索的过程中,我们跟STEM未来计划也建立了很多良性互动合作。

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