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浅谈《走进人工智能》科普课程 —— 人工智能从娃娃抓起

来源:互联网    作者:      2023年03月15日 08:58

导语:

记者:程霄

2017年,国务院颁发35号文件关于新一代人工智能发展规划后,全国各地掀起了人工智能发展的热潮,上海作为中国最大的经济中心也是科技水平排名第一的城市。2022年9月,2022年世界人工智能大会青少年创新发展论坛在上海世博中心成功举办,在这次论坛上首次发布了《走进人工智能》青少年科普全新课程。为了帮助广大青少年更多更好的走进人工智能,多所知名中小学参与人工智能教育战略合作,与该课程同步开设了相关社团,将优质人工智能科创教育服务与“双减”后校内课后服务相衔接,形成“从娃娃抓起”学习人工智能的教学系统,开启探索青少年人工智能科学普及的大门。

黄卫华作为上海少年科学院人工智能分院《人工智能》课程项目中心组成员,为上海的青少年人工智能领域做出了重要贡献,为全国各地主要城市青少年人工智能的普及与发展提供了关键参考。黄卫华率先实践基于STEAM理念STEAM(S-科学Science,T-技术Technology,E-工程Engineering,A-艺术Art,M-数学Mathematics),设计与实践青少年人工智能课程,在课程项目组主要对以下三个方面做出了贡献:(1)青少年人工智能课程体系模型构建;(2)不同年龄段青少年能力分析;(3)人工智能课程体系培养目标及知识内容分析。

在青少年人工智能素质教育课程体系模型的构件中,黄卫华为小学和学龄前划分为三个等级课程。首先是启蒙级,该等级主要针对幼儿园4至6岁的儿童,通过学习ScratchJr语言接触编程入门,拓展儿童空间思维和动手能力,了解人工智能入门知识和工具技能。通过ScratchJr工具的图形界面,让孩子们像玩平板拖拽游戏一样利用触摸屏完成创建互动故事和游戏,通过拖动积木完成让角色移动、跳跃、舞蹈、唱歌组合成运行的程序,让编程角色动起来,让这个阶段的孩子对编程形成兴趣和概念。

之后,黄卫华在课程小学阶段设计分为两个层级,一个是一年级至三年级(7至9岁)的基础级,另一个是四年级至六年级(10至12岁)的初级。在基础级中黄卫华设定的教学目标是重点训练孩子的逻辑思维、数学运算,并增加力学基础,使用Scratch语言(SratchJr的高级版本)着重孩子人工智能思维的培养,把硬件编程逻辑和图形化编程入门作为本阶段的知识学习体系,进而为下一级(初级)做好铺垫与衔接。在初级中,黄卫华将课程培养能力重点放在开发思维创造和拓展空间想象,在这个阶段着重培养孩子创新能力。这是我们传统义务教育中在幼小阶段相对薄弱的环节。在开发语言上也转换为当前编程语言中的弄潮儿Python,该语言目前正在各类大型商业项目中使用,Python解释器还可以拓展与C/C++语言融通,为后续更高级的初中、高中和大学阶段打下重要基础。

在黄卫华的实践和引导下,以人工智能科普课程为基础,阶梯式循序渐进的让小学生接触和了解人工智能设计软件,了解当下人工智能常用技术,学习人工智能基本概念,逐步加深对人工智能的理解,更好地学习人工智能算法。黄卫华率先将人工智能课程打造成青少年学生探究、实践、创新人工智能领域的先进实践教学示范。

在美国,青少年人工智能教育的发展也处于起步阶段,从2019年到2020年,美国有28个州采取政策支持K-12计算机科学教育,但各州之间及州内相关工作有较大差异。2020年来自Code.org 的报告显示,教授计算机科学的公立高中比例在阿肯色州高达89%,但在明尼苏达州则仅为19%。有22个州采取政策让所有高中学生都能学习计算机科学课程,其中只有9个州为所有K-12学生提供学习课程。

中国自2017年颁布国务院令至今已经过去了5个年头,在黄卫华和《人工智能》课程项目组的共同努力下,为上海青少年完成了第一套人工智能科普教材,这套人工智能体系是课改教学目标的典范,自主设计的课程,能够让中国青少年更容易理解、熟悉和应用知识。通过该课程的学习,黄卫华引导学生能够通过计算机数字化的思维,更好地理解技术的内涵,使得人工智能课程走向全体学生,真正在小学课堂落地。相信在上海经济和科技地位的牵头作用下,该套课程将对全国各地发展人工智能课程提供宝贵借鉴。


(文章为作者独立观点,不代表艾瑞网立场)
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