2022年4月,教育部正式发布《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称新课标)。新课标遵循学生身心发展规律,力图构建提升数字素养,培育数字时代创新力、学习力和迁移力的完整信息科技教育体系。信息科技课程主要研究以数字形式表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现,旨在培养科学精神和科技伦理,提升自主可控意识,培育社会主义核心价值观,树立总体国家安全观,提升数字素养与技能。
人工智能在中小学阶段的工具性作用
在“互联网+”时代的当下,“智能”开始机器化。人工智能教育的稳步开展,使人们不致于陷于高科技的恐惧。持续掌握高科技产品和技术领域运行机制、工作步骤、原理等,适应人工智能时代的人才需求,是非常必要且紧迫的。人工智能教育需要不断揭开高科技神秘的面纱,包括习得基于人类智慧事先优化的设计,以及指定的方案、运行步骤,如自主可控技术、高于人体生物性的传感器等。借助这些功能来实现深层次的育人目的,并激发育人的活动力与潜力。
1.育人的载体工具
教育需要培养出能够适应未来数字化发展的人才。人工智能教育在立德树人,渗透爱国、文化自信的同时,还要做好教学实践过程中的团队合作、交流与分享,以及共同进步和提高。在知识学习和技能习得过程中,提高学生适应社会的生存能力,并发挥其自我能力,实现社会价值。
2.数字素养的提升工具
教师以人机协同的方式,培养学生计算思维、问题解决和创新思维等能力。人工智能是由人来控制和创意性设计的,如智慧搭建、创意编程等,它是“理解问题—找出路径”的思维过程,这不仅对学生思维能力的提升有很大帮助,而且对其学习能力的提升也有很大作用。更重要的是,可以让孩子在面对复杂的问题时,不再退缩,而是迎难而上,将复杂问题分解成各种小问题,找到每个问题之间的联系,并将问题逐一解决。
在这一解决问题的过程中,思维的培训和素养的提升显得尤为重要,也是学生应对未来各种变革,能够从容不迫的必备技能。人工智能教育是一项技能,是自我思维培养提升的集合,是数字素养提升的工具。学生将人工智能作为工具,可以更有效地分析处理学习和生活中的问题。在实施人工智能教育过程中,需引导学生正确把握人工智能技术工具性的实质,将其作为一种学习、提升自我的工具,实现从“学”到“用”的转变。
3.创新素养的提升工具
在人工智能教育的实施过程中,要不断唤醒、培养和提高学生的创新意识,在跨学科、综合性的人工智能范畴内,在人的智能范围内进行开发、创造,改善和优化人类生存环境,提高生活效率和质量。从学校开设的人工智能教育课程内容来看,其综合性强,适合时代发展的要求,从编程、机器人到无人机、智慧搭建、创意设计等,是培养学生创新素养很好的媒介和工具。创新素养是用新思维、新能力,对过去旧事物所产生出一种改造升级的修习涵养的过程,也可以理解为是对未来社会提出的一种新的、更高的要求。因此,需要不断提升创新素养,以应对社会需求。
4.综合能力的培养工具
人工智能教育的跨学科、综合性,使其成为学生综合能力的培养工具。基础学科也在慢慢融入更多实际问题的解决和应用,并加入更多的综合实践活动。人工智能教育是在实践过程中,慢慢掌握知识技能,体悟实践中的现象、原理、逻辑等。在活动过程中,学生可以相互分享借鉴、交流深思。
团队中的个体可以发挥自己的专长来为小组服务,涉及组织能力与协调能力等;智能作品要赋予一定的寓意和内涵,作品介绍与宣传中的文创与立意、解读与他人认知也很重要。人工智能教育在多种科技实践活动中表现更为综合,同时沿袭人工智能技术的诸多优势,在实施教育实践活动的过程中,实现学生综合能力的培养。
5.数字化转型的必备工具
在万物都数字化转型的时代,普通生活都有了数字化生活的概念。事实上,数字化转型和科技创新是同一个理念——通过科技让人类的生活更美好。以往的发展都是以信息化为主导,其实信息化也有很多数据,只不过数据都分散在不同的系统里,没有打通,也没有真正发挥出价值。
而数字化是真正把“数据”看作一种“资产”,这是曾经从未有过的“视角”。伴随着时代的走向,数据不再是单纯的数据信息源,数据可以结合一些可视化界面作为载体,实时地展示反馈出这个世界的变化。人工智能教育中的编程课程,最直接地反映了对学生数字化意识和编程思维的培养。
人工智能的教育落实
人工智能教育的跨学科性和实践性,衍生出以能力和思维为主的新学科,技术赋能时代下的新学习模式和教学内容将重组。基于互联网技术的“随时随地”学习,突破时间和空间的限制,使班级授课制不再是学校教育的单一形式。
另外,网络空间、名师空间、特色空间、网络通信群等应用更加拓宽了交流学习、学术专业研讨的渠道,虚拟学习使个性化学习和基于兴趣的深度学习成为常态学习形式。基于此,人工智能教育也要打破常规,在教学内容安排、教学组织形式、交流分享等环节,不断创新,以适应学生的发展需求。
在教学内容方面,教师需要传授基本的窗口操作、菜单理念、基本手势等,而不同的应用场景需要学生自己去探究和体悟。其中,更多的是动手实践,从中习得技能,内化知识。在教学组织形式方面,集中授课要注重整体知识与技能的内容安排,如项目式学习中的任务创建、协作分工、成果分享、相互激励、答疑解惑,以及知识资源库、学习网站的发布等。
另外,还要注意学习过程的沟通与交流,分享学习的喜悦感、获得感、成功感,通过组织头脑风暴或深度交流,反思自我,寻找差距,激励前进。总之,在新课标的引领下,人工智能教育能够普及普惠、深度融合,并提升全民科技素养、数字素养。未来社会必将是数字化社会,要从娃娃抓起,从中小学开始,实实在在地推进人工智能教育。
最后在人工智能教育发展的同时,智慧校园也要加速建设。而轻舟校园是基于用户实际需求,满足用户个性特征的校园平台,秉承开放态度,贯彻“术有专攻,业有所长”的理念,
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