人工智能普及教育要“從娃娃抓起”的理念日益被學(xué)校、家長與社會接受
91.7%的中小學(xué)生表示有點希望或非常希望學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)內(nèi)容,能開闊眼界、學(xué)更多知識、訓(xùn)練思維和體驗樂趣是驅(qū)使他們學(xué)習(xí)的主要動力;在一線教師當(dāng)中,78.9%的人認(rèn)為中小學(xué)生有必要去學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)內(nèi)容。這是中國青少年科技輔導(dǎo)協(xié)會人工智能普及教育專業(yè)委員會2018年11月26日發(fā)布的《中小學(xué)人工智能普及教育現(xiàn)狀調(diào)查報告》中的調(diào)查結(jié)果。
在教育行業(yè),“人工智能+教育”一直是近兩年的前沿?zé)衢T話題。從高等教育向下延伸至中小學(xué)教育乃至學(xué)前教育階段,都在積極布局人工智能教育,力圖在各學(xué)段形成有效銜接,構(gòu)建多層次、階梯化的人才體系。人工智能普及教育要“從娃娃抓起”的理念日益被學(xué)校、家長與社會接受。
中國商報記者了解到,目前經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)的中小學(xué)已經(jīng)開展人工智能教育,涉及腦科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、藝術(shù)設(shè)計學(xué)、工程、計算機科學(xué)、電子技術(shù)等多學(xué)科知識與技能,其內(nèi)容涵蓋了當(dāng)前中小學(xué)正在開展的創(chuàng)客教育、STEAM教育、機器人等課程的內(nèi)容與理念。
人工智能教育要從娃娃抓起
從各個國家所發(fā)布的教育政策來看,推進(jìn)基礎(chǔ)教育階段的人工智能普及教育已經(jīng)成為共識,紛紛著手布局推進(jìn)。
早在2014年,英國教育部即啟動新的計算機教學(xué)大綱,規(guī)定孩子“5歲開始學(xué)習(xí)編寫簡單的電腦程序、存儲和檢索數(shù)據(jù);11歲至14歲學(xué)習(xí)電腦編程語言和解決電腦故障。”2016年,美國決定在未來三年內(nèi)提供40億美元用于推動課堂內(nèi)計算機教學(xué)的普及。韓國、澳大利亞、日本、新加坡等國也相繼將編程納入中小學(xué)教學(xué)大綱或考試范疇。
我國對此也高度重視。2017年7月,國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,其中在實施全民智能教育項目的要求中最為人關(guān)注的有三點:在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程;逐步推廣編程教育;鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣。2018年4月,教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》,要求“完善課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn),充實適應(yīng)信息時代、智能時代發(fā)展需要的人工智能和編程課程內(nèi)容。”
在頂層設(shè)計的指導(dǎo)下,人工智能相關(guān)知識被納入教學(xué)課標(biāo)。2017年10月,教育部頒布的《中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要》,在中小學(xué)各學(xué)段的目標(biāo)中均包含運用信息技術(shù)解決實際問題的描述;2018年1月,教育部又在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中將信息技術(shù)學(xué)習(xí)內(nèi)容分為必修、選擇性必修和選修三類,包括“數(shù)據(jù)與信息”“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”三部分內(nèi)容。
2018年,面向K12階段的人工智能教材也相繼出版:五月份,由華東師范大學(xué)慕課中心等編著的全球第一本人工智能教材《人工智能基礎(chǔ)》(高中版)正式發(fā)布,華東師大二附中等40所全國學(xué)校成為首批“人工智能教育實驗基地校”。七月份,《人工智能實驗教材》發(fā)布,紙質(zhì)教材合計33本,覆蓋從幼兒到青少年全年齡段。
除了學(xué)校為學(xué)生開設(shè)的人工智能相關(guān)課程,很多家長為了不讓孩子輸在起跑線上,轉(zhuǎn)向校外培訓(xùn)機構(gòu),而編程作為人工智能教育的基礎(chǔ)語言已經(jīng)成為校外培訓(xùn)機構(gòu)爭奪的紅海。有家長表示為此每年要支付一萬多元的學(xué)費,為的是從小培養(yǎng)孩子的動手能力和思維能力;也有培訓(xùn)老師表示,目前接觸到的最小學(xué)生只有兩歲半,而讓孩子這么小接觸編程并不是將來就一定要從事相關(guān)工作,“關(guān)鍵是鍛煉他們的各種能力。”中國商報記者從一位少兒編程培訓(xùn)班老師處了解到,編程課程要根據(jù)孩子的年齡和接受能力來確定,一般低齡編程教育采用的是圖形化教育,孩子通過拖拽動作在平板電腦上進(jìn)行搭建,給機器人植入編程;九歲以上的孩子就可以接觸純代碼編程,前期會有一些漢字,后期就是全英文的了。
“以游戲的形式帶入,先激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣,后續(xù)再引入代碼,孩子能夠在學(xué)習(xí)過程中接觸到英文、物理原理、電路學(xué)、數(shù)學(xué)等知識。編程課可以說是與文化課相輔相成,強調(diào)思維邏輯的嚴(yán)密性,比如在寫程序的時候,如果有一個標(biāo)點符號寫錯了,這個程序都運轉(zhuǎn)不起來。”該培訓(xùn)老師表示。
而從更加功利的角度出發(fā),不錯的編程能力也有可能成為孩子未來升學(xué)擇校的敲門磚。據(jù)上述編程培訓(xùn)班老師介紹,學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ)后,再去上專門應(yīng)對全國青少年信息學(xué)奧林匹克競賽(NOI)的課程,基本上學(xué)習(xí)一年NOI課程可以沖擊二三等獎,對于小升初、初升高進(jìn)名校都非常有幫助。
教育師資不足成最大痛點
雖然國內(nèi)的人工智能+教育進(jìn)行得熱火朝天,但是對于學(xué)校來說,特別是在中小學(xué)階段,開展人工智能普及教育仍然存在著諸多困難。如課程設(shè)置教輔材料不夠完善、專業(yè)教師資源缺乏、如何與高等教育銜接、編程比賽是否應(yīng)當(dāng)納入升學(xué)評分體系等,還有待進(jìn)一步探索。上述提到的《中小學(xué)人工智能普及教育現(xiàn)狀調(diào)查報告》顯示,從目前來看,雖然學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的意愿強烈,但認(rèn)知水平較淺,地區(qū)差異大,而教育師資不足則成為中小學(xué)人工智能普及教育最大的瓶頸。即便是調(diào)研中的受訪教師大多數(shù)來自東中部地區(qū)的示范學(xué)校,也僅有35.2%的教師表示在學(xué)校教過人工智能相關(guān)內(nèi)容。同時,教師在人工智能相關(guān)內(nèi)容上的教學(xué)年限普遍較短,其中42.9%不到1年,18.6%不到 2年,有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師偏少。此外,在中小學(xué)階段與高等教育階段各實行什么樣的教育目標(biāo),以及如何使兩個階段形成有效銜接,也是業(yè)內(nèi)教師與專家關(guān)心的話題。
報告中的受訪老師們認(rèn)為,對于人工普及教育,小學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)興趣為主,中學(xué)階段再開始加深認(rèn)知和思維的培養(yǎng),小學(xué)和初中以了解應(yīng)用場景和基本概念為主,高中以后考慮比較深入的開發(fā)設(shè)計與算法學(xué)習(xí)。
在去年8月份舉辦的中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會年會“人工智能普及教育”論壇上,北京航空航天大學(xué)自動化學(xué)院秦曾昌教授指出,讓學(xué)生在中小學(xué)階段就學(xué)懂人工智能,有些不太可能,但是他們可以通過了解感知認(rèn)知,對人工智能產(chǎn)生興趣。而到了高中階段,學(xué)生則必須要有建模的思維或者想法,用數(shù)學(xué)范疇、數(shù)學(xué)思路和方法詮釋自然運作的規(guī)律,或者發(fā)明一些新技術(shù)。中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會人工智能普及教育專業(yè)委員會副秘書長劉欣則指出在基礎(chǔ)教育階段制定人工智能教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)的難度。他表示,高等教育之所以能夠迅速落地一系列落地性的政策,是因為高等教育的出口是產(chǎn)業(yè),這使得高等教育階段有明確的人才培養(yǎng)方向和實體產(chǎn)業(yè)追趕目標(biāo)。但隨著年齡層的逐步下沉,人工智能教育方向和目標(biāo)越來越難以具象化。