新一代人工智能技术快速发展的当下,世界各国都高度关注。2017年7月,国务院《新一代人工智能发展规划》发布,明确指出“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”。人工智能、推进人工智能普及教育上升为国家战略。近年来,教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)深入研究与探索,推出了“中小学人工智能系列课程”,发布了《中小学人工智能技术与工程素养框架》,在全国30余个省份(含港澳地区)落地“中央电化教育馆人工智能课程”,从中小学阶段开始,培养人工智能创新人才。
多所学校脱颖而出,本期“寻找未来学校”走进苏州市吴中区尹山湖实验小学,这所学校是一所建校4年的年轻学校,但已凭借着扎实的课程建设和过硬的课题研究,在2020年入选“中央电化教育馆小学人工智能教育实验校”,在2022年被认定为“中央电化教育馆中小学人工智能教育培训基地”(全国仅4个)。4年间,学校的老师和学生共同成长,获得了多项国家级的人工智能奖项。
一所新建校是如何势如破竹,在4年间做到如此成绩的?
建校4年,三个阶段成就人工智能教育优秀学校
先从这所学校的开始说起。
尹山湖实验小学位于苏州市吴中区,离苏州市工业园区不到10公里。这里的环境、房价等综合条件较好,吸引了很多“新苏州人”落户。
2019年,学校建成。摆在校长柳秋刚面前的最大问题就是:如何不辜负新建校得天独厚的环境?如何将学校办出特色、办出水平?柳秋刚从事教育工作20多年,一直很重视学生的全面发展。“小学是筑基阶段,我们在关注学生学业水平的同时,也关注他们的习惯养成和兴趣发展。”在五育并举的同时,他高度重视信息化建设,把“提升学生的信息化素养、培养数字公民、发展创新思维”作为学校发展战略的重要组成部分。
当时,教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)已经开始了中小学人工智能教育的规划和推广,柳秋刚看到了契机。“我们考察了上海等地的优秀学校,发现这些具有国际视野、也具有未来和创新视角的学校,都很推崇人工智能教育。”经过一轮调研和评估,吴中区教育局和学校管理团队决定以人工智能教育为切入点,来推动学校的教育信息化发展,并派出副校长干永春主抓此事,从课程建设、师资建设和实验室建设三方面来推动人工智能课程建设。
1976年出生的干永春是数学教师,一直很爱学习,“数学和信息技术是有共通之处的。”他带着两个85后、2个90后的信息技术老师就干上了。
干永春把学校人工智能教育的发展分为三个阶段。
第一个阶段,2019年9月到2020年7月,探索期。
2019年,尹山湖实验小学启动了人工智能实验室建设。一开始,受师资、软硬件条件限制,人工智能教育以社团形式开展,初步打造人工智能实验室。在师资力量建设上,以参加央馆组织的各类培训为主。
第二个阶段,2020年8月到20221年10月,深入期。
在有了一定的人工智能课程教学经验基础、老师们对课程也有了更好的把握之后,学校的人工智能教育开始扩充为整班教学,人工智能课程也排进了班级课表之中。
2020年8月,学校从人工智能课程建设、教师培训、学生培养三个方面为创建目标,申报了中央电化教育馆小学人工智能教育实验校,并在138所申报校中脱颖而出,成功入选了央馆人工智能实验校,也是吴中区唯一入选学校。2020年10月,学校参加了中央电教馆在武汉举办的“中小学人工智能教育试点工作(小学阶段)启动暨培训会”,明确了央馆的课程实施试点思路和要求。为了更好地贯彻人工智能教育,学校的AI教研团队详细制定了相应的授课计划,确定教研活动方案,为中央电教馆在小学阶段全面推进人工智能教育提供参考案例。为了使更多的学生有机会学习人工智能课程,根据江苏省中小学课程设置方案,结合学校实际,校长室协同教务处审议,把人工智能课程加入到校本课程中,确定每周1课时的教学计划。课程采取分层式教学,同时有2个梯队的学生参与课程学习。整个课程覆盖三到五年级学生,让学生从了解人工智能、体验人工智能到最后能通过自己编程创新,设计自己的人工智能作品。六年级,人工智能教育再次以社团形式开展,择优选择学生,进行更深层次的人工智能创新研究、参加各类比赛。2021年12月,学校在中央电教馆的2021年度“中小学人工智能教学课例征集”活动中,被评为“突出贡献单位”。2021年10月,学校开展课题研究《人工智能课程在中小学的实践应用研究》,并申报成功为中央电化教育馆的重点课题。柳秋刚校长亲自挂帅,组织语文、数学、英语、美术等多个学科的老师,借此课题项目让学校的人工智能教育再上一个新台阶。课题主要内容包括四个方面:第一,团队项目式学习,理论和实践相结合;第二,人工智能课程校本化打造;第三,在生活中学习,提高人工智能素养;第四,注重师资培养,创建人工智能师资队伍。课题研究开始之后,学校从组织架构和资源调用等多个角度保障课题开展。在课题组成员李俊明老师的人工智能课程上,大家能看到以人工智能教育为基础的学科融合带来的无限惊喜。这节课的名字是《小飞带你参观苏州园林》,李老师以“如何让智能机器人做导游”这一问题为切入口,将科大讯飞小飞机器人“能听会说会思考”的智能化功能和苏州园林的地域特色巧妙结合,引导学生明确所需功能和程序设计、自主编程,最终实现让小飞带领大家畅游美丽的苏州园林的目的。现代科技与传统景观融入渗透,全面激发同学们对人工智能的兴趣,提升学生的信息素养和文化素养,也激发了学生对家乡的热爱。《小飞带你参观苏州园林》是项目化学习的内容之一,为期10周,语文、数学、英语、美术和信息技术等学科融合,以苏州园林为素材,开展不同的主题教学:语文课组织学生课前收集描写拙政园景点的古诗文,课上欣赏文人墨客笔下的古典园林美;数学课则探索蕴涵在拙政园中的建筑与装饰的形状、对称、排列规律、平面布局、视觉效果等,以数学眼光去观察拙政园,欣赏古典园林中的图形美、对称美、规律美及布局美等;美术课则引导学生从建筑流派、装饰手法、色彩调配等方面去欣赏拙政园的美。在此基础上,组织学生结合语文、数学、美术课上对拙政园重要景点不同视角下的美学欣赏,编辑景点解说词,绘制拙政园简易布局图。最后就可以运用人工智能技术赋能小飞机器人成为拙政园景点解说员,通过语音合成、语音识别、路径运动等人工智能技术,结合编辑好的景点解说词让小飞在拙政园简易布局图上展开景点解说,在此基础上通过交流讨论演变出园林电子导游类设备,在掌握人工智能技术的基础上较好地发展了学生的创新思维。通过这样的项目式学习,为学生搭建解决现实问题的学习支架,创建自主、合作的探究环境,帮助学生有效提升创造性问题解决能力……课程还从课上延续到课外,老师们鼓励孩子们通过中英文作文、黑板报、画展、艺术设计、校园电视台等多种媒介来展示自己的学习成果。除了《小飞带你参观苏州园林》之外,项目课程还有《我为植物贴标签》,立足校园里的植物,融合科学、数学、美术、语文、英语等多门学科。高年级学生在科学老师的带领下去认识植物、查找资料,再在美术老师的带领下设计植物铭牌,在数学老师的带领下学习比例高度等课程,在语文老师的带领下学习写作,在英语老师的带领下学习英语名称,在信息老师的带领下编程到科大讯飞小飞机器人中。低年级的学生用小飞机器人拍照,最终识别出高年级学生做的植物档案。这样的学科融合有没有难点?李俊明说:“当然有不少难点。最难的是如何‘丝滑’地把信息技术和各学科融合在一起,真正培养学生的核心素养。”学校还特别组织人工智能体验周,在每一个孩子心中都能埋下一颗人工智能的种子。采访中,笔者感觉到,尹山湖实验小学的人工智能教育能够获得如此多成果的原因有很多,但离不开非常重要的两点:第一是扎实推进,立足学校,把课题写在课堂上,不是为了做而做,也不是玩噱头、冲比赛;第二是更高的视野,他们从来没有把人工智能教育当作是信息老师的事情或者是一个学校的事情,而是站在全省乃至全国的视角和高度去看待这件事。2022年,学校申报并成立江苏省干永春网络名师工作室,参与老师由原先的4、5位扩展到20多位,从信息技术课程老师扩展到各科老师以及教务管理者。工作室的职责也从人工智能教育扩展到智慧学校的建设。“以人工智能为代表的信息技术,是工具、是载体,最终我们还是要促进学生核心素养提升,助力育人目标实现。”同时,工作室还与江苏以及全国其他优秀的人工智能教育学校进行交流,互通有无、共享资源,共同推进区域智慧教育发展。2021年2月,教育部网站公示了2020年度“智慧教育示范区”创建项目名单,江苏省苏州市入选首批10个创建区域,这10个区域的智慧教育建设亮点和重点各有不同。苏州市的人工智能教育是智慧教育中的一个重要亮点。提及学校人工智能教育的经验,柳秋刚和干永春总结有几点:第一,紧跟政策,与时俱进。尹山湖实验小学人工智能教育的起步很早。2019年开始,学校就参与了中央电化教育馆的人工智能创新实验室建设,有很多的机会和主管单位、教授专家进行交流,对人工智能创新教育的理解更加深入,把握也更准。在很多学校还是以steam教学、创客教学的社团形式来推动人工智能教育时,尹山湖实验小学已经做到了整班教学。第二,健全制度,创新推进。学校对人工智能教育发展非常重视,以校长挂帅的课题研究组、名师工作室等组织形式推进,保证了资源投入,更在全校营造了人工智能教育的氛围,这在教师平均年龄只有27岁的新建校来说,是非常难得的。在实际推进过程中,形式灵活,不拘于原有的制度。比如说,为了保证人工智能教育的课时,把规定的信息科技和综合实践两门课融合。第三,重视“引进来、走出去”。人工智能教育并不是闭门造车,学校除了和中央电化教育馆、省内人工智能教育优秀学校紧密互动之外,还积极承办各类活动,如吴中区教育局主办的“吴中区中小学人工智能课程推进会”、中国教育技术协会主办的“寻找未来学校”等活动;重视校企合作,与科大讯飞股份有限公司人工智能创新教育的团队在教学教研、课题研究等方面紧密合作等。干永春介绍,学校还有一个得天独厚的条件,“我们学校的家长有很多都是在园区工作,文化水平比较高,学生表现出来的信息素养也很高。”在短短两年内,就有4人获得全国中小学信息技术创新与实践大赛二等奖,2人获得三等奖;在苏州市小学生人工智能小创客线上编程教育活动中,获得一等奖有2名、二等奖有4名。某种程度上,人工智能教育对于尹山湖小学而言,是天时地利人和的选择。在柳秋刚看来,这也是学校为什么一定要做好人工智能教育的原因。“我们希望,能够培养专业的人工智能教师团队、打造符合学校的课程、开发和实施具有当地特色的人工智能课程,培养学生的人工智能素养,为不同学生提供个性化选择,为培养面向未来的人才奠基。”而对于学生而言,文化基础(人文底蕴和科学精神)、自主发展(学会学习和健康生活)、社会参与(责任担当和实践创新)等核心素养的培养不再局限于课本,学校的人工智能教育像一条线,贯穿始终,让他们可以受益一生。