從2017年起,伴隨互聯網和大數據信息技術的社會普及,“人工智能+教育”已成為當前國內教育領域的前端熱門話題。編程作為人工智能教育的基礎語言成為教育領域的焦點。越來越多的學校和企業採取聯合教研的方式合作,利用雙方優勢助推人工智能教育的普及。
西北師範大學教育技術學院郭紹青和電子工程系教授楊鴻武在中國教育報《走進智能社會的“底氣”——中小學人工智能技術與工程素養教育》專題中關於人工智能教育的解讀。
國務院《新一代人工智能發展規劃》指出,人工智能成為國際競爭的新焦點。人工智能是引領未來的戰略性技術,人工智能將深刻改變人類生產生活方式和思維模式,人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、改變世界。
開展中小學人工智能技術與
工程素養教育的必要性
中小學生將首先面臨智能社會的巨大挑戰,人工智能作為影響社會方方面面的顛覆性技術,會對學生的生活與學習產生重大影響,學生在居家生活、參觀旅遊、娛樂交際等社會活動中,隨時處於人工智能系統與產品的環境中。在學習中,學生將置於智能在線學習平臺之中,在智能學習系統的幫助與引導下,在智能導師、智能學伴的協助下進行自主學習、體驗學習、合作學習、探究學習、遊戲學習等學習活動;2025年、2035年我們將面臨什麼樣的社會?
每一個都難以準確推斷。人工智能將使許多現有職業消失,再造許多新職業,也許一部《職業分類大典》還沒有編寫完成就需要進行修訂了,人工智能勢必對醫學、軍事學、工學、教育學、法學、哲學、經濟學等學科人才的知識與技能提出新要求,甚至改造這些學科,形成人才培養新體系。
社會大眾面對人工智能對產業結構、法律、社會倫理、社會治理等方面的綜合衝擊,由於認知的不同,表現出新鮮、好奇、激動、渴望、恐懼、排斥、對抗等複雜的心理活動。而現在的中小學生將處於智能社會風口浪尖,必須適應智能社會的學習、生活與工作環境。在中小學開展人工智能技術與工程素養教育,使學生了解人工智能技術特性和應用範圍,工程師開發新設備的設計過程,以及技術如何影響人類與社會等,使中小學能夠正確認識、對待與使用人工智能技術與產品,顯得十分迫切。
《教育信息化2.0行動計劃》提出“完善課程方案和課程標準,充實適應信息時代、智能時代發展需要的人工智能和編程課程內容”,表明從國家層面對人工智能進入中小學教育有了明確的要求。
目前經濟發達地區已經開展人工智能教育,一些人工智能企業積極參與了人工智能技術與工程素養教育活動,它們在開發與推廣人工智能實驗室,設計相應的實驗方案。
人工智能技術與工程素養教育內容涉及腦科學、神經生理學、數學、心理學、藝術設計學、工程、計算機科學、電子技術等多學科知識與技能,其內容涵蓋了當前中小學正在開展的創客教育、STEAM教育、機器人等課程的內容與理念。
隨著人工智能技術與工程素養教育的成熟與發展,它將整合而成完整體系化的基礎教育核心課程。
人工智能教育從娃娃抓起
推助國民科學創新素質
信息數字化社會中,人工智能無處不在,融入到教育、交通、金融等改革發展的萬花筒中。兩會時間裡,人工智能被寫進2018年政府工作報告,引起社會各界尤其是教育領域的高度關注。“
人工智能時代剛剛來臨,人工智能發展方面人才缺口大,同時國內中小學校的STEAM科學教育課程也亟待加強,這是促進素質教育的有力突破口。”中國教育科學研究院副研究員鬱波說。
教育部發布的《關於“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》提出,鼓勵中小學探索STEAM教育、創客教育等新教育模式,使學生具有較強的信息意識與創新意識,養成數字化學習習慣。
我國第一本面向中學生的人工智能教材——《人工智能基礎(高中版)》正式發佈,人工智能相關課程即將進入高中課堂。
鼓勵高校在原有基礎上拓寬人工智能專業教育內容,形成“人工智能+X”複合專業培養新模式,重視人工智能與數學、計算機科學、物理學、生物學、心理學、社會學、法學等學科專業教育的交叉融合。加強產學研合作,鼓勵高校、科研院所與企業等機構合作開展人工智能學科建設。
除了高等學科建設外,還要在國內中小學大力拓展智能教育,利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革,構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。開展智能校園建設,推動人工智能在教學、管理、資源建設等全流程應用。開發立體綜合教學場、基於大數據智能的在線學習教育平臺。開發智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系統。建立以學習者為中心的教育環境,提供精準推送的教育服務,實現日常教育和終身教育定製化。
“人工智能是改變人類未來生活方式的重要手段,是未來顛覆人類發展生活的大方向。”丁鳳良表示,對國內中小學教育,人工智能和教育相結合勢在必行,“讓人工智能融入中小學課堂,推助國民科學創新素質,為國家的人工智能發展培育種子力量,這是我們每一位教育工作者應擔起的社會責任。”
人工智能教育的基礎——編程
人工智能時代的步伐已經勢不可擋,據統計,未來10-20年,英美50%人類的工作,將會被人工智能所取代。在未來4-5年內,不但技術含量低的工人、司機、倉庫管理人員會大量失業。甚至連像醫生、律師、基金經理等技術含量高的金領也有可能會被人工智能所取代。
我們無法預測未來將會是怎樣的,但是這些數據可以看出,未來必定是人工智能時代,機器人勢必會取代人類的部分工作,那麼,與其我們恐懼未來,還不如學會應對未來的能力——編程。
不免有家長會陷入這樣的誤區:編程不就是未來要當程序員嗎?但是我家孩子未來並不想當程序員,所以學習編程還有必要嗎?
學編程≠當程序員。那麼學編程,究竟是學什麼呢?
蘋果創始人喬布斯曾說過:
“
這個國家的每個人都應該學習編程,因為它教你如何思考。計算機啟蒙最大的好處是可以對人的思維方式進行訓練,他是一個對思維完整性和邏輯性進行訓練的過程,而在這個過程中我們可以培養一種新的看待問題和處理問題的方式。
”
簡而言之,學習編程就是學習編程思維。
“編程思維”並不是編寫程序的技巧,而是一種高效解決問題的思維方式。“編程思維”就是“理解問題——找出路徑”的思維過程。
因此,編程並不是培養孩子成為程序員,而是要讓孩子學會編程思維。不僅對孩子綜合能力的提升有很大的幫助,而且對孩子的學習課程也有很大的提升作用。
更重要的是,編程思維可以讓孩子在面對複雜的問題時,不再退縮,而是迎難而上,將複雜問題分解成各種小問題,找到每個問題之間的聯繫,將問題逐一解決,在這一解決問題的過程中,編程思維顯得尤為重要,這才是少兒編程教給孩子最重要的能力,也是孩子應對未來各種變革,能夠從容不迫的必備技能。
閱讀更多 PiPaCode在線少兒編程 的文章