05.24 少兒人工智能課程體系構思(上)

一、 少兒編程課程的三種形式

(1) 積木機器人

特點:積木拼插+圖形化編程,適合4—12歲

優點:積木機器人的多變性豐富了課程內容,使課程內容有趣而不單一,從積木拼插入手,先會用,再會遍,入門更容易。

缺點:硬件控制器種類較少,限制了編程的複雜程度,程序通過積木機器人來實現,實用性欠缺,且越複雜的程序對應的機器人結構越複雜,搭建過程太耗時,所以更加適合培訓機構而不是公辦學校。

(2) 簡易可編程智能機器人

特點:以可編程的簡易智能機器人為載體,結合圖形化的編程

優點:突出編程,避免了繁瑣而重複的積木搭建,有利於進入公辦學校

缺點:硬件控制器種類與積木機器人類似,且機器人外形決定了功能單一的特點,程序的趣味性、複雜性、變化性都不如積木機器人。

(3) 純編程

特點:以編程軟件為主,程序結果可直接在電腦或手機上運行

優點:把編程和電子遊戲、故事場景等結合,類似軟件開發,趣味性和變化性都非常好

缺點:跨度大,從圖形化編程(Scratch)到Python和C++,不同編程語言間的過渡和編程內容的難度把控存在較大問題。

二、 少兒編程培訓課程的三種不同組合

(1) 對智能硬件進行編程

如makeblock和樂高機器人,都是通過圖形化軟件對積木機器人或可編程智能機器人進行編程,課程內容豐富,年齡跨度大。4—16週歲,每個年齡段都有對應課程,但以硬件為載體不利於進入公辦學校。

(2) 純軟件編程

如編程貓、Scratch,以電子遊戲和故事場景為主,雖然內容豐富,但形式還是相對單一,只是換著不同的遊戲場景,雖有廣度但深度不夠,所以雖然跨度為7—16週歲,但實際學員還是集中在7-12歲以內。

(3) 軟硬結合

如編玩邊學,7+是Scratch,9+是Python與開源硬件相結合,10+是基於NOIP的C++,從圖形化編程一直到專業的全國青少年信息學奧林匹克聯賽,有深度,但沒有廣度,因為7—16歲的課程,實際課程僅有36個月,不同編程語言間缺乏連貫性與過渡性。

三、 人工智能課程構思

1、 軟件語言

三種編程語言,Scratch、Python、C++,且用Scratch編寫的程序可以直接轉化為另外兩種(能夠實現三種程序的相互轉化更好),這樣有利於零基礎的學員在學習編程邏輯的同時,學習另外兩種編程語言,降低學習難度。

(1) 選擇Scratch作為基礎語言的原因

Ø 學生基礎:雖然是高中課程,但縱觀全國,有編程基礎的學員很少(以Scratch為例,美國為44.08%,英國9.31%,中國僅有0.96%),門檻越低,目標學員越多。

Ø 教師水平:高中信息老師通常都是教一些常用辦公軟件的使用及一些計算機理論知識,缺乏能夠教專業編程語言的師資,而Scratch語言能夠降低學校開課的門檻,讓更多學校都能夠開設人工智能課程。

Ø 課程要求:人工智能的課程目標是人工智能基礎、應用及發展,以及教會學生編程的思維方式,並不是一門專業編程課程,所以課程重心不能是學習一門編程語言,並且專業的編程語言有專門的軟件及教材。

Ø 課程時間:高中人工智能為選擇性必修課,1學分18課時,每課時45分鐘,共13.5小時,真正學習的時間非常少,對應課程要相對簡單。

Ø 長期規劃:軟件的覆蓋範圍不能僅僅是高中的人工智能課程,而是要覆蓋7—18週歲的少兒編程課程,甚至是開源硬件項目設計課程同樣可以使用該軟件。

接下來的內容,請看:少兒人工智能課程體系構思(下)

少兒人工智能課程體系構思(上)


分享到:


相關文章: