2017年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,要求推进人工智能在教学、管理和资源建设中的全流程应用,构建包括智能学习和交互学习在内的新型教育体系。
2018年,教育部进一步明确了“构建人工智能多层次教育体系,在中小学普及人工智能教育”的要求。人工智能进校园已经成为新时代推进教育改革、培养智能人才的必由之路。
“教育加人工智能”在推动教育改革、改变思维方式、提高学习能力、培养新型人才方面具有重要意义。但必须承认,人工智能也容易造成思维惯性等问题,在教育领域发挥作用,需要承载价值观塑造的任务。此外,“教育+人工智能”改变了教育的边界和方式,整个教育格局也面临重构。如何整合各种资源,创新教育模式,打造良性的“教育+人工智能”发展生态,有效实现人工智能与教育的深度融合?本次论坛邀请了杭州市钱塘区的教育专家和教育工作者,就“教育加人工智能”的问题进行了深入探讨。
陈峰(浙江省特级教师,教育部国家级培训专家):在构建人工智能多层次教育体系、将人工智能引入中小学普及教育的国家战略背景下,人工智能进校园是大势所趋,人工智能赋能教育是不争的现实。将人工智能应用于中小学教育教学应该采取哪些方法,人工智能会给教育带来哪些问题?现在,我们聚焦“教育+人工智能”这一前瞻性话题,探讨教育与人工智能在改变思维方式、推动教育改革、培养新型人才方面的思考。在我看来,人工智能有助于实现个性化学习,培养个性化创新人才。在教学上,人机合作会造就一些超级老师;从管理的角度来说,会提高管理效率,实现无形的服务和管理。
但是,人工智能进入教育领域后,还有几个问题需要注意。第一,人工智能要提高自身技术的便利性,避免复杂的操作系统。第二,人工智能要注意伦理问题,做好数据信息的隐私保护。第三,人工智能的发展需要学校周围的结构和组织发生相应的变化,以匹配新技术的推广。第四,要正确认识人工智能能否帮助解决教育的核心问题。教育面对的是人,如何学习,如何有效学习,技术能否得到老师的认可,能否进一步推动教育的发展,这是人工智能必须面对的课题。
要将人工智能全面应用到教育领域,需要一系列的教育改革。一是教师角色要转变,教师要学习大数据、云计算等技术;二是课程教学要转型,利用网络课程共享优质资源;第三是学习方式的转变,利用好游戏学习、移动学习、VR学习。此外,学校管理要转型,提高管理效率和决策水平。
人工智能应用前景光明,发展过程中也会遇到一些困难,需要及时调整发展策略。我相信有一天,人工智能可以很好的应用到教育中,为教育赋能,让学习更快乐更有效,让老师更高效的教学,更幸福的生活。
议题一:“教育加人工智能”当前发展模式及影响[S2/]
董:中小学开设人工智能课程势在必行。但目前人工智能没有统一的课程标准,难以实施和推广。文海是国家级人工智能活动学校,在人工智能教育领域做出了重要探索。
顶层策划。浙江杭州文海教育集团成立了STEAM中心,制定了文海教育集团STEAM教育三年行动计划和文海教育集团“STEAM教育和项目化学习基地学校”考核指标,率先推动集团四个校区STEAM教育和项目化学习的持续深入发展。
分层路径。在中小学不同板块开展AI教育,需要构建分层的实践路径。一是要普及信息课,比如把3-9年级信息技术课的算法内容整合成一门梯度项目普及课。二是做好学科和项目的整合,将人工智能的通用知识与语言、数学、英语、科学、艺术等课程进行整合。第三,要推动学校活动,利用科技节等活动举办科普讲座。第四,通过社团和竞赛提高学生的能力。对于有人工智能特长的学生,要通过参加省、市、国家级的人工智能竞赛,进一步提高学生的能力。
支持环境。海教育集团整合校内外资源。一方面充分利用校园环境,打造STEAM教育与人工智能项目学习的特色空室,进行空室的开放式、模块化内部设计,让学生参与其中。另一方面,充分挖掘园区场地资源,与周边高校、企业签约,建立项目式学习合作基地,为学生提供直观、丰富的学习体验。
沈:人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力。浙江省杭州市钱塘区林雪小学积极探索“人工智能+教学”的发展战略,构建良性的教育发展生态。
数据挖掘和决策有助于提高课堂效率。依托教育服务平台,林雪小学的老师通过大数据分析学习情况,使课堂教学有针对性,利用智能教辅等工具,结合学习者性格特征等因素,动态调整教学内容和形式。学生利用在线教学平台形成个人学习数据,获取优质学习资源推荐。课后可以借助教学平台进行数据跟踪、挖掘和决策,促进学生个性化发展。
依托校园科技节,普及人工智能教育。学校每年都会举办科技节,以“每个班级都有活动,每个人都在akg”为宗旨,开展主题明确、目的明确、形式活泼的活动。近年来,学校将人工智能元素融入科技节,开展人工智能专项编程挑战赛、人工智能主题创客大赛等活动,举办智能家居进校园等活动,以培养学生创新精神和实践能力,营造人工智能学习氛围,推动学校素质教育深入开展。
依托人工智能教育,提供科技舞台。秉承创新与分享的精神,学校成立了CS人工智能实验室,先后开展了Scratch趣味编程、3D设计、Mind+人工智能编程等课程。同时,学校在普及教育的前提下,为对人工智能感兴趣的学生提供平台,开发“微:比特”的创意和智力课程,满足学生的个性化需求。
陶惠芬:人工智能给教育生态带来了很多变化。人工智能时代,对人才的要求从技能型向创造力型转变,使得学习方式向个性化、融合化、合作化发展。同时要求教师保持终身学习的态度,成为复合型人才;要求学生转变学习观念,成为学习的主人。另外,技术的变革,硬件的维护,软件的升级,都对教学设备提出了更高的要求。
浙江省杭州市下沙二小将人工智能应用于教学、管理、资源建设等。依托项目式学习和智能硬件,通过信息化、拓展课程等平台进行课程设计,建设智能校园项目。比如基于人脸识别的校园安防门禁系统,可以用来快速识别学生的身份;打造智能家校沟通平台和评价体系,记录学生的学习和成长轨迹。此外,学校还将配合校内消防机器人,开展火灾救援、危险活动预测等及时预警工作。
下沙二小作为全省首批种植养殖劳动实践基地和全市新型劳动教育基地学校,形成了教研一体化的良性闭环,建设了5D智慧农场,将劳动教育与科技、数学融为一体,通过跨学科的方法培养学生发现问题、分解问题、解决问题的能力,开创了劳动教育的新局面。学生可以以智慧农场的选址和建设、植物生长的光、热、水等要素为切入点,通过数学计算、工具选择、硬件搭建等环节,增强探究和实践能力。
徐春芬:人工智能有助于提高学生的整体思维能力、批判性思维能力和创新能力。可以引导学生用系统论学习,主动发现问题,按照自己的思维逻辑提出意见。同时,它能培养学生的感知、记忆、思维和联想能力,促进学生综合性、探索性和创新性的高级心理活动。
此外,人工智能为学生提供了沉浸式的学习体验,为个性化学习和创新思维训练注入了新的活力。疫情期间,钱塘区郑雪小学师生利用人工智能技术,结合实际需求,以在线项目学习的方式,组织学生自行设计制作智能体温计,并进行自动语音播报、温度显示、高温人员信息自动发送等,从而为特殊时期的启动工作做出贡献。在以项目为基础的学习中,学生讨论现行温度计的不足,打破思维定势,提出改进措施,以小组、分工、合作的形式充分发挥主体性。学校还积极探索人工智能场景应用——全息生态科技馆。学校优化空建设,将全息影像引入教学,实现人工智能与教育教学的深度融合。博物馆包括森林生态系统、湿地生态系统、溶洞地貌等。,并提供斜坡小屋、弦乐钢琴、隐形、照片墙等科技体验项目。,提高学生的科学能力和素养。
张建祥:人工智能和教育的结合是大势所趋。为了打通义务教育的数据链,全方位服务学生,浙江省杭州高级中学启成学校研发了“学校大脑”。
启成的“学校大脑”主要包括疫情防控平台、一体化在线教学平台和数字画像。其中,一体化教学在线平台包括集体备课、课程直播、在线作业、在线批改、学习评价等环节;数码人像勾勒出学生品德与素养、劳动与技能、审美与艺术等评价图表。,帮助学生认识自己。
学校要求以“学校大脑”模式精准设计教研活动,数据收集分析、问题聚焦、教学诊断、校本教研实施等六个工作环节,实现教研的全过程指导。还要求以学业质量评价为基础,对教学实践进行评价分析,重点关注学生学习中遇到的问题,分析监测数据,开展教研活动,教研结束后对学业质量进行评价。
“学校大脑”目前主要致力于个性化学习、精准教学和智能管理,将师生生活、教学和学习行为沉淀为数据资源,重构教与学的关系。未来学习会逐渐打通数据孤岛,变得更加智能化、个性化、多元化。虚拟教师和自适应学习也将越来越广泛地应用于学校。因此,必须对教师进行更多的培训和指导,以帮助实现教师角色和学习方法的转变。
陆建生:从硬性的校园环境到软性的文化环境,浙江杭州钱塘区司文小学努力把书本建在地上,把教室建在阳光下。
没有阶级观念的智能管理。为了实现“桌面校园、掌上校园、平滑校园、智慧校园”的目标,学校在基础云平台、教育教学应用等方面开发了许多特色应用。,靠的是全体学生不上课的教学方法。其中,以资源和活动共享为主的云资源平台系统和云录播平台系统最能体现司文小学的特色。
传统自习室的智能阅读。2021年,司文小学的郑晴和大书房正式开放。自习室里有几万本书。有阅读区,视听区等学习交流室空,学生想什么时候用就什么时候用,想去什么时候去都可以。大自习室启用自助管理,配有智能借还系统,并计划增加智能姓名手环,让孩子读书和家长接送形成智能链接。
校园文化36景,智能之旅。司文小学学苑打造36个传统文化场景,通过学生导游和扫描二维码的方式进行宣传。学校计划效仿省级博物馆智能巡展,开展VR小程序巡展活动,拓展交流和巡展方式。
药园劳动下的智能实践。司文小学建立了医药博览园作为工作区和实习场,为学生提供真实的劳动体验。以种植中草药为核心,以stem和项目式教学方式开展实践活动,实现劳动实践与现代智能管理相结合。
第二题“教育+人工智能”的要求和问题[S2/]
徐春芬:人工智能与教育的深度融合赋予了教育新的时代内涵,对教师能力的要求也发生了变化。简单来说,人工智能对老师至少有三个要求:
在教育学生的理念上,教师要注重学生个性的培养和全面发展,从知识本位转向能力本位,从单向教学转向教师、机器、学生的自然互动,学习人工智能技术,全方位改善教育生态。
在教学内容上,教师不仅要从教材中学习,还要从社会生活中获取更多的教学资源。在人工智能技术的支持下,学习者和服务者可以交流、融合、合作、探索和分享。
在评价方式上,教师要充分发挥人工智能的评价功能,对学生在学习过程中的知识掌握和心理健康状况进行实时诊断和及时反馈,实现高效的资源配置。
为了进一步考察人工智能与教育的关系,我们还可以从两个角度切入:
一、从人工智能的发展看教育,要注重学生兴趣、数据意识、计算思维、工程思维的结合,注重未来人工智能时代学生能力的培养。
第二,从教育的发展看人工智能。只有不断探索学习的奥秘,并在教学一线加以应用和实践,人工智能才能更有效地发挥对教育的推动作用。
郑军:人工智能在教育领域应用的时候,对教育的很多层面提出了更高的要求。
管理者应根据自身条件尽可能增加人工智能教学设备,大力宣传“教育加人工智能”的发展前景,提高各学科与人工智能技术的融合程度。
教师应该提高自己的专业能力。按照高中信息技术新课程标准和本单位“教育+人工智能”计划提高专业水平。对于广大学生来说,要激发他们对人工智能的兴趣。利用教科书中人工智能技术的介绍,学生可以分析典型案例,了解人工智能在信息社会中的重要作用,体验设计和应用简单智能系统的基本过程和方法。对于基础和兴趣好的学生,要提供研究平台和方法,为其深入研究奠定基础。想从事人工智能专业研究的学生,为了了解人工智能的发展,在完成学习任务的同时,要参加兴趣小组和各种比赛,加强学习。
此外,还应关注人工智能在应用过程中的潜在威胁。目前学者对超级人工智能能不能来没有定论,对是否会对人类造成威胁也有不同看法。有人认为人类的智力门槛很高,很难在短时间内突破和超越人类的智力;另一部分认为技术发展的趋势无法改变,不久的将来会出现超越人类的超级智能,给人类带来巨大的生存危机。不管来不来,只有深入理解,广泛应用,才能从容应对未来的变化。
[/s2/]话题三:如何有效发展“教育加人工智能”[S2/]
沈:人工智能帮助人类提高了生产效率和社会服务质量。然而,从特斯拉自动驾驶安全事故到数字人像泄露个人隐私,从语音合成欺诈到越来越多的工作被人工智能取代,该领域的安全和伦理问题越来越引起人们的关注。
在人工智能时代的教育教学中,教师要引导学生树立正确的人工智能伦理观和价值观。他们不仅要体会人脸识别等技术带来的便利,还要注意在日常生活中提高信息保护意识,保护好人脸、指纹等个人生物特征信息,警惕语音诈骗。
处理好人类和人工智能的关系是未来的前提。中小学生要学会正确处理和使用人工智能,提高学习和工作效率。还应遵守人工智能相关法律法规,在日常学习生活中做好个人信息安全保护工作。
陶惠芬:学校要建立校长、学科老师、家长自上而下的管理体系,把“教育+人工智能”的理念落实到每一个旋转的齿轮上;在校外,社区、企业、科研院所等主体为学生提供沉浸式环境,让学生更多地了解人工智能技术。
下沙第二小学采用“人工智能+百草园”的形式,利用现代信息技术承载中医药文化,增强学生的文化认同,并围绕农耕园开展科技竞赛等活动,将农耕园打造成学生全面发展的第二课堂。学校每学期邀请医学港镇科技人员进校指导学生开展中药材实践学习活动,以医学港镇为研究坐标,带领学生感受一线药学和养殖技术的魅力。
人工智能在教育教学中的应用还应注意几个方面:一是做好顶层设计。除了传播知识,还要培养道德和情感。教师必须学会使用人工智能来培养人才,以提高国际竞争力。第二,要警惕生搬硬套的教条。很多学习平台为现代教师提供了丰富的资源,开阔了他们的视野。但要做到精准教学,实现差异化教学目标,就要学会运用自己的智慧,不能乱“拿来”。第三,要注重教育的可持续性,构建人工智能服务教育教学的长效机制。此外,由于“教育+人工智能”具有鲜明的信息技术特征,信息教师以外的教师在课程实施中会遇到很大困难,需要进一步探讨。
陆建生“:教育+人工智能”是一个复杂的系统工程,需要全社会的共同参与,形成资源高度共享、教学高效协同、智慧高度赋能的新格局。
首先,应积极引导多元社会主体参与教育,鼓励不同领域的社会主体开发多元化的“教育加人工智能”产品和服务,支持教育公益组织的发展壮大;其次,要建立各行业专家常驻机制,为学科、跨学科项目提供技术支持,为教师提供专业技能培训。财政部门要加大教育投入,支持学校购买人工智能教育服务,增加公共教育服务有效供给。学校还应利用信息技术提高教育治理的现代化水平,建立协调教师、学生、家长和社区力量的管理机制。
还有,需要注意的是,在各种社会力量涌入“教育+人工智能”的同时,也隐含着一定的风险。首先,人工智能教育产品和服务的精准筛选,学校要承担起教育的主体责任,将学校、教育目标、学生的特点融入到“教育加人工智能”的生态建设中。其次,人工智能不能完全取代教师的教育职能,教师必须提高运用人工智能组织教学的能力。
来源:教育家杂志
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