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近日，由北京大學(xué)教育學(xué)院,、北京大學(xué)基礎(chǔ)教育研究中心,、中關(guān)村互聯(lián)網(wǎng)教育創(chuàng)新中心聯(lián)合主辦，北京大學(xué)于越教育基金支持的“2021北京大學(xué)基礎(chǔ)教育論壇”順利召開,。會上,，北京大學(xué)教育學(xué)院教育技術(shù)系長聘副教授、研究員,，北京大學(xué)教育學(xué)院學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任,，北京大學(xué)基礎(chǔ)教育研究中心副主任，尚俊杰博士以《AI教育與計(jì)算思維培養(yǎng)》為主題,，分享了“人工智能教育”發(fā)展背景,、個人理解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
（文章根據(jù)尚俊杰教授演講內(nèi)容整理）
關(guān)于人工智能教育,，其實(shí)全社會已經(jīng)討論得很熱烈,，2015年出版的《面向未來21世紀(jì)核心素養(yǎng)教育的全球經(jīng)驗(yàn)》報告中，就提出了面向未來的七大核心素養(yǎng),。其中就包括了,，溝通與合作素養(yǎng),、信息素養(yǎng)、創(chuàng)造性與問題解決,、自我認(rèn)識與自我調(diào)控,、學(xué)會學(xué)習(xí)于終身學(xué)習(xí)、批判性思維,、公民責(zé)任與社會參與,。其中信息素養(yǎng)跟人工智能密切相關(guān)。我國家各級教育部門也非常重視,，現(xiàn)在各種文件規(guī)劃里邊都提出,，要把人工智能應(yīng)用到教育中。人工智能應(yīng)用到教育中,，主要有三種方式：第一類是工具性的輔助教學(xué),，比如，利用基于人工智能的教育軟件幫助學(xué)生學(xué)習(xí),； 第二類是智慧校園管理,，例如很多學(xué)校都在用的刷臉進(jìn)校園、刷臉買飯等等,； 第三類是人工智能學(xué)科教育,，這一部分相對而言更加重要。
教育部陳寶生部長在國際人工智能教育大會上就講到,，要普及人工智能教育,，讓人工智能新技術(shù)、新知識,，進(jìn)學(xué)科,、進(jìn)專業(yè)、進(jìn)課程,、進(jìn)教材,、進(jìn)課堂、進(jìn)教案,，進(jìn)學(xué)生頭腦,，讓學(xué)生對人工智能有基本的意識，基本的概念,、基本的素養(yǎng)和基本的興趣,。教育部教師工作司任友群司長也談到，人工智能課程教育注重三方面,。第一,，要從人工智能基礎(chǔ)知識教學(xué)入手，了解經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)域發(fā)展情況,，進(jìn)行人工智能啟蒙教育,。第二，要讓每個學(xué)生學(xué)會與智能工具打交道,，體驗(yàn)日常生活中的人工智能的產(chǎn)品,。第三，要分學(xué)段實(shí)施不同層次的編程教學(xué),，學(xué)習(xí)用編程去解決實(shí)際問題,，然后培養(yǎng)計(jì)算思維、創(chuàng)新思維等信息時代的基本素養(yǎng),。2006年3月,，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任，周以真教授提出了計(jì)算思維的概念,，指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念及思想和方法去求解問題,，設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類行為。她認(rèn)為這個不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)家需要學(xué)習(xí)的,，也是我們每個人都需要去掌握的基本的技能,。其中包括計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐,、計(jì)算觀念三大類,。我們國家對計(jì)算思維也特別重視，在2017年頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確了信息技術(shù)學(xué)科的4個核心素養(yǎng)：信息意識,、計(jì)算思維,、數(shù)字化學(xué)習(xí)創(chuàng)新、信息社會責(zé)任,。并對計(jì)算思維給了個定義：計(jì)算思維是指利用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法,，在形成問題解決方案過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。具備計(jì)算思維的學(xué)生在信息活動中能夠采用計(jì)算機(jī)可以處理的方式,，界定問題抽象特征,，建立結(jié)構(gòu)模型，合理組織數(shù)據(jù),，通過判斷分析綜合各種信息資源,，運(yùn)用合理的算法形成解決問題的方案，總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程與方法,，并遷移到與之相關(guān)的其他問題中,。概而言之，如今人工智能教育非常重要,，那么在人工智能教育中計(jì)算思維又更加被重視,。下面我想談?wù)勛约宏P(guān)于人工智能的理解，首先來看幾個問題：1,、有關(guān)人工智能教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)是什么,？究竟是要提升全面素質(zhì),，還是培養(yǎng)人工智能方面的拔尖創(chuàng)新人才？2,、人工智能教育的課程教學(xué)目標(biāo)是什么,？目前我們很重視計(jì)算思維，但是除了計(jì)算思維外,，創(chuàng)造性思維,、設(shè)計(jì)思維可能也很重要，另外,，雖然我們說重在培養(yǎng)計(jì)算思維,，但是編程知識的學(xué)習(xí)是否也很重要。事實(shí)上,，是先有編程后有計(jì)算思維的,。3、人工智能教育的課程的內(nèi)容體系怎么安排,？當(dāng)然,，大中小學(xué)都在努力開展人工智能教育，很多時候大家講的內(nèi)容都差不多,，但是未來這個課程越來越普及后,，小學(xué)講什么，初中講什么,，高中講什么,，需要好好考慮一下？4,、人工智能的教學(xué)方式,？現(xiàn)在大家很注重項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，確實(shí)很重要,，但是講授式學(xué)習(xí)也很重要,。因?yàn)橐残枰M(jìn)行系統(tǒng)的知識講授。5,、人工智能教育課的支持服務(wù)模式,？學(xué)校最初開信息技術(shù)課程的時候，一般都是有一個單機(jī)版的軟件,，安裝到每一臺計(jì)算機(jī)中,，然后開始教學(xué)；后來有的軟件就提供了網(wǎng)絡(luò)版,，比如Scratch,，就可以在線編程設(shè)計(jì)；未來可能需要提供一體化的支持,，包括網(wǎng)絡(luò)版的軟件,，包括教學(xué)管理系統(tǒng),，或許可以稱之為“云教學(xué)”支持。人才培養(yǎng)目標(biāo)方面,，提升全民素質(zhì)基礎(chǔ)上，要特別重視創(chuàng)新人才培養(yǎng),。課程教學(xué)目標(biāo)上，我們要重在培養(yǎng)計(jì)算思維,，但是編程教育也很重要,，創(chuàng)新思維，設(shè)計(jì)思維,，包括曲靖剛才講的批判性思維都需要關(guān)注,。課程內(nèi)容體系方面，需要盡快研究完整的課程內(nèi)容體系,，考慮基于信息技術(shù)課程的關(guān)系,，并且要和編程課程、STEM,、創(chuàng)客,、機(jī)器人等課程有機(jī)的協(xié)調(diào)。教學(xué)方式方法,，要重視項(xiàng)目式學(xué)習(xí),，但是也要重視知識的系統(tǒng)講授。如果過于強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目式學(xué)習(xí),，忽視了知識系統(tǒng)解講解也不行,。支持服務(wù)模式，要采用云教學(xué)支持軟硬件結(jié)合,，讓老師以最小的成本和代價去講這些課,。在開展人工智能教育的時候有四大注意事項(xiàng)。第一,，注重維護(hù)學(xué)習(xí)的好奇心,，別打擊學(xué)生對于人工智能興趣，特別是小學(xué)生,。第二,，在注重計(jì)算思培養(yǎng)的同時，要注重編程知識的教學(xué),。第三,，在注重項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中，一定要注重知識的系統(tǒng)性,。第四,，注重研究教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)安排,，別讓學(xué)生吃“夾生飯”。“人工智能教育”：實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)近些年,，我們和智能火花合作,，努力探索究竟應(yīng)該如何開展人工智能教育。
首先,，我們提出了人工智能教育目標(biāo)的模型,，以計(jì)算思維為重要目標(biāo)，在基礎(chǔ)知識和基本技能的支撐下,，進(jìn)行文化理解,，興趣培養(yǎng)和創(chuàng)新能力。感知AI,、理解AI,、應(yīng)用AI、創(chuàng)造AI,。小學(xué)階段是興趣啟蒙,、玩中學(xué)，初中階段是興趣培養(yǎng),、做中學(xué),，高中階段是興趣引導(dǎo)、創(chuàng)中學(xué),。另外,，我們認(rèn)為游戲化教學(xué)在人工智能教育中，會發(fā)揮很好的作用,。游戲化教學(xué)可以利用游戲?qū)дn激發(fā)興趣,，抽象模型解決問題。游戲任務(wù)自主設(shè)計(jì),，自主探究編程實(shí)現(xiàn),，然后課堂總結(jié)思維提升。例如,，40分鐘的課程,，首先用一個游戲引進(jìn)來有幾分鐘，然后帶著學(xué)生去抽象出問題解決模型,，然后讓學(xué)生去完成一些任務(wù),，自主探究，最后教師引導(dǎo)課堂進(jìn)行總結(jié),。計(jì)算思維測評也很重要,。計(jì)算思維總結(jié)性評價測試，計(jì)算思維的形成性迭代測試，計(jì)算思維基本應(yīng)用的測評等,。北京大學(xué)教育學(xué)院學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室推出了測評網(wǎng)站（http://pkuls.pku.edu.cn ）,，針對學(xué)校和學(xué)生免費(fèi)開放。
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