教育部日前部署中小学人工智能课程教学、资源建设及试点工作,要求2030年前实现基本普及。这对抢占全球人工智能技术和人才高地至关重要,必将引发教育领域的系列深层变革。顺利推进人工智能教育,需深化基础研究,把握底层框架和逻辑,做好体系化构建。
人工智能教育潜力如何?主要看体系化水平和程度。人工智能教育行动,重在知识筛选、传播、分配,推动实践发展,并在实践中提出更多、更高、更复杂的知识需求。按照人类知识产生、发展、增长的进程与经验,任何新兴学科内容进入学校课程,都需要有统领概念、体系框架和经典脚本,一般都会经历长时段的创建、积累、实验与循证,沉淀和炼制标准知识体系,找到具有“定海神针”作用的核心点,然后体系化,进而开发分级分类的教学材料以支撑教学。
三是开创新优势。人工智能教育内容包括推理方法、机器学习、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人等方面,很多都是前沿课题。目前人工智能教育逻辑结构、知识增长规律、获得知识途径、成果检验标准等,尚未形成系统理论。因此,早布局,早发力,开创人工智能新优势,意义重大。目前,部分国家已将人工智能学习目标纳入国家课程,并制定了教师专业发展计划,有望成为教育跃升的杠杆。
以往,我们教育的传统范式是教—学—评。经过一轮又一轮改革,教育范式已经进化为教—学—做—(用)—评。人工智能教育范式,可以反转过来设计,即:用—做—学—教,再加以场景支撑、情境认知、评价牵引,构成人工智能教育新态范式。笔者2016年—2019年在深圳等地建立基地,并与多方合作开展实验。我们把“用—做—学—教”作为操作系统,通过实际观测,总结出如下策略:
一是以用促学。我们2018年—2019年在深圳实施了《人工智能促进区域教育整体提升行动》。其中,人工智能教育采用“以用促学”方式推进。在实验学校先让学生“玩AI”,包括人工智能应用前沿六大场景,分组轮流到AI小镇尽情玩,动员各人工智能厂家在学校各个角落安放不同类型智能设备,作为免费展示体验互动窗口。孩子们在玩的过程中,逐渐体会到AI的有趣之处,并激发了动手科研的兴趣。
二是现学现用。有的学生研究组想利用人工智能设计交通智能预警系统,发布每天上下学高峰时段的车流量实时动态,解决该时段交通拥堵问题。还有的想设计考试无人监管系统,有的想研制教学机器人,等等。这些研究涉及人工智能知识、原理、技术、工程等所有要素,是巩固所学知识的良好手段。
三是先用先学。当学生面临一个亟待解决的问题时,先适量运用知识原理进行设计,再根据需求逐步拓展。如学校举办大型现场会,学生为此研制服务机器人,就经历了绘制学校地图、整理学校简介、学习3D建模等步步深入的过程。
四是急用急学。如某学生要做一款互动软件用于即将举行的项目展示交流活动,老师可以允许他调整课时,投入精力集中研制,并为其配备指导教师、实验室及设施设备支持,在考评上也可予以专门考虑。
目前,经过实验小组在北京、深圳的实验、评估和论证,“用—做—学—教”作为人工智能教育的范式基本可行,契合人工智能的强互动性、逻辑的强复杂性、知识的强不确定性和增长的强叠加性,契合新一代学习科学建构与认知原理,有望促进智能时代育人模式转型。
来源|《光明日报》2024年12月31日 14版

