……”在山东省潍坊市奎文区明德学校的操场上,选修了水火箭课程的五年级学生刘振邦用手中的平板电脑启动发射程序后,周围的同学开始跟着水火箭上的智能语音播报系统一起倒计时。倒计时结束的刹那,在学生的掌声和欢呼声中,水火箭“嗖”地一声直冲云霄……
这样生动、有趣的人工智能课程,在潍坊市处处可见。“如今,我们通过构建标准规范、打造课程体系、创建学习环境、加强队伍建设形成‘四位一体’模式,创新了中小学人工智能教育的实施路径。”潍坊市教育局党组成员、副局长李庆华介绍道。
在潍坊高新区凤凰学校记者看到,一群二年级学生正围在一起,利用写满代码的卡片和磁吸板初步了解编程的原理;而在楼下的“少年科学院”里,高年级学生正热烈探讨着各小组利用编程软件设计的“智能家居”。
“作为一所城乡接合部的薄弱学校,如何在新的教育形势下实现突围和破局?经过深入思考和研讨,我们决定将人工智能作为学校未来发展的突破点和提升点。然而,人工智能知识涉及多个领域,对不同年龄段的孩子来说,如何准确掌握、理解是个难题。”凤凰学校执行校长刘庆庚表示。
刘庆庚的话代表了很多校长的心声:对于不同学段的学生而言,人工智能课程应该教什么?
“我们打造了‘1+X’人工智能通识课程体系。其中,‘1’即‘1个必修’,要求各校推动3—8年级学生,依托我们组织专家学者分学段编写的《人工智能常识》读本,每学期开展不少于5课时的编程或人工智能教育课程。”潍坊市教育信息化研究院党支部书记、院长杜晓敏表示。
在翻阅《人工智能常识》读本的过程中,记者发现小学低年级的读本侧重人工智能感知和体验,包含人工九游娱乐智能基础、人脸识别、图像识别等内容;小学高年级的读本注重培养学生对人工智能的理解与认知,包含机器学习、深度学习、智能算法等内容;初中阶段的读本注重启发学生进行人工智能的应用和创新,包含人工智能产业应用、大数据等内容。
“在‘1’指向所有学生的基础上,再通过‘X’因材施教,给予学生更多可能。”杜晓敏介绍道,“‘X’即‘多门选修’,要求各校校本化实施,通过社团课程、县区市人工智能体验中心的体验课程、各级比赛课程等形式,让学生自由选修感兴趣的人工智能课程。此外,我们还定期组织数字嘉年华、青少年创意编程与智能设计大赛等系列活动,充分激发学生的学习兴趣和创新精神。”
在潍坊高新双语学校的无人机社团课上记者看到,教师于猛正耐心指导着使用无人机虚拟系统训练的二年级学生。学生利用手中的摇杆,模拟无人机的第一视角,努力飞越屏幕中印有学校名称的层层障碍,飞行过程中不时可见一张张电子奖状。“这个系统是我们学校自主研发、由我和学生共同设计完成的。”于猛自豪地介绍道,“这些奖状是学生在各类无人机比赛中所获的荣誉,把它们融入系统中,是为了激励学生不断超越自我。”
记者还注意到,即便是潍坊市青州市王坟镇侯王小学这样的农村小规模学校,也积极组建了包含3D打印、趣味编程在内的4个人工智能特色社团,以满足孩子多样化的学习需求。
无人机、机器人、水火箭……丰富多彩的选修课程在各学校如火如荼开展着,助力人工智能教育在潍坊市开枝散叶、开花结果。
“在人工智能教育的推动下,仅2022—2024年,我们这所创建于2019年的学校便获得了全国无人机大赛亚军、世界机器人大赛全国一等奖等国家级奖项18个。”潍坊市潍城区利昌学校副校长颜庭波表示。
“既懂得教育教学又熟练掌握人工智能技术的专业师资人才较为匮乏,同时满足提升教师人工智能教学能力的培训课程资源系统性也不足。”潍城区潍州麓台学校副校长张军坦言。
“我们实施了教师人工智能素养提升工程,年均组织信息化教学交流活动30次、‘智享讲堂’20期。”杜晓敏表示。
此外,潍坊市还不断创新教师培训提升方式。“比如,我们开展了‘数字有约’活动,定期邀请不同类型群体的校长、教研员、一线教师研讨交流;开展‘智享讲堂’线上公益课活动,每期选一个主题,发挥潍坊市优秀教学能手、信息化名师的示范作用;开展县级培训全市直播活动,对每个县市区集中组织的人工智能培训都进行直播,其他县市区同步组织收看,让全市中小学教师都从中受益。”潍坊市委教育工委常务副书记,市教育局党组书记、局长王霞介绍道。
在市里组织各类培训的基础上,各县市区该如何结合区域实际、发挥区域特色,锻造本区人工智能教师的专业队伍?
潍城区采取的“校企协同育人”策略是一大亮点。“我们与一些高科技企业合作,开发了‘双师课堂’资源包。”潍城区教体局局长李建刚表示,“还邀请企业导师参与人工智能课程设计,形成了‘专家导师+教师’的双师授课模式。”
奎文区则巧妙依托区级学习体验中心开展各类人工智能公益培训。体验中心每年至少投入50万元更新设备、升级课程等,每学期派出500人次教师入校开展社团服务,衔接进行7类贯通培养。
在市、区级教育部门持续发力下,各校纷纷开展建设校本化人工智能教师队伍的探索。然而,人工智能课程种类繁多,仅依靠各级各类培训往往难以快速组建起能满足全部教学需求的专业教师团队。对此,多所学校均采取了“跨学科教学”的方式,鼓励各学科教师兼任人工智能课程教师。但在这一过程中,教师动力不足、专业能力有限等问题又浮出水面。如何解决?
“为解决跨学科教学的专业瓶颈,我们开发了‘微认证+工作坊’的教师培养体系。”潍坊高新双语学校副校长曹荣锋向记者介绍,学校建立了线上学习资源库,为教师提供丰富的教学资料和案例,方便教师随时学习和参考。教师需要利用平台资源完成指定模块学习,通过学校考核后方可进入实景教学环节。目前,全校已有16位教师取得跨学科教学认证,并开发了相关课程。
针对教师动力、能力不足的问题,高新双语学校选择构建三维赋能机制,用机制助力教师成长:首先,通过数字教研共同体为教师提供云端培训课程;其次,邀请高校、企业专家作为导师匹配指导有关教师;最后,以“课堂积分制”改革评价体系鼓励教师积极参与人工智能课堂获取积分。
“目前,兼任人工智能课程的教师都迎来了蝶变。我们开发了156个校本资源包,斩获了2项市级教学成果奖。”曹荣锋表示。
在人工智能教师队伍搭建起来后,各校纷纷在教学方式上推陈出新。“潍州麓台学校依托‘1+X’课程体系,针对不同阶段、不同兴趣学生的需求,采取了不同的教学方式。”潍城区教育信息化研究中心主任魏兆丰向记者介绍,学校在低年段设置了趣味启蒙课程,借助“编程乐园”游戏、智能小瓢虫、基础机器人搭建等活动,激发学生好奇心;中年段引导学生创作简单的动画、小游戏,让学生通过亲手编写代码实现图像分类小项目,直观感受人工智能的运行机制,将抽象的知识具体化;高年段让学生在教师指导下,从数据收集、清洗到模型训练、优化,完整参与人工智能项目开发,并通过相关项目让学生将所学知识应用于校园实际场景,切实解决生活中的问题。
“我们还鼓励教师结合教学实际与学生特点,创作独具特色的教案、课件、微课视频,如针对人工智能算法教学,教师制作了生动形象的动画演示微课,将复杂的算法原理以直观易懂的方式呈现给学生,有效提高了教学效果。”张军表示。
数智时代,如何让人工智能在应用层面不流于形式,而是切实提升学生的学力、素养及校园生活质量?潍坊市通过不断推进智慧校园建设工程,交出了自己的答卷。
“我们依托现有的数字化教学环境和设施设备,按照人工智能教学要求升级优化,建成智慧校园729处、示范校108处,确定首批‘全市人工智能教育先行培育校’32处,智慧校园建成率达79.5%。”李庆华表示。
在高新双语学校,记者发现人工智能在助管层面的应用,从学生进入校门的那一刻便已开始:会自动抓拍可疑人员并向监控室报警的电子围栏系统、实时记录师生行动轨迹的人脸识别系统、循环播放安全宣传片的电子班牌……
而在潍城区外国语中学,人工智能则以助管为契机,解决了家校沟通不畅的问题。学校开发了“智慧潍外”App家长版,通过整合家长问卷获取的数据,锚定家长反映的痛点问题,运用五大系统解决了家长的后顾之忧。
“我们通过留言系统、考勤系统、请假离校系统、智慧食堂系统和智慧公寓系统,让家长在App上实时了解孩子在校的各项情况。现在,家长对学校的管理非常放心。”潍城区外国语中学校长徐海荣说道。
除了助力管理,潍坊市也在不断探索利用人工智能提升教学质量的路径。在高密市朝阳中学的体育课上,学生的跳远情况会被“电子眼”拍摄下来,实时反馈到体育教师手中的平板电脑上。随后,体育教师会带领学生回看刚才的跳远动作,并结合人工智能系统提供的建议,纠正学生的不足。
“作为一所乡村中学,人工智能的应用改变了我们的教学模式。过去教学中存在的教师无法顾及每个学生、学生对自己的错误点记忆不深等问题,如今都得到了改善。”高密市朝阳中学校长沈润亮表示。
同时,潍坊市多所学校致力于营造“泛在式”智慧环境,从课上到课下,从教室到走廊,打造沉浸式、全方位的人工智能学习环境。
比如,在潍城区外国语中学记者看到,“AI(人工智能)自习室”里摆满了电脑,学生可以在这里查询各种人工智能工具,探究感兴趣的学科问题。
“我们鼓励学生多来‘AI自习室’,利用人工智能进行深度学习。有的学生试图通过与人工智能对话排遣心理压力,我们就开发了AI成长助理,帮助学生进行心理疏导。”徐海荣表示,学校还在教室的大屏和走廊的电子班牌上安装了豆包、DeepSeek等生成式人工智能软件,为学生提供多场景的智能学习环境,实现人工智能的全覆盖。
“下一步,我们将不断以人工智能助力教育变革,持续赋能教育治理现代化,努力办好人民满意的高品质教育。”王霞在第三届教育局长高峰论坛上发言时强调。
走在一座座“AI校园”里,记者看到许多学生正热烈探讨着无人机、机器人等话题。当被问及自己有什么梦想时,孩子们七嘴八舌地议论起来:“我想拿无人机大赛全国一等奖”“我想自己编程开发一款打字游戏”……
时值春天,空中随处可见潍坊市的“名片”—风筝;而孩子们一个个有关人工智能的梦想,正伴随着越来越高的风筝,一起向阳飞翔。(《中国教育报》记者梁瑞哲通讯员高洪俊)