小学人工智能教材(小学人工智能教材推荐)
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大家对编程猫的评价怎么样呀?求真实回答
编程猫教会了我家孩子认识了好多生活常识,也教会了孩子如何更有趣的使用积木,如何思考问题,也影响了孩子的性格。我家孩子从遇到事情不会思考解决问题到到可以遇事独 立思考解决问题,再到单独完成作品,这都少不了编程猫的陪伴,更离不开陈陈老师的鼓励与奖励。
少儿编程相比其他学科有啥优势呢?
1、未来学科的助力
继11月29日教育部发布了《关于加强和改进中小学实验教学的意见》,提出“注重加强实验教学与多学科融合教育、编程教育、创客教育、人工智能教育、社会实践等有机融合。
并将考试成绩纳入招生录取依据”的政策后,近日,又一省份发布人工智能编程教育的新政,将编程教育的发展推向更高点。
12月7日,河南省教育厅发布了《河南省教育厅关于推进中小学人工智能教育的通知》。
通知指出:推进中小学人工智能教育发展,培养智能创新人才,助力我省教育信息化和教育现代化发展,努力建设智慧教育强省。
为了确保在中小学阶段设置人工智能相关课程的工作切实落地,河南省教育厅将在全国范围遴选 10 个(市、县、区)作为“河南省中小学人工智能教育实验区”、500 所中小学校作为“河南省中小学人工智能教育实验校”,全面践行中小学人工智能教育。
(1)编程教育的大潮席卷全国
-----------2017-----
浙江▼
2017年,明确将信息技术学科(含编程)纳入高中生的必学的科目,并且以100%纸笔闭卷测试的方式纳入高中阶段的考查。
山东▼
2017年12月,山东省在其最新出版的小学信息技术六年级教材中,加入了编程的内容,并确定要将 Python 编程基础纳入信息技术课程和高考的内容体系。
-----------2018-----
山西▼
2月23日,山西省教育厅提出开发创新教育课程,以项目学习方式积极推进创客教育、STEAM教育,每市至少建设3所创新教育基地学校。
湖北▼
湖北2018年3月7日,湖北省教育厅提出推进教育信息化,加强中小学创客教育指导,广泛开展师生信息技术竞赛交流活动。
陕西▼
2018年3月19日,陕西省教育厅提出有条件的地区要积极探索信息技术在跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用。
河南▼
2018年4月10日,河南省电化教育馆建议在中小学开设Scratch、Python等程序设计课程,培养编程思维,普及编程教育。
天津▼
2018年4月,天津政府招生办发布的《2018年天津科技特长生招生计划》中多所中学将信息学奥赛、信息技术、人工智能等纳入了招生范畴。
重庆▼
2018年,重庆市教委下发通知,要求如下:各中小学要开足、开齐编程教育课程,小学3~6年级、初中阶段均不得少于36课时,高中也要按要求开设。
江苏▼
2018年6月,江苏省教育厅要求在中小学普及编程教育。南京市部分学校尝试在一、二年级开设信息技术课学编程、做动画,培养孩子计算思维。
上海▼
2018年11月,中国首部中小学人工智能教材《AI上未来智造者》正式出炉并且在上海嘉定等区域进行试点教学。意味着编程教育已经进入上海。
随着各省份一系列政策的出台,不难看出,未来全国中小学都将普及编程教育。
(2)编程教育已经从“非刚需”转变成“刚需”
今年5月,国家领导人在2019年国际人工智能与教育大会贺信中指出:
把握全球人工智能发展态势,找准突破口和主攻方向,培养大批具有创新能力和合作精神的人工智能高端人才,是教育的重要使命。
会上更进一步提出,要大力支持人工智能教育发展,为人工智能时代带来新时代的新人才。
要想在未来的国际竞争中占据主动地位,必须手握核心科技,才能不受别国掣肘。
而创造科技的源头,是人才。但是根据中国教育部门测算,我国人工智能人才目前缺口超过500万,国内的供求比例仅为1:10,供需比例严重失衡。
而近年来人工智能、虚拟现实等高新技术的发展将会持续扩大相关领域的人才缺口。
由此可见,在当下甚至是未来的社会,懂人工智的孩子不仅仅能很快解决就业问题,成为各个企业所追逐的人才。
也能凭借过硬的技术,真正实现财务自由!
2、编程教育到底有什么优势
(1)编程教育能锻炼思维
在编程学习过程中,我们会逐渐养成一种高效解决问题的思维方式。
简而言之,就是“理解问题——找出路径”的思维过程,它由分解问题、抽象归纳总结、严谨仔细推演、解决问题几个步骤组成。
(2)学习编程是未来社会的发展所需
可以说,曾经那些让人羡慕的行业正在一个个被人工智能取代,而懂编程技术的人才,成了现今社会最贵的稀缺品。
(3)学习编程对孩子未来升学有帮助
高考改革走在全国前列的浙江省也于2017年开始设置技术科目,技术科目有不少考试内容涉及编程。
高中入学和初中入学环节,也有越来越多的学校希望招收会编程的学生。
高中毕业后选择出国留学,可以选考编程的课程,由于当前各国都很重视编程教育,因而选考了编程课的学生在申请国外学校时也有优势。
每个父母都希望孩子能够将来有一个好的工作,好的归宿。父母之爱则为之计深远,作为父母当然要提前为孩子做好准备。
我们无法预知未来是怎样的,但我们可以想象得到的,人类总是朝着更发达的科技文明进步的。
中小学如何开展人工智能教育?
近日,在北京大学教bai育学院召开的闭门论坛上,诸多国内教育发展的决策者、学者、企业人士,一同探讨了如何基于中小学计算思维培养,开展人工智能教育。
教育部基础教育司信息化处处长张权表示,从全国层面上看,无论是计算思维培养还是普及AI教育,都需要考虑教育体系如何整体推进,包括课程、教材、教学、教师等方方面面。
小学人工智能普及课程建设与实施
机器学习正在重塑人类的胜任力(competence),人工智能已经成为现代 社会 一种非常重要的变革力量。国外针对K-12所做的人工智能教育指南中曾指出,在不久的将来,几乎每个人都需要对支持机器学习和人工智能的技术有一个基本的了解。
对于所有学生来说,掌握在人工智能驱动的世界中行走所需的基本知识是必不可少的。
2017年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出“人工智能成为国际竞争的新焦点”,我国应“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”“建设人工智能学科”。
2018年,教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,明确要求要完善课程方案和课程标准,使中小学人工智能和编程课程内容能充分适应信息时代、智能时代发展需要 。
那么,人工智能大班额教学面临什么样的问题?现有教材在哪些方面需要改进?人工智能课程该如何普及和落地实施?
一、破解人工智能大班额教学难题-寻求变革之路
目前,许多学校都在人工智能装备方面投入了大量资源,但在全面铺开人工智能课程方面,仍然面临着许多实际问题。
1.师资力量不足
目前,教授人工智能课程的教师主要为信息技术或综合实践教师,但这两类教师都各自承担着本学科的教学任务,要再担起人工智能课程教学,不仅时间和精力上存在困难,更有诸多新的专业知识需要进一步学习。因此,学校需要建立起专门的人工智能教师团队,才能推动人工智能普及课程的顺利开展。
2.课堂组织混乱
由于人工智能课程的动手实践环节相对复杂,动手实践时间较长,一位教师要组织大班教学,带领五十余名学生同时动手实践,具有很大的挑战。一旦组织和管理不利,就会直接影响课程的教学效率。
因此,学校要建立起人工智能普及课程的课堂组织机制,才能更好地推动课程的深入开展。
3.课程设计零散
现有人工智能教材存在的主要问题:一是以技能目标为主线进行设计,弱化了 情感 与道德品质的培养;二是以多个单一小任务为学习主题,缺乏项目整体设计;三是以信息技术学科为主,缺乏对学生多学科融合应用能力的培养;四是课程以案例呈现为主,缺乏应用迁移与创新的培养。
因此,学校要确定好每个年级的人工智能研究项目,才能推动人工智能普及课程的系列化开展。
4.学生差异较大
人工智能普及课程的开展面临的最大问题就是学生间的差异。由于学生家庭背景和学习基础不同,对人工智能的理解与学习存在很大的差异。如何让存在认知差异的学生在每节课中都能有所收获、携手进步是教师面临的一项巨大考验。因此,教师要 探索 人工智能普及课程教学模式,才能促进其良好开展。
5.作品分享形式化
在学生制作作品的过程中,教师一般都忙于解决学生的各种问题,没精力用照片或视频记录每组学生制作的过程。制作完成后,受时间和设备的限制,课堂上也无法让每组学生都上台分享,一般最多只有一至两组学生可以展示,其他学生只能在不舍中拆掉作品。
此外,有时候还会因为学生准备不充分而导致分享的质量和效率不佳,过程性评价落实不到位。因此,教师要优化课堂评价模式, 探索 全员分享的途径,才能推动人工智能普及课程长久开展。
面对以上问题,笔者迎难而上, 探索 推动人工智能普及课程深入开展的有效策略,在教材基础上,结合校情学情,重构优化课程,开发出适合大班额教学的项目式学习人工智能普及课程。笔者带领学生放慢研究的脚步,加快实践的节奏,开展了基于学科核心素养培养的人工智能课程建设与实施。
二、小学人工智能普及课程设计
1.找准课程目标 提升学科核心素养
笔者所在学校开设了AI课程•爱生活课程,其目标定位为:通过主题探究活动,培养学生做智能 社会 的合格公民。课程旨在提高学生的创新能力、综合设计能力和实践动手能力,强调学生在直接经验和亲身经历的基础上,通过直接体验人工智能技术的应用获得丰富的学习体验,培养学生能够在生活中发现问题、在实践中解决问题、在活动中获得知识的能力。
2.重整课程内容 建立项目主题
笔者基于华东师范大学出版的“AI上未来智造者”丛书进行了人工智能课程项目的整合改进,设置了每个学期开展的项目,融入了主题探究与生活应用,解决了原有教材重技能、轻研究的问题,兼顾了学科融合与人文素养,并进行了“长程”设计,丰富了课程内容。
以第一册《AI上神奇动物》为例,在主题方面,将教材中原有的18个主题,压缩为3个,将12种动物的搭建和探究浓缩成3种,分别是鳄鱼的大嘴巴、大象的长鼻子、小鸟的翅膀;在技能方面,设计教学从设备的熟悉到舵机的深入探究再到传感器的应用,逐步推进;在计算思维方面,从单一程序到条件程序再到解决问题的综合编程,循序渐进。
此外,主题活动还结合了动物仿生学知识的学习、科学原理的探究、家乡动物的考察等实践体验活动,丰富了项目式学习的内容,整合了语、数、英、音、体、美等学科知识的应用,实现了项目式学习的有效落实。
三、小学人工智能普及课程的实施
1.组建“同心圆”智能团队-增强师资力量
教师团队是人工智能普及课程顺利实施的重要条件,笔者以“同心圆”的方式建立了我校人工智能教师队伍。
以信息技术和综合实践两学科的教师为圆心;以数学、科学两学科的骨干教师以及人工智能相关企业的助教团队为第二环,通力协作;以语文、音乐、美术、道德与法治、心理 健康 等学科的年轻教师为第三环,定期开展交流,研究如何应用学科知识解决人工智能学习中遇到的问题,这是课程师资力量的重要补充,能有效推动项目式学习的顺利开展。
2.巧设连堂课 保障探究时间
课时安排是人工智能普及课程顺利实施的有力保障。
开学初,我校教务处优先考虑人工智能普及课程的课时,安排为每周两节连堂课,为学生深入探究提供了充足的时间,保障学生的项目实践能深入开展,而不是“走过场”。连堂课安排在上午的第三、四节,方便学生完成学习后,有充分的时间整理设备,并让没有完成的学生可以利用放学时间改进,促进学习效率的提升。
3.开展项目式学习 促进深入探究
项目式学习是人工智能普及课程顺利实施的催化剂。笔者采用了以学生为中心、项目式、能发挥学生主动性、创造性和合作精神的学习方法。笔者设计的人工智能普及课程通过项目式活动开展,以项目的确定、发现问题、提出问题、制订解决方案、实践验证、再提出问题、改进方案、再实践验证、解决问题等为环节,全过程培养学生的工程思维,促进实践探究的深入开展。
以动物仿生学探究大项目为例,开展了“神奇的大象”和“与鸟交朋友”两个项目推进学习。学生从大象和鸟的仿生学知识起步,从大象和身边的鸟类入手,将大象的鼻子和鸟的翅膀作为重点,在结构和功能改进上进行探究,通过搭建和编程实现创意物化。
4. 探索 同课同构教学法 推动互助合作
同课同构是人工智能普及课程实施的有效模式,即两名(或两名以上)教师共同备一节课,并在同一个班级同台上课,发挥各自特长。
我校的人工智能课堂上最常见的就是信息技术和综合实践两个学科教师的同课同构。这一方式很特别,在连堂课中,教师会根据自身特长分工组织课堂教学;当发现学生在实践中出现问题需要及时反馈时,就直接上台组织大家讨论。
信息、综合、数学、科学四个学科的教师以及企业的助教团队每周会围绕一个主题开展研讨活动,根据项目式学习的推进,确定相应主题环节的任课教师。任课教师则针对同一个教学内容共同备课,并根据各自特长确定同课同构的具体组合。
5.建立“5EX”教学模型 扎实课堂实施
华南师范大学教授李克东提出的“基于项目的跨学科学习活动设计模型 — 5EX模型”,为人工智能学习方式变革提供了方向和指引。
笔者将其所涉及的知识通过创设真实应用场景引入课堂教学,通过小项目的方式引导学生进行体验与探究。如在“神奇的大象”项目中,项目组教师带领学生经历了5个环节、10个任务,具体为:
6.设计“行动者”学生手册 提供学习支架
“行动者”学习手册为人工智能学习提供了学习支架,笔者根据项目进行设计手册,学生根据手册任务开展活动和学习,记录过程。学习手册的设计弥补了原有人工智能教材主题零散、目标单一等问题,为项目式学习提供了学习支架。笔者在学生手册中建立的学习支架主要包括10个项目:主题分解、课外探究、搭建实践、编程探究、问题解决、学科探究、应用创新、拍摄分享、展示评价、收获拓展。
7.借助“人人通”网络空间 落实形成性评价
国家教育资源公共服务平台为人工智能课程资源分享与学生评价提供了有力支撑。平台可为学生推送学习资源,方便学生在家预习,在课堂上开展个性化学习。可利用“人人通”空间中的学生评价模块进行活动积分评价记录,让学生拍摄分享制作过程照片和作品视频。此举可以使得每一份作品在拆卸前都能得到充分展示和记录,学生和家长随时随地可以查看全班学生的分享视频,互相学习和点评。
网络空间中记录着学生人工智能学习的过程照片和视频,以及每个小组活动的积分情况,缓解了由于时间不足而使人工智能普及课程中的形成性评价无法落实的现象。
学生智能素养的提升,人工智能普及课程的建设和发展,成为新时代中小学校和教师面临的挑战,人工智能普及课程建设应更具有普遍性和前瞻性。教育主管部门和学校应对人工智能普及课程的落地与实施提供保障与支持,新时代教师应努力带领学生在人工智能浪潮中奋勇向前。
来源丨《中国现代教育装备》
作者丨郑雅芬,福建省厦门市思明区教师进修学校
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