教育部:部署加强中小学人工智能

近日,教育部办公厅印发通知,探索中小学人工智能教育实施途径,加强中小学人工智能教育。该通知旨在加强中小学人工智能教育,明确提出总体要求,即立德树人,以人为本,激发兴趣,统筹谋划。同时也提出构建课程体系、开发教学资源、推动教师供给、组织交流活动和城乡统筹五大目标。

一、构建系统化课程体系,实施常态化教学与评价

关于“构建系统化课程体系,实施常态化教学与评价”,部委指出:

其中第一条是关于教育目标的,即各阶段学生应当在何等程度上掌握人工智能。

MachineLearningandtheFiveBigIdeasinAI讨论了在K-12教育阶段向学生介绍机器学习的重要性,强调了学生通过学习人工智能(AI)能够发展批判性思维,并增强与计算机系统交互的信心。同时,提出了人工智能大概念来帮助学生理解人工智能是什么及其社会影响:

1.感知:计算机利用传感器感知世界。感知是利用知识从感觉信号中提取意义。

2.表征与推理:代理维护着世界的表征,并利用它们进行推理。表征驱动推理;推理者根据表征进行操作。

3.学习:计算机可以从数据中学习。机器学习算法通过调整推理模型(如决策树或神经网络)的内部表征来构建推理器。

4.自然交互:智能代理需要多种知识才能与人类自然交互。这包括语言知识、“常识”和文化知识以及人类情感知识。

教师也可以根据课程标准对不同年级的要求而适当调整教育目标。

NRCFrameworkforK–12ScienceEducation(2012)的“科学与工程实践部分”,主要有以下学习目标与人工智能素养产生联系:

1.AskingQuestionsandDefiningProblems(提出问题和定义难题)

让学生通过观察提出问题,探索自然和设计的世界。这在AI中类似于问题定义和需求分析。

2.DevelopingandUsingModels(开发和使用模型)

建立和使用模型来描述或预测现象。AI通过建立数学和计算模型进行预测和解释。

3.PlanningandCarryingOutInvestigations

学生能够设计实验,分析变量之间的关系。这可以对应AI训练数据集和调试算法的过程。

4.AnalyzingandInterpretingData

数据分析技能包括使用逻辑推理和数字工具。这与AI中数据处理和建模的核心能力一致。

5.ConstructingExplanationsandDesigningSolutions

比较多种解决方案,选择符合条件的设计。在AI中,这类似于优化算法选择和结果解释。

结合ScienceandEngineeringPractice(科学与工程实践)的教育目标通过将科学与工程实践与AI技术对接,可以帮助学生更好地理解人工智能如何在真实世界中运作。

RI.3.3培养学生逻辑思维和对文本信息的深度理解

AI教育应用:通过分析数据关系和预测因果逻辑,提高学生的批判性阅读能力。

W.3.2提升学生的写作能力和信息组织能力

撰写信息性/解释性文本,清晰地阐述主题和传递信息。

AI教育应用:通过训练文本生成任务(如总结、概念提炼)帮助学生掌握清晰表达。

SL.3.4发展学生的演讲与表达技巧

AI教育应用:利用语言模型模拟听众,帮助学生改进演讲内容和表达方式。

这些语言素养目标不仅可以培养学生的语言能力,还为多学科协作和实践奠定基础,尤其是在AI驱动的教育背景下。

通过MachineLearningandtheFiveBigIdeasinAI的研究,我们可以看到,制定人工智能的教育目标,构建课程体系,应结合学科核心素养和跨学科核心素养,从科学、工程、语言素养等方面制定目标,结合课程标准设计实施和评价方案。

二、开发普适化教学资源,建设泛在化教学环境

关于“开发普适化教学资源,建设泛在化教学环境”,部委指出:

1.在国家中小学智慧教育平台开设中小学人工智能教育栏目,广泛汇聚优质教育资源,实现优质资源共建共享。

2.分批设立中小学人工智能教育基地,推动高校、科研院所和高科技企业的人工智能实验室、展厅等场馆向中小学校开放,开发适合中小学生的人工智能教育资源。

3.均衡配置中小学人工智能实验室资源,升级优化现有的数字化教学环境和设施设备,加强校际间资源共享,为学生提供人工智能体验、学习、探究、实践的空间。

当前国家中小学智慧教育平台已经开设了“大咖讲AI”,“名师教AI”,“师生学AI”等栏目,各大视频、知识付费平台也都有很多有趣的科普、教学、攻略视频。

截至2024年2月,已经分批设立了184个中小学人工智能教育基地。这些基地是通过各省级教育行政部门的遴选推荐,并经过教育部的公示而确定的。相信不久的将来,这样的教育基地会越来越多。

但是事实上很多学校缺乏必要的软硬件设施来支持人工智能教育。现有的多媒体教学设备无法满足实践探究活动的需求,这使得理论教学占据主导地位,限制了学生的实际操作机会。

然而,当前的人工智能,尤其是生成式人工智能的学习成本其实并不高,有普通配置的计算机甚至手机也可以学习与开发,但这对教师的主观能动性有着更高的要求。

三、推动规模化教师供给

关于“推动规模化教师供给”,部委指出:

将人工智能教育教师培训纳入计划,提高教师专业化水平。鼓励有条件的地区和学校充实人工智能教育教师队伍,积极引进高校、科研院所、高科技企业中符合条件的专业人才作为人工智能兼职教师。

当前专门的“人工智能教育”专业人才在全世界范围内都是稀缺的,但是机会总是留给不断进步的人。很多老师自发地学习人工智能,深刻理解时代变革,为下一代科学人才的培养付出自己的努力。也有一些平台和组织开始重视利用人工智能指导和支持教师的专业发展。

(一)

2024年国际教育技术协会(ISTE)为了填补教育准备(教师教育)计划(EducatorPreparationPrograms)在AI方面的空白,启动了首个AI探索项目。提出了一个包含七个关键策略的框架,旨在指导教师培训计划修订其教师认证课程,更好地准备未来的教育者,让他们能够创造学习环境,让学生了解和使用AI技术:

首先根据其官网介绍,AICoachbyEdthena具有如下功能:

牛津大学的NickyTerblanche团队在Comparingartificialintelligenceandhumancoachinggoalattainmentefficacy中探讨了人工智能(AI)教练和人类教练在帮助客户实现目标方面的有效性。通过比较两项为期10个月的纵向随机对照试验,研究发现无论是AI教练还是人类教练,都显著地帮助客户达成了目标,并且AI教练的效果与人类教练相当。

四、组织多样化交流活动,做好城乡统筹

此外,关于“组织多样化交流活动”,“做好城乡统筹”,部委指出:

1.鼓励学校通过多种形式活动,将人工智能与学生的个人生活、校园生活和社会生活有机结合起来,营造浓厚的人工智能教育环境。

在这方面,印度的一些做法值得思考,但因为其欠发达程度较高,其具体实施效果如何,仍然有待探讨:

在印度,CBSE(印度中央中等教育委员会)与英特尔合作,根据其2020年国家教育政策(NEP)的指导,制作了AI整合手册,旨在K-12课堂中推广AI模型。手册将AI定义为认知科学,并提出了AI作为教学方法的创新决策,不仅作为独立学科,也作为教授其他学科的辅助手段。

除了作为独立学科,CBSE还鼓励将AI技术整合到其他学科的教学中,作为提高教学效果的工具和方法。

例如,在数学、科学、语言等学科的教学中,教师可以利用AI工具来分析学生的学习习惯、认知水平和情感状态,从而提供个性化的教学支持。

可见AI全面融入教学环境,统筹城乡规划,离不开校企合作。

小结:

人工智能教育的全面推进,是一次面向未来的深刻变革,不仅在于技术如何重塑课堂,更在于如何通过教育塑造与技术同行的人才。从城市到乡村,从课堂到实验室,人工智能正在打破资源的不均与地域的局限,助力教育公平迈向新的高度。

THE END
1.基于人工智能的小学信息科技课堂教学活动的创新设计也要建立各学科之间的联系,实现学科融合,保证信息科技课堂内容的丰富性,打造具有现代化气息的教育体系。 参考文献: [1]黄浩婷,许明伟.STEAM理念下小学人工智能综合课程的设计与实践——以“防疫安全门”项目式教学为例[J].中小学信息技术教育,2022,(10):77-78. [2]许明伟.基于问题解决发展计算思维的小学人工https://wenku.baidu.com/view/56f8ab60ae51f01dc281e53a580216fc710a5306.html
2.人工智能小学课程设计.docx本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领文档描述 人工智能小学课程设计一、课程目标 知识目标: 1.让学生了解人工智能的基本概念,掌握其在生活中的简单应用。 2.使学生理解人工智能的基本工作原理,如数据收集、处理和分析。 3.引导学生了解人工智能的发展历程,认识我国在人工智能领https://m.renrendoc.com/paper/341650667.html
3.中小学人工智能课程的设计原则与实践范例中小学人工智能课程的设计原则与实践范例 中小学数字化教学 《中小学数字化教学》(CN10-1490/G4)系教育部主管、人民教育出版社主办的国家级教育专业期刊,主要服务于运用信息技术改进教学的中小学教师、教研员、校长,以及师范院校师生和科研院所的科研人员。本公号是刊物“纸数联动”的支撑平台之一。https://blog.csdn.net/AI_Frotech/article/details/120976727
4.中小学人工智能跨学科的课程设计与课堂教学【摘要】中小学人工智能跨学科课程的落地需要学科交叉點。本文以人工智能与数学为例,将跨学科课程的落脚点设计为:建模。一方面建模是信息素养中计算思维的核心要素,另一方面建模是数学学科核心素养之一。此外,建模的本质是源于并用于生产生活、人类发展历程中的实际问题,是面向真实问题解决路径的体现,适用于项目式学习。本https://www.fx361.com/page/2022/0617/10463685.shtml
5.省十三届人大三次会议《关于加强中小学新一代人工智能教育的建议一直以来,省教育厅就十分重视信息技术教育,按照国家中小学计算机课程和信息技术课程纲要的要求,与时俱进地制定相关课程实施文件,组织教研活动,有效开展中小学信息技术课外活动,培养学生的实践能力和创新精神。 一、抓好人工智能顶层设计 深入落实《辽宁省新一代人工智能发展规划》(辽政发〔2017〕57号),加强部门协同和省https://jyt.ln.gov.cn/jyt/gk/zfxxgk/fdzdgknr/jyta/srddbjy/2020n/E859BFBF8ABB473E86E81C50F5056094/
6.科学新课标培训心得体会范文(通用25篇)信息科技新课标里对教学研究与教师培训提出要求,因此,至少在人工智能这个环节,我们的小学初中老师还是有很多内容需要不断充电和学习。但在充电学习的过程中,不宜追求过新的算法,因为人工智能发展这几十年来,特别重大的、具有突破性的算法其实并不多。“我们不应该去追求新的(算法),但我们要知道最基本的算法原理在哪https://www.ruiwen.com/xindetihui/6507126.html
7.重磅!人工智能即将成为中小学必修科目,这个课我能劝一个是一个前些日子看新闻,竟然已经有城市官宣了将人工智能纳入中小学必修课程。 ChatGPT未来究竟会发展到哪一步,我真的不知道。但是我想,懂AI,懂科技,懂编程,会创新,是未来的孩子必备的技能。 后台也总有家长问我怎么带孩子学? 其实路径很多,建议1-3岁多玩积木、拼图、磁力片,锻炼思维和动手能力,3岁开始可以学乐高机器http://m.kuaijitoutiao.com/article/232358
8.人工智能心得体会9篇二、中小学机器人教学活动的几点做法: 考虑到中小学生和机器人课程的特点,为培养学生的综合设计能力和创新能力,本人认为机器人教学应该在教学内容、教学方法、教学组织方面一改其它课程的教学模式,走出一条新的路子来。 1、教学内容:机器人教学应注意学生知识广度的学习。虽然仅通过一门课程来扩充学生的知识面效果有限https://www.unjs.com/fanwenwang/xdth/20221130181133_6041555.html
9.我国中小学人工智能教育课程体系现状及建议——来自日本中小学(二)我国中小学人工智能教育课程标准 现阶段我国中小学实行的《基础教育信息技术课程标准(2012版)》和《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》在原课程标准的基础上也进行了大幅修改,人工智能相关内容在选修和必修模块中也都有所涉及。如在小学学段加入了算法与程序入门和机器人入门的拓展模块,让小学生体验程序设计过程https://maimai.cn/article/detail?fid=1514198497&efid=5Q2Zm6SXUW4giXhiJI9SKw
10.大量AI课程走进中小学,学校将如何应对目前能够为中小学的人工智能教育提供参考的是一本高中课标——《2017普通高中信息技术课程标准》(以下简称《课程标准》)。 《课程标准》明确高中阶段人工智能教育的教育内容和学业要求等内容。 高中阶段学生需了解人工智能发展历程及概念,能描述典型人工智能算法的实现过程,通过搭建简单的人工智能应用模块,亲历设计与实现简https://edu.codemao.cn/news/265
11.人工智能学习心得(通用28篇)在大多数数学科中存在着几个不同的研究领域,每个领域都有着特有的感兴趣的研究课题、研究技术和术语。在人工智能中,这样的领域包括自然语言处理、自动定理证明、自动程序设计、智能检索、智能调度、机器学习、专家系统、机器人学、智能控制、模式识别、视觉系统、神经网络、agent、计算智能、问题求解、人工生命、人工智能https://www.yjbys.com/xindetihui/fanwen/3342600.html
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