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【摘要】随着近几年国家大力推行人工智能教育,人工智能呈现爆炸式地增长,人工智能所释放的能量正慢慢地影响人们的学习和生活,人工智能课程教学也进入了我们的课堂。在党的十九大报告中,习近平总书记明确提出“落实立德树人根本任务”的要求。德育应该贯穿整个课堂之中,我们应如何在人工智能课程教学中进行德育渗透?本文将从人工智能课程的趋势、特点和教学目标为出发点,探讨人工智能课程教学中德育渗透的措施。
【关键词】 小学人工智能;课程教学;德育渗透
一、引言
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。“人工智能”定义为“对从环境中感知信息并执行行动的Agent 进行研究的一门学科。”2018年以来,人工智能教育得到国家大力推广,国务院《新一代人工智能发展规划》提出,要在中小学阶段设置人工智能相关课程,推广编程教育,将人工智能科普教育纳入常规教学;教育部《教育信息化2.0行动计划》指出,要充分适应时代和发展需要的人工智能及编程课程,进一步推进人工智能教育。2019年,我国第一批设立人工智能专业的本科院校有35所,2020年则有近200所大学开设人工智能专业,高中人工智能选修课正式推出,义务教育阶段的人工智能教育,也扑面而来,在短短几年内从无到有。
目前,国内越来越多的中小学,通过兴趣班、大班教育等方式开设人工智能教育课程。在美国,很多学校,从学前班就开始有编程课,人工智能的内容则从小学开始涉及。美国斯坦福大学曾提出 “人工智能思维”的概念,在学习人工智能思维的过程中,学生能够懂得人工智能的运行方式,从而明确自己和人工智能的区别,培养出与人工智能协作的能力。
人工智能是一个交叉性的学科,目前在小学的人工智能课程教学主要是在体验和实践,比如,语音识别技术、语音合成技术、图像识别技术等,这些应用目前还处于较为开源、开放的状态,比如,学生可能会使用一些不良用语让机器去说法,一些不健康照片进行图像识别,等等。因此,德育在人工智能课程教学中有其独特的价值体现,同时,人工智能课程教学也对德育提出了与时俱进的要求。
二、人工智能課程的特点及培养目标
(一)人工智能课程的特点
小学阶段的人工智能教学,主要有人工智能原理、机器视觉识别、机器听觉、TTS文本转换语音等在人工智能基础应用的体验为主。目前,佛山市《信息技术》编委会编写的教材,其中五年级下册在2019年教材改版后,新增了人工智能基础的教学内容,笔者有幸参与了这一部分教材的编写。从课程的设置,结合实际的教学,人工智能课程呈现出较明显的开放性、以实践体验为主的特点。
广东科技出版社《信息技术》人工智能课程(部分)
(二)人工智能课程教学的培养目标
人工智能课程内容涉及面广,能较好地开阔学生视野,从多方面、多角度了解人工智能,理解人工智能的概念,以及通过实践参与,理解人工智能涉及的各个领域。还能结合摄像头、麦克风等硬件动手实践,通过编程对各项技术进行编程体验,制作基于图形化编程的人工智能应用。通过这些培养计算思维,养成正确使用人工智能应用的良好心态,形成积极主动参与人工智能编程的心态,体验人工智能在生活中的应用。
三、人工智能教学德育渗透的措施
(一)分析国内外AI发展历史、现状,激发学生爱国情怀和学习积极性
AI的历史,1950年图灵测试、1956年达特茅斯论坛提出人工智能概念,直到2017年,AI发展均在西方国家有较为长足的发展,在较长一段时间内处于领先地位,而我国在2018年才开始逐步在imagenet等世界顶级AI舞台有所建树,AI研究起步晚,技术相对薄弱。通过爱国教育,号召大家积极行动主动学习,承担起祖国接班人的责任。
(三)开展人工智能相关议题的班级辩论会,树立正确的世界观、人生观。
在刚接触到人工智能的时候,由于很多学生受科幻电影的影响,慢慢会有一种观点,认为人工智能终将超越人类智能,甚至会像电影中描绘的一样拥有自己的思想,霸占地球。如果学生抱有这种“地球将会被AI毁灭”的观点,对学生学习是极其不利的,针对此情况,可以设立“未来的人工智能是否超越人类的智能”等相关议题的班级辩论会,让学生广泛地查找、学习人工智能伦理,辩论的输赢不重要,重要的是养成一种遇到不同观点进行探索的精神,同时,在正确引导下使学生更深层次地认识到,在可见的未来,AI还仅仅是在某一个特定领域使用的专用机器人,只会给地球带来更多的便利,提高我们的生活品质,从而让学生树立正确的世界观、人生观。
(四)正确引导,树立正确的道德观
基于人工智能目前的开放性,在很多应用中仍未对青少年有正确的引导,比如,在学习和和应用TTS文字转语音技术时,所输入的任意不良的词、句都转换成语音并播放出来,同样的问题在语音识别上也一样,不加选择对听到的任意语音进行识别,以及在摄像头成像识别等也是,在进行这些内容的课程教学的时候,是迫切需要我们正确地引导学生,要养成培养健康、阳光的道德品质,正确地进行人工智能的学习和体验。
(五)培养学生严谨的作风和科学的态度
学习人工智能需要严谨的作风和科学的态度,科学家在研究人工智能的理论基础的时候,是需要拍摄大量的图片素材,作大量的数据处理,比如,为让机器认别数字“1”,其实是找了几千个甚至上万个人写下不同的“1”字,经过处理后给机器进行学习的,这是一个严谨的研究过程。另外,人工智能的学习离不开编程,编写程序是不允许有任何错误地,比如,编写的代码中多了一个空格,或一个逗号均会出错,而当程序太长时,又需要作适时的注释说明等。在人工智能学习应的中的很多情况,都需要有严谨的作风和科学的态度,才能较好地完成学习任务。
(六)通过实操、竞赛,培养团队意识和合作精神
人工智能课程的学习,最后都是需要实践操作,也经常需要小组合作制作人工智能的应用系统或作品,此时就可以通过团队的分工合作,培养学生的团队合作精神,而在对AI的各种创作、应用当中,又需要进行自主创新能力,以提高自己作品的质量。适当的时候可以在班级作分享、或在其它各项科创活动进一步的展示中,体验人工智能创作的乐趣,更加强化学生积极学习的主观能动性。
四、结语
结合人工智能课程教学的特点和培养目标,将德育渗透到人工智能课程教学中,促进了学生对人工智能的进一步了解,丰富了课堂教学方式,激发了学生的学习主动性,使学生在巩固人工智能编程知识的同时,培养了爱国情怀、信息素养、团队协作、进取精神。“蒙养之始,以德育为先。”教师要认清德育渗透的重要性,深入挖掘教材的德育内涵和搜集德育素材,加强自身的修养,提高德育渗透的自觉性,寓德育于人工智能课程教学全过程,使学生在学习中提升思想品德。
参考文献:
[1]谷明信.浅谈机器人课程教学中的德育渗透[J].现代职业教育,2016(30):36-37.
[2]罗定生,李文新等.北京大学人工智能课程教学改革与实践[J].计算机教育,2019(10):3-8.
[3]计建平.浅析信息技术教学中的德育渗透策略[J].中小学实验与装备, 2019(2):55-56.
[4]崔炜.基于创新型教学观的人工智能课程教学改革[J].读天下,2019(4):40.
【关键词】 小学人工智能;课程教学;德育渗透
一、引言
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。“人工智能”定义为“对从环境中感知信息并执行行动的Agent 进行研究的一门学科。”2018年以来,人工智能教育得到国家大力推广,国务院《新一代人工智能发展规划》提出,要在中小学阶段设置人工智能相关课程,推广编程教育,将人工智能科普教育纳入常规教学;教育部《教育信息化2.0行动计划》指出,要充分适应时代和发展需要的人工智能及编程课程,进一步推进人工智能教育。2019年,我国第一批设立人工智能专业的本科院校有35所,2020年则有近200所大学开设人工智能专业,高中人工智能选修课正式推出,义务教育阶段的人工智能教育,也扑面而来,在短短几年内从无到有。
目前,国内越来越多的中小学,通过兴趣班、大班教育等方式开设人工智能教育课程。在美国,很多学校,从学前班就开始有编程课,人工智能的内容则从小学开始涉及。美国斯坦福大学曾提出 “人工智能思维”的概念,在学习人工智能思维的过程中,学生能够懂得人工智能的运行方式,从而明确自己和人工智能的区别,培养出与人工智能协作的能力。
人工智能是一个交叉性的学科,目前在小学的人工智能课程教学主要是在体验和实践,比如,语音识别技术、语音合成技术、图像识别技术等,这些应用目前还处于较为开源、开放的状态,比如,学生可能会使用一些不良用语让机器去说法,一些不健康照片进行图像识别,等等。因此,德育在人工智能课程教学中有其独特的价值体现,同时,人工智能课程教学也对德育提出了与时俱进的要求。
二、人工智能課程的特点及培养目标
(一)人工智能课程的特点
小学阶段的人工智能教学,主要有人工智能原理、机器视觉识别、机器听觉、TTS文本转换语音等在人工智能基础应用的体验为主。目前,佛山市《信息技术》编委会编写的教材,其中五年级下册在2019年教材改版后,新增了人工智能基础的教学内容,笔者有幸参与了这一部分教材的编写。从课程的设置,结合实际的教学,人工智能课程呈现出较明显的开放性、以实践体验为主的特点。
广东科技出版社《信息技术》人工智能课程(部分)
(二)人工智能课程教学的培养目标
人工智能课程内容涉及面广,能较好地开阔学生视野,从多方面、多角度了解人工智能,理解人工智能的概念,以及通过实践参与,理解人工智能涉及的各个领域。还能结合摄像头、麦克风等硬件动手实践,通过编程对各项技术进行编程体验,制作基于图形化编程的人工智能应用。通过这些培养计算思维,养成正确使用人工智能应用的良好心态,形成积极主动参与人工智能编程的心态,体验人工智能在生活中的应用。
三、人工智能教学德育渗透的措施
(一)分析国内外AI发展历史、现状,激发学生爱国情怀和学习积极性
AI的历史,1950年图灵测试、1956年达特茅斯论坛提出人工智能概念,直到2017年,AI发展均在西方国家有较为长足的发展,在较长一段时间内处于领先地位,而我国在2018年才开始逐步在imagenet等世界顶级AI舞台有所建树,AI研究起步晚,技术相对薄弱。通过爱国教育,号召大家积极行动主动学习,承担起祖国接班人的责任。
(三)开展人工智能相关议题的班级辩论会,树立正确的世界观、人生观。
在刚接触到人工智能的时候,由于很多学生受科幻电影的影响,慢慢会有一种观点,认为人工智能终将超越人类智能,甚至会像电影中描绘的一样拥有自己的思想,霸占地球。如果学生抱有这种“地球将会被AI毁灭”的观点,对学生学习是极其不利的,针对此情况,可以设立“未来的人工智能是否超越人类的智能”等相关议题的班级辩论会,让学生广泛地查找、学习人工智能伦理,辩论的输赢不重要,重要的是养成一种遇到不同观点进行探索的精神,同时,在正确引导下使学生更深层次地认识到,在可见的未来,AI还仅仅是在某一个特定领域使用的专用机器人,只会给地球带来更多的便利,提高我们的生活品质,从而让学生树立正确的世界观、人生观。
(四)正确引导,树立正确的道德观
基于人工智能目前的开放性,在很多应用中仍未对青少年有正确的引导,比如,在学习和和应用TTS文字转语音技术时,所输入的任意不良的词、句都转换成语音并播放出来,同样的问题在语音识别上也一样,不加选择对听到的任意语音进行识别,以及在摄像头成像识别等也是,在进行这些内容的课程教学的时候,是迫切需要我们正确地引导学生,要养成培养健康、阳光的道德品质,正确地进行人工智能的学习和体验。
(五)培养学生严谨的作风和科学的态度
学习人工智能需要严谨的作风和科学的态度,科学家在研究人工智能的理论基础的时候,是需要拍摄大量的图片素材,作大量的数据处理,比如,为让机器认别数字“1”,其实是找了几千个甚至上万个人写下不同的“1”字,经过处理后给机器进行学习的,这是一个严谨的研究过程。另外,人工智能的学习离不开编程,编写程序是不允许有任何错误地,比如,编写的代码中多了一个空格,或一个逗号均会出错,而当程序太长时,又需要作适时的注释说明等。在人工智能学习应的中的很多情况,都需要有严谨的作风和科学的态度,才能较好地完成学习任务。
(六)通过实操、竞赛,培养团队意识和合作精神
人工智能课程的学习,最后都是需要实践操作,也经常需要小组合作制作人工智能的应用系统或作品,此时就可以通过团队的分工合作,培养学生的团队合作精神,而在对AI的各种创作、应用当中,又需要进行自主创新能力,以提高自己作品的质量。适当的时候可以在班级作分享、或在其它各项科创活动进一步的展示中,体验人工智能创作的乐趣,更加强化学生积极学习的主观能动性。
四、结语
结合人工智能课程教学的特点和培养目标,将德育渗透到人工智能课程教学中,促进了学生对人工智能的进一步了解,丰富了课堂教学方式,激发了学生的学习主动性,使学生在巩固人工智能编程知识的同时,培养了爱国情怀、信息素养、团队协作、进取精神。“蒙养之始,以德育为先。”教师要认清德育渗透的重要性,深入挖掘教材的德育内涵和搜集德育素材,加强自身的修养,提高德育渗透的自觉性,寓德育于人工智能课程教学全过程,使学生在学习中提升思想品德。
参考文献:
[1]谷明信.浅谈机器人课程教学中的德育渗透[J].现代职业教育,2016(30):36-37.
[2]罗定生,李文新等.北京大学人工智能课程教学改革与实践[J].计算机教育,2019(10):3-8.
[3]计建平.浅析信息技术教学中的德育渗透策略[J].中小学实验与装备, 2019(2):55-56.
[4]崔炜.基于创新型教学观的人工智能课程教学改革[J].读天下,2019(4):40.