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2030年前在中小学基本普及人工智能教育?教育界如何看待这件事

结论

国内中小学从上往下发文普及人工智能教育,“行业”成熟期就是考证、升学,培训,最后成为有钱人的游戏。


可能效仿美国直接进入科普实验阶段或学习日本给出明确的指导性学习框架,可能才是更好的初期实践方式。

 

前不久,在科创圈有个重磅消息,教育部发文明确提出“2030年前在中小学基本普及人工智能教育”

“人工智能”这四个字,家长们应该都听说过。前几个月引爆科技圈的ChatGPT4.0、Sora模型、阿尔法围棋(AlphaGo)战胜柯洁事件,背后的主角都是人工智能,或者说AI。这和我们的孩子有什么关系?和孩子的教育又会产生怎样的联结?今天的文章,我们深度挖掘了教育部文件背后的一些信息差,帮助家长第一时间跟上一线教育步伐。

 

教育部发布的文件给家长释放了哪些信号

该文件原文如下,重点部分我们做了红色标记,方便家长阅读👇

 

这份文件传达了哪些和我们家长有关的信息,我们简单捋一捋。

抓重点

1.全国中小学接下来将会陆续开展人工智能教育课程。

2.人工智能的学习将会从小学一直持续高中:

小学低年级段侧重感知和体验人工智能技术

小学高年级段和初中阶段侧重理解和应用人工智能技术

高中阶段侧重项目创作和前沿应用

3.人工智能素养可能会纳入学生综合素养评价体系。

4.接下来,教育部门和学校将会大力开展人工智能的相关赛事。

5.“中学生英才计划”将会增加人工智能领域的人才选拔。

 

说白了,这就是一次新的教育信息差,正如前些年的编程和机器人,只是这一次的主角换成了人工智能。

这几年家长应该都有感触,无论是在升学政策还是国家人才选拔上,很多资源都倾斜到了“数理科创”上。

人工智能同样属于“科创”范畴,也就是说,它和“白名单”“科技特长生”会有着紧密的联系。

从“中学生英才计划中”就可以看到,未来的人才选拔,具有人工智能特长的孩子将会成为香饽饽。

并且,从文件中提到“构建系统化课程体系”“推动规模化教师供给“等来看,我们猜测人工智能的地位至少会和编程、机器人持平,也许更高。

那作为家长,我们需要把“人工智能”当成一门正式学科来对待吗?

目前来看不至于。

通知里只是鼓励将人工智能教育纳入地方课程和校本课程,纳入课后服务项目和研学实践,暂时并没有说会成为一门单独的科目。

至于,未来我们国家会不会把人工智能教学融入到语数英科这些主课上,像国外学校一样建立起完整的AI学习体系,这都是后话了。

不过可以预见,AI会逐渐和其他学科相结合,孩子们将来的学习生活中运用AI的场景肯定会越来越多。

这是AI时代下的教育变革,我们的孩子身处其中,人工智能是避不开的一环。

再说一点我们自己的想法。

虽然国家层面已经在推进人工智能教育走进校园,但考虑各种因素,政策落地到每个孩子头上,是一项非常庞大且漫长的工程。

先不说AI进校园需要有大量资金支持,唯一和人工智能沾边的信息技术老师,目前都供不应求,更别说能精通人工智能的教育者,全国能有多少呢?

要是等到学校开设相关课程,再让孩子去学习接触人工智能,可能就有点晚。

我们建议家长如果有条件,可以在生活中引导孩子多去了解AI、体验AI,比同龄人家庭,先走一步。

Ps:文章最后部分我们提供了一些家庭AI学习建议,可以参考

 

青少儿编程和机器人课程,不算完全意义上的人工智能

很多家长有困惑,什么是人工智能?是不是就是机器人,是不是就是编程课?

毕竟现实生活中,我们常常看到人工智能的新闻会和机器人、编程一同出现,特别是科幻电影中,智能机器人的形象已经深入人心。

那机器人和编程,是否就代表了人工智能呢?

我们的回答:孩子所学的编程/机器人课程与人工智能存在一定关联,但不能全面代表人工智能。

有关人工智能、机器人、编程三者之间的关系,我们做一个通俗易懂的全面解析。

三者关系图。

(1)人工智能的定义

人工智能由两部分组成,人工与智能。

人工(Artificial)是指人类创造的任何东西,智能(Intelligence)代表理解、思考、学习、推理能力。

两者结合到一起,可以理解为人类设计出的能够像人一样具有理解、思考、学习、推理能力的东西,就叫人工智能。

创造的东西可以是一个实体,比如机器人、一辆汽车,也可以是一个虚拟的东西,比如大模型。

那如何让这个东西拥有人类智能呢?就要通过编程中的算法来实现。

 

(2)人工智能和青少年编程的关系

编程的范畴很广,目前市面上的编程课程,侧重于培养孩子的逻辑思维、问题解决能力和算法设计能力等。

通过编程课,孩子能学会将复杂问题分解为多个简单步骤,然后用编程指令去实现,这是一种基础的编程思维训练。

虽不是完整意义上的人工智能,但却是人工智能所需的底层思维基础。

如果孩子后期对AI开发感兴趣,想进一步学习,就需要一定的编程基础。

基于Python创作的人工智能项目(车牌识别)。

(3)人工智能和机器人课程的关系

机器人课程通常会涉及机器人搭建和编程控制,通过编程让机器人完成特定任务,如让机器人在迷宫中自主导航、避障等。

这种将硬件与编程相结合的方式,体现了人工智能中物理世界与数字世界交互的特点;

通过编程指令让机器人完成堆叠方块的任务。

但这只是人工智能在机器人领域的一种简单应用场景,不能代表完全的人工智能。

举个例子。

孩子在机器人课程中,会涉及传感器的学习和应用,如红外线传感器、超声波传感器等,使机器人感知周围环境信息,这类似于人工智能中的感知层;

然而,人工智能的感知不仅仅局限于简单的传感器数据获取,还包括对复杂图像、语音等信息的高精度识别和理解。

所以,机器人课程中的传感器应用只是初步的感知基础。

(4)总结一下。

第一,真正的人工智能系统更“智能”。

当前,孩子们所学的编程和机器人课程,大多是在预设的程序和规则下进行操作,智能程度相对较低。

比如,人工智能可以通过大量数据训练,自动识别各种不同的图像内容,而孩子编程控制的机器人可能只能识别有限的几种物体或场景。

第二,人工智能的学习更复杂,难度更大。

人工智能涵盖了机器人和编程的部分知识,同时还包括其他领域知识(机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉)。

而编程和机器人课程只是涉及其中一些基础知识和简单应用。

家长可以这样想,有了编程和机器人的学习经验,孩子对人工智能会有更深刻的理解;

同样,想要学习人工智能,需要一定的编程和机器人知识做铺垫。

 

靠谱的人工智能竞赛两条线:白名单和体制内

接下来我们介绍一些适合青少年参加的人工智能相关赛事。

人工智能竞赛,无论是在白名单还是体制内,一直都有,只不过往年参赛人数比起机器人和编程,会比较少。

不过在国家颁布通知后,可能接下来这些人工智能竞赛会开始变得火爆。

如何选择科创赛事,我们一般推荐两条路线——白名单赛事和体制内赛事,人工智能竞赛也是如此。

(1)白名单赛事

全国青少年人工智能创新挑战赛

这项赛事所有比赛都围绕人工智能。每年都有特定主题,要求学生基于人工智能有关知识和规则,运用机器人、电子技术、信息技术、机械工程、单片机和编程等有关知识,以个人或小组的方式进行创新设计并参与竞赛。

比赛分为四个方向,其中的机器人和编程赛事,和普通赛事有所不同,更聚焦在智能应用上,因此赛事难度更高。

全国中小学信息技术创新与实践大赛

NOC是非常综合的大型科创赛事,专门开设了人工智能赛道。

其中AI大模型和AI生成创新挑战,都是今年新增的赛项。

比赛内容是如何应用生成类人工智能,类似使用ChatGPT进行反复训练,从而通过AI大模型完成比赛任务,例如创作具有完整故事情节的作品。

这两项比赛不需要编程和机器人的相关知识,如果孩子平时会使用AI模型,可以去试试。

在设计赛道中,也有部分赛事和人工智能相关,比如通过AI与3D打印、动画、开源硬件等的不同结合来创作作品。

(2)体制内赛事

“全国青少年人工智能创新实践”活动

赛事由中国科协、上海人工智能实验室主办,免费报名参加。

分成AI艺术生成、AI交互设计、AI工程实践和AI算法四个板块。

还有些人工智能赛事会由当地科协、人工智能协会、教育局举办,需要家长及时关注当地信息。

 

人工智能素养启蒙,家庭中可以这样做

最后我们回到文章开头提到的,如何在家庭中开启孩子的人工智能启蒙。

我们的孩子也许不必要成为人工智能项的科技人才,但在当下这个科技飞速发展的时代中,我们至少教会孩子如何与AI相处、如何科学使用AI

这是我们今天这篇文章最想要和家长们传达的观点。

做到这一点,不需要花大价钱去报课,只需要给孩子提供一些渠道,让他去亲身体验、感受一下人工智能。

我们提供以下三个方向的学习建议:

第一,适合青少儿严谨AI科普

第二,适合青少儿的AI应用体验

第三,适合青少儿的AI学习课程

 

01 严谨AI科普

① 新闻音频

国内目前做得比较好的是博雅的科技新闻。我们整理了目前为止有关AI的相关新闻,包括资讯了解、前沿突破、方向探讨。

 

② 订阅科普杂志

比如《万物》和《好奇号》,会对AI进行持续跟踪报道。

 

③ 科普专刊

比如《少年时》的AI智能系列专题。

 

④ 观看AI纪录片

《智能时代》

由中央广播电视总台出品,该片在国际视野下,讲述人类在和机器共存、相融的进程中,如何创造、模拟、延伸、扩展自身智能,甚至挑战自身认知。

 

《AI时代》

《AI时代》是小罗伯特·唐尼和YouTube联合打造的与人工智能技术及科技有关的纪录片,小罗伯特·唐尼主持并担任旁白。

该影片从不同角度深入探讨了AI技术对人类未来的生产生活会产生什么影响。

《人工智能指南》

BBC出品,深入探讨了人工智能的起源、发展及其对人类社会的影响。

 

02 AI应用体验① 基于大模型的聊天机器人ChatGPT4.0(🪜)

网址:https://chatgpt.com/OpenAI

开发的人工智能聊天机器人,可以用中文进行对话。

孩子有什么疑问,随时可以帮助解答👇

ChatGPT的优势在于强大的算力和海量数据支持,因此各种主题和领域上都能提供相对准确和有深度的回答。

如果使用ChatGPT有困难,那可以让孩子体验国内的一些大模型,在使用逻辑上和ChatGPT是一致的。

 

豆包

字节跳动公司开发的 AI 助手,有网页版也有App。

豆包除了语言聊天模式,还针对用户需求做了细分,比如适合孩子们的有英语外教Owen、作文批改助手、数学试卷生成器等。

除了豆包,还可以让孩子去体验一下讯飞星火、通义千问、文心一言,在操作上都是一致的。

孩子在对话框输入自己的问题,就可以得到答案。

比如,孩子需要做一张读书卡,没有头绪,就可以请聊天机器人来帮忙出谋划策。

以上这些AI大模型其实有非常多的衍生产品,对话机器人只是其中一种,像是AI绘画,AI视频,AI音乐,孩子在体验大模型时,都可以去试试。

除此之外,我们再介绍一些其他的AI应用软件。

 

② AI口语对练

Hi Echo

有道推出的一款AI口语对练,有专门的儿童模式。

儿童模式下,可以和机器人自由聊天,也可以选择主题进行探讨。

对话中如果遇到不会的情况,可以选择对话提示,也可以切换中文翻译,使用起来还是挺流畅的。

 

口袋领航外教

一款针对英语口语学习的外教AI课,能匹配校内教材和一些原版教材,同时也有相对应的主题练习。

比起聊天机器人,这个AI口语更像是在模拟外教直播互动课堂。

 

③ AI创作(视频/绘图/音乐)

即梦

字节跳动出品,可以创作图片、视频和音乐。

操作很简单,只要输入文本即可。

 

03 AI学习课

如果孩子对AI兴趣浓厚,愿意自己尝试一下,我们找到了一个适合学生学习的免费网站—— OpenXLab浦育平台。

 

OpenXLab浦育平台

浦育(OpenInnoLab)是上海人工智能实验室专为中国青少年打造的AI开放式学习网站,目前是免费阶段。

适合人群:6-19岁都适用

地址:www.openinnolab.org.cn/pjedu/home

操作步骤很简单,跟着网站指令来,三年级以上的孩子都可以自行操作。

第一步:邮箱/手机号免费注册。

第二步:认识和训练AI

网站提供了丰富的AI体验,如图像分类、手势分类、语音分类、AI绘画、音乐指挥家、人脸捕捉等等。

体验后,孩子对如何训练AI就有一个大概认知了。

第三步:深度AI学习

如果孩子体验后对AI很感兴趣,想要深入研究,网站提供了从小学入门到初高中进阶学习课程,目前免费开放。

不过正如我们上面说所,AI的学习需要有一定的编程和机器人知识作为铺垫,如果孩子本身已经在上编程/机器人课,就可以鼓励他自己来学习。

以上是我们对于家庭中如何启蒙孩子的AI素养,提供的一些小建议。

显然,人工智能的发展在未来很长一段时间内都是全人类的大事,哪怕撇开和教育相关部分,我们仍然希望孩子们去了解AI、使用AI、掌握AI。

这是如今时代下每一个社会人都应该要具备的AI素养。

 

参考内容

美国

Learn About 启发式学习工具

Gauth 豆包推出的美版“猿辅导”

Class Companion 已在美国超过20,000所学校中使用

日本

文部科学省计划在2024年内基于新草案公布正式应用指南,新指导方针的主要内容:

  • 以人为本的原则:新指南明确提出AI的核心目标是增强人类能力,AI的输出应作为决策参考,最终的判断和责任仍然由人类承担。
  • 能力培养:指导方针强调将AI工具与现有学习纲要结合,通过AI辅助教学,培养学生的信息素养和解决问题的能力,同时提升他们的批判性思维。
  • 教师角色:教师被视为关键角色,不仅需要掌握必要的AI知识,还需引导学生正确使用AI工具。这要求教师在保持传统教育职责的同时,拓展新的能力边界。
  • 具体应用场景:指南涵盖了从教师备课到学生学习的多个维度,鼓励教师利用AI提升工作效率,并支持学生通过AI进行个性化学习。
  • 安全与合规:新指导方针强调隐私保护和著作权等法律底线,要求在使用AI时避免输入敏感信息,以确保安全合规使用。
  • 道德教育与信息素养:指南要求在引用AI生成内容时注明来源,以培养学生正确使用AI工具的意识,防止滥用和抄袭行为。
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