编程思维和人工智能“飞入”寻常课堂

时间:2019-07-23作者:长春新闻网(ninidao.com)

  本报讯(记者郑亚博 魏海政)“我们学校2016年就开设了编程课,还有无人机‘飞行创客’、动漫等各种创客课程,每周二下午两节课选课走班、自由选课。”近日,山东省潍坊市安丘市实验小学校长张宝成告诉记者,“学校已连续举办了17届创新节,把学生从单纯的文化课学习、考试中解放出来,培养创新创造思维和动手实践操作能力,受到了师生的欢迎。”

  在安丘市,目前像实验小学一样,开设编程、创客课程,推动信息技术与学科教学的融合,并将人工智能和大数据技术引入课堂教学改革和教研过程,已成为一道亮丽的教改风景。

  安丘市教体局局长于利民介绍,安丘市近年来深入推进教育信息化工作,目前全市97所学校已全部实现万兆到校,所有中小学全部开设了编程课,建立了全市网上教研联盟和城乡协同教研机制,城乡师生可同上一堂课,并引进了以大数据技术和人工智能为支撑的课堂教学改进项目,有力促进了教育教学质量的提升。

  在充分调研论证和前期试点的基础上,安丘市2017年面向全市所有中小学生开设了编程课,并根据学生的年龄特点选定了scratch和编程猫两种工具,由学校根据师资和学情自主选择。为了更好地推广编程教学,安丘聘请专家对编程课教师进行了8次集中培训,组织开展了“全市中小学教师信息化专业素养大赛”和“全市信息教师编程大比武”,提升全市信息化教师编程能力和编程教学水平。

  在安丘实验小学,7名计算机专业毕业的青年教师组成了编程团队。“我们并非要把代码等复杂的知识传授给小学生,而是通过可视化的图形编程和简单的编程游戏等,培养学生的编程思维,锻炼学生的创造力和逻辑推理能力,在每个学生心里播下一颗种子。”安丘市实验小学教师高炳军说。

  该校五年级学生张心怡精心制作的抽取幸运观众程序,创新了舞台背景切换的方式。“说起来容易,做起来难。完成这个小程序的编制,帮助我锻炼了动手实践解决问题的能力,它带给我的成就感,比考满分还要高!”张心怡说。

  在2018年安丘市举办的首届创意编程大赛上,全市10万余名学生,参加了实体机器人、网上虚拟机器人和编程猫三大比赛项目,锻炼和培养学生的创意构思、探索精神、艺术审美、程序思维等素养。

  2016年至2018年,安丘各中小学配备触控一体机1077台,更新微机7264台、平台资源30余套。在此基础上,安丘市教体局确立了第一批人工智能应用教学试点。

  “人工智能有利于把教师从事务性的工作中解放出来,为学生量身定制个性化的学习方案。”青云学府电教中心刘维政老师说。在青云学府的试点中,每个学生有专属的平板电脑,以及带有微型摄像头、可以记录书写全过程的碳素笔。“每个学生的学习情况不同,传统的教学无法捕捉到学生的每一步解题思路,而人工智能会分析每个学生的学习行为及过程,为每个学生出具个性化的学习分析报告。这相当于为一个班50个孩子,个性化定制了50位教师。”青云学府校长张堂三说。

  “在之前的传统教学中,每天需要花三四个小时批改作业、统计分数等,现在利用人工智能后,变成了几分钟后即可查看每个学生及全班学生整体的学习报告。人工智能还可以自动生成错题本,提供诊断报告,推送相应练习。老师可以把更多的精力放在课程设计、教研和管理方面,学生漫无目的做题练习大大减少,强化了有针对性地解决问题的练习,大幅减少了‘刷题’量,大大提高了教学效率。”青云学府数学教师王学芬说。

  此外,安丘市还通过建立教育大数据库和学生学习监测系统,利用大数据分析技术,尝试重塑课堂教学模式与方法,对学生学习行为进行轨迹还原,精细刻画每个学生的个体学习特征,实现个性化教学。

  “通过大数据分析,可以收集和分析学生日常学习和完成作业过程中产生的数据,精确地告诉老师每个学生的知识点掌握情况,教师可以针对每一个学生的学习情况来有针对性地布置作业。”青云双语学校教师姜浩说。在该校试点实践中,大数据平台还为每个学生反馈个人综合成绩报表、各科试卷卷面分析报表、个人历次考绩、名次曲线变化图,教师可以对学生的学习情况进行长期的跟踪对比,指导学生进一步学习。

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