缺乏足够师资和优秀课程,“没有考试”的AI教育怎么教?

发布时间2021-09-10 15:37 作者:佚名 原文链接:点击获取

原标题:师之惑|缺乏足够师资和优秀课程,“没有考试”的AI教育怎么教?

跨入AI时代,中小学的人工智能课程到底应该怎么教,学生又到底该怎么去学,考验着新一代的一线的教师们。

从门外汉到国内最早研究Scratch和Arduino课程的一线教师,温州中学创客教育工作室负责人、浙江省特级教师、中国开源硬件“虚谷计划”联合发起人谢作如被推崇为“中小学创客教育第一人”。

他给学生看似“无用”的教育,却让他们受益终身,成就了一批科技奇才。

作为一名高中一线教师,谢作如十分强调AI教育中的交互,“重要是让孩子们知道学了以后能在生活中去解决哪些问题”。

他认为,推广中小学编程教育面临的

最大困难莫过于没有足够的教学师资和优秀的课程资源。

他建议,更多学校可以

尝试开发人工智能应用的校本课程、地方课程,在建立创客STEAM课程体系中向信息技术倾斜,让更多教师加入到共同探索人工智能教育当中。

“没有考试”的AI教育怎么教?

从门外汉到国内最早研究Scratch和Arduino课程的一线教师,温州中学创客教育工作室负责人、浙江省特级教师谢作如被推崇为“中小学创客教育第一人”。

跨入AI时代,中小学的人工智能课程到底应该怎么教?学生又到底该怎么学?在近日举行的一场关于人工智能的教育论坛上,谢作如分享了自己的思考。

2020年疫情期间,他宅在家开始涉猎人工智能、神经网络、机器学习。“学着学着逐渐发现能找到的所有的教程、教材只告诉我怎么训练模型,没有告诉我怎么应用模型”,他说,“这说明当前的人工智能的教材做得都不够,至少没有解决这个很重要的一个问题。”

为什么这么重视要应用模型呢?其实这就是一种交互。什么是交互?他说,可以理解为输入和输出。训练模型是输入,应用模型就是输出;学习技术是输入,使用技术就是输出。“输入输出都很重要,都得去做。”

谢作如表示,任何一门课程都得解决两个基本问题,第一为什么学?第二,怎么吸引学生去学?人工智能不是一个高考中的科目,如何去吸引学生,也非常重要。

所谓经世致用,学问必须有益于国事,也就是学习要解决问题。在“为什么学”的话题中,谢作如指出,AI教育的引导中,重要是让孩子们知道学了以后能在生活中去解决哪些问题。这也是教师们在做课程、做教育过程中必须得思考的一个问题。

此外,他表示,对一门“没有考试”的课程来讲,仅仅有用可能还不够,必须得做得有趣才能吸引学生。

“关于机器学习,现在能找到的绝大部分教材都是从大学里搬下来的,可以说那些训练模型基本上都没什么意思,我举两个例子:比如鸢尾花的分类,输进去其实也从来没见过;还比如波士顿的房价预测,离得太远,都让人提不起兴趣。”

那谢作如是如何来吸引学生的?

来看看他课堂上的议题——学生们研究过如何通过脚板大小来预测身高;从喜欢的动画《精灵宝可梦》中收集数据去预测精灵的大小与其防御攻击力之间的关系;制作颜值测试仪,看看谁更帅;造一把可以用凌空手势解开的锁;再有,除了人脸,能不能识别自家的猫脸、狗脸?

他介绍,在创客领域,很多人不仅会研究如何识别猫脸,还有人做了如何识别拉面的模型——看到一碗拉面拍个照就知道是出自哪家餐馆。“这样就比较好玩,离生活近了。真的要在教育里体现出有趣有用,就要定位到人机交互的实践。”

在AI教育中,谢作如十分强调交互的概念。他归纳了交互的三层含义:第一,交互以后凸显了人工智能的作用;第二,交互让人工智能变得有趣;第三,交互拓宽了人工智能的边界。因为研究交互,会引申出很多学科。他说,“比如我的一个学生就一直在聊如何让摄像头识别他的种种动作,其中就涉及到诸如坐标之类的内容,一定会跟很多学科交互起来。”

那么,要做以交互为核心的人工智能课程,还有什么注意要点呢?

首先要表现在互动上,包括体验互动、实验互动和实践互动。谢作如建议,每个单元学完一定要去做一个项目,把学到的内容给用起来,称之为“人工智能实验到智能信息系统”,连成一条线再增加各种学科知识,希望学生能把传感器往里接,实现多模态的加工。

2020年年底,谢作如跟一个朋友设计出了一个开源的智慧农场项目。“很多孩子会说学的东西在生活中没法实现。例如有孩子做了个智能停车场的模型,但我希望它是真实摆在那里的。我就把门改好,让它识别人脸。”

中小学创新比赛被“玩坏”了?

另外,他还直言,当前的中小学生创意创新的比赛给“玩坏”了。“到什么程度呢?比方今天一个小学生做了车,明天你再做车,人家就觉得不是创新了。因此就出现了许多杂七杂八的创新,都是在比赛下被逼的”,他说,“我们应该反其道行之,在创客教育里特别强调造物,我们甚至推出了一个叫经典再造的活动,只要有技术的发展或者换一种技术,做过的事可以重新做,这样实际才是最有必要的”。

那么AI教育中还要实行哪些交互呢?谢作如还提到了需要专家和教师之间的交互。只有行业专家与教育专家拥有更好的沟通和交流,教材与行业的交互才能不断更新。革命是最难的,遇到新生事物,教师也需要不断地深度学习。

他认为,推广中小学编程教育面临的最大困难莫过于没有足够的教学师资和优秀的课程资源。他建议,更多学校可以尝试开发人工智能应用的校本课程、地方课程,在建立创客STEAM课程体系中向信息技术倾斜,让更多教师加入到共同探索人工智能教育当中。

目前,在AI教育领域,已经有了令人鼓舞的先例:学校输出人才,人才服务企业社会,企业再引领学校输出更多人才。未来,人工智能教育也需更多“推手”。

2019年,谢作如拍下一张照片:在云南的滇缅边境附近,有一组小学生设计并制作完成了“智能垃圾分类桶”——在摄像头前照一下垃圾,就能自动识别干垃圾和湿垃圾,同时打开相应的垃圾桶。“你觉得人工智能真的很难吗?显然不。只要有好的老师,任何身处偏远地区的孩子都能接受到良好的AI教育。”

所以,中小学人工智能教育应该怎么去做?谢作如认为,要采用各种交互,用优质的课程资源,帮助学生提供各种可能,让学生爱上人工智能,让每个孩子都有机会受益,去驾驭未来。