人工智能課落地杭州 在校園厚植科創沃土

　　浙江省杭州市丹楓實驗小學信息技術課教師留芳晴教了12年書，手中的教材更新了4次。她正等待著“新課標”發布之后最新一版教材。

　　據教育部發布的《義務教育課程方案和課程標准（2022年版）》，信息技術這一課程名已更改為“信息科技”，並成為中小學生必修的國家課程，在七至九年級的課程目標中，“人工智能”被反復提及。

　　3年前，浙江省就已將“人工智能”寫進了信息技術課六年級的教材，而學生從五年級就要開始接觸編程以及設計算法與程序，大數據、物聯網也已出現在教材的目錄上，一些學校開設人工智能課程。

　　上世紀90年代，留芳晴讀小學時，學習開關電腦就是一節信息技術課的重要內容。現在，在面對她稱之為“數字原住民”的學生時，課堂早已發生變化。

　　肥沃的科創土壤

　　校園音響不行，就試試能不能用“定向聲”技術解決﹔放學時家長和學生等待時間太長，就看看能否用“紅外線測溫掃臉儀”結合“學校上下學現狀調查”“學生放學途徑與家校距離調查”，制作出一個多屏監控掃描系統﹔下雨天走樓梯太滑，那就研究樓梯的材質、坡度、不同材料的摩擦力，看是否能設計一款智能樓梯……這些都是留芳晴和同事把一個個知識點放進實際情境中進行教學的嘗試。

　　坐落於杭州市濱江高新區的丹楓實驗小學，周圍聚集了杭州市一半以上的高新技術企業。利用這一優勢，學校構建了“家校社企，共建共育”的項目化教學模式。這些項目從類似“需要改進的教室”等情景出發，引導學生通過書本和信息檢索找到可行的技術，再邀請各專業領域的科技人才到校園，帶著學生找到真正可行的研究方向。

　　關於人工智能教育特色課堂，浙江大學附屬中學的王佳斌利用11台Pepper機器人進行了另一種探索。

　　王佳斌進入浙大附屬中學之前，學校已從2012年開始逐步開設了機器人、3D打印機相關的課程，后來還建立了人工智能創新實驗室。

　　2019年，研發Pepper機器人的日本軟銀集團與浙江省啟動了“AI+機器人”計劃，2000台機器人走進269所校園，幫助各個學校進行人工智能背景下的教育教學改革。利用這款機器人，王佳斌設計了“Python與Pepper不得不說的故事”選修課程。

　　最開始，他將Pepper作為教學輔具，讓學生通過語音對話、人臉識別等功能實現與機器人的互動，得到最直接的人工智能體驗感。很快，他就開始引導學生將這些功能放在需要的情境中。比如，讓Pepper在食堂為同學們介紹菜品，完成選餐，或者設計適合杭州亞運會的機器人。這堂選修課上的項目成果在2021年獲得了Robocup（機器人世界杯）第四名和最佳技術論文獎的好成績。

　　2019年，杭州市余杭區正式啟動中小學人工智能教育進校園項目。短短兩年時間，全區48所學校開設了上萬節人工智能課時，是浙江省內最早實現中小學階段人工智能課程全覆蓋的區。

　　5年前，余杭區良渚實驗學校建校時，隻有葉智清一名信息技術教師。如今，他和兩名新教師一起負責全校的信息技術課程，並創辦了“智創未來訓練營”，目前已有70多名學生參與其中。在教育局的組織下，他每個月都能和全區的教師一起交流學習，遇到難題還能直接找科創中心的專家答疑解惑。這個建校不久的學校已擁有市面上70％以上的開源硬件。

　　培養解決問題的能力

　　在教學過程中，留芳晴感受到信息技術課變得“更科學了”。她在浙江師范大學讀書時，信息技術的教學更注重技術的應用教學，而近幾年更側重學科思維，“隻按教材上學習鼠標鍵盤的簡單操作，思維上得不到提升”。

　　隨著時代的變化，教材每次改版也需要教師從頭學起。但作為信息技術課的教師，留芳晴發現培養學生的“信息意識”“計算思維”“數字化學習”“信息責任”等核心素養是不變的。

　　從為三年級學生開設信息技術這門課開始，他們會引導學生在網絡安全周期間，設計制作數字化作品，帶領學生把大的社會問題通過“計算思維”逐步分解成小問題，再在完成項目的過程當中培養其他核心素養。

　　除了信息技術課，葉智清還在學校擔任“人工智能課”教師。他認為信息技術課堂更多是傳授方法，而人工智能課堂則更傾向於實踐，這都是學生完成一個人工智能作品成果必不可少的能力。

　　在教學過程中，他會有意識地給學生設計問題，培養他們成為有能力解決問題的人。在學校開設人工智能課的一年時間裡，葉智清為了響應“讓文物活起來”的號召，引導學生做出了一款名為“AI編鐘”的人工智能作品，參觀者拿著小錘子，就能跟著一條燈帶閃爍位置，隔空敲擊編鐘，演奏千年前的樂器。這一作品獲得了第四屆全國中小學生創造大賽的創意獎和總決賽金獎。他們受到北京故宮博物院的邀請參加展演活動，孩子們最開心的是“通過自己的努力不用花錢就能進故宮了”，而葉智清更堅定了扎扎實實在校園裡教書育人的初心。

　　讓學生跑出自己的賽道

　　這些年，葉智清帶著學生在省級、國家級的各項大賽中獲得過不少好成績。

　　今年，他在一次比賽中發現，賽制要求學生把水抽出來送到其他燒杯裡。他總結過該項比賽近20年的規則，搬運的物體第一次從固體變成了液體——這意味著比賽難度在加大。在他看來，這是舉辦方不斷根據學生能力和市場需求，將比賽規則設計得更加精妙、科學。

　　很多時候，學生在比賽中的表現超出了葉智清的預期。他發現，一些學生對人工智能的熱情不局限於比賽，一名學生在備賽過程中為了模擬大賽隨機分配任務的規則，利用課余時間編寫了一套隨機程序。葉智清將這個程序推薦給了賽事的組委會，最終這名學生在參賽時用上了自己設計的隨機程序。

　　王佳斌的機房會在中午對所有學生開放，學生們帶著遇到的技術難題敲門，而他們探討的知識點早已經超出了課本范圍。

　　比同齡人更早接觸計算機的王佳斌，從高中開始就喜歡給別人講題，在他碩士畢業時，也有不少薪資更高的工作機會，他還是選擇回到學校從事自己熱愛的教育事業。僅是將自己的科技經驗分享給其他人，王佳斌就會感到樂在其中。

　　王佳斌希望通過自己的人工智能課堂，激發更多學生對科技創新的興趣，讓他們未來有更多的選擇，更重要的是讓更多學生真正走進人工智能發展領域的舞台，為我國人工智能事業的發展添磚加瓦。

　　（見習記者 龔阿媛）