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高大上编程课如何在中小学课堂走起

2017-10-29 21:40:46 人评论 次浏览 分类:教育资讯

来源:上观新闻 作者:许沁 龚洁芸 范潇月


就编程课程而言,因涉及相应软件和材料准备管理,需要专业师资支撑。更多中小学想要开设编程课程、信息奥林匹克社团等,眼下最大难题还在于师资。

日前,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点,应逐步开展全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科,以培养复合型人才,形成我国人工智能人才高地。编程,一门看起来很“高大上”的课程,如何才能走进更多中小学课堂,让学生喜闻乐见?
 
多年来,上海中小学设立了计算机实验室,在部分中小学已开设了编程社团学习等。在业内人士眼中,编程并不一定就是“高深难”。编程课程进入课堂完全可行,人工智能课程应有“广阔天地”。

一所公办初中如何坚持普及编程15年

当家长眼花缭乱于手机里的少儿编程软件、机构的热门编程班名额时,在上海黄浦区一所公办初中,孩子们的大脑正在快速“运转”,一串串代码敲入键盘……这样的场景在卢湾中学并非初现,已持续了15年。

“100层楼,2个硬度相同的鸡蛋,要求用最短的次数,测出鸡蛋最多在多少层不会被摔碎……”凭借在解题中的出色表现,卢湾中学八(6)班徐陈皓被选拔进入学校信息奥林匹克社团。小学没有一点“信奥”基础的他,靠着认真和严谨,与小伙伴一同奋力拼搏,第一次参加信息奥林匹克比赛,就获得了普及组一等奖。徐陈皓说:“在信奥社团,我收获了乐于钻研的小伙伴,与我一同进步,懂得了用不一样的思路看待并解决问题,更学会了面对困难不退缩、坚持到底的态度。”

每天下午放学后的1个半小时,是学校信息奥林匹克社团成员集中上课、训练的时间。计算机老师柴继祥说,编程是一门无边界课程,不仅学界跨度大,还经常打通各学段的学习内容,甚至还包含了数学、英语、物理等诸多学科知识。因为学习难度大,基于个人爱好之外,学校对信息奥林匹克社团的成员经过选拔,要求学生自学能力强,思考问题要严密。在柴继祥看来,编程除了能锻炼学生的逻辑思维,有助于培养学生提高、提取和处理重要信息的能力,在学习编程过程中,学生个人的耐心、毅力也会受到不小的挑战。经历过编程钻研问题的过程,孩子们会更加不畏艰难。在他的培养下,数十位全国青少年信息学奥林匹克竞赛(NOI)一等奖得主皆成长于此。

图注:每天下午放学后的1个半小时,是卢湾中学信息奥林匹克社团成员集中上课、训练的时间。

为了让更多孩子喜爱上编程,从两年前起,卢湾中学在6年级部分班级试点开展SCRATCH趣味编程课程。课堂上,同学们在游戏中掌握了各种编程技巧,如:建模、控制、动画、逻辑、运算等。在电脑机房,小伙伴们充分发挥想象力,快速掌握了编程技巧。今年,六(6)班唐熙羽首次参加2017上海教育信息化大赛,获得了黄浦区一等奖。

“现在的孩子起点高,接受能力强,计算机课本上有些内容对学生来说过于‘基础’,课本内容拓展余地较大,学校希望学生掌握更多应用型知识。”校长何莉透露,今年秋季开学,学校在学生计算机课程中新增了校本内容——小程序编程。在小程序编程中涉及一些简单、基础的游戏编程,对全体学生而言,更容易接受,也深受孩子喜爱。期末时,学校还打算让学生们展示自己编写的小程序,在小伙伴之间互相交流展示学习成果。

人工智能教育普及率整体偏低

独木难成林。在美国,掌握编程这门课程的学生人数大约占50%,但在我国,这个比例大约只有1%。而这1%的人才,未来还有可能“流失”……无论是学生还是老师,在编程方面人才缺口较大。随着未来发展,国家和学校对这方面的人才需求量会越来越大。在柴继祥看来,急需重视这方面人才的大力培养。

解放日报·上观新闻记者调查发现,目前我国人工智能教育的普及率还较低,进入中小学课程的更少。大多数人工智能和编程课程,主要还是集中在市科艺中心、区少科站以及青少年活动中心等开展。中小学信息课程主要集中于WORD、PPT和小报制作等软件应用,只有少部分学校开展了编程和人工智能的研究性课程。

杨浦区少科站站长胡建民说,外界对于数学奥林匹克、物理奥林匹克等学科类竞赛耳熟能详,而“信息学奥林匹克”这一面向全世界学生的竞赛,考验的是学生用编程来解决生活中的实际问题,却不像前两者那样被众人熟知。“其实,和单纯的数学奥林匹克相比,编程更能考验一名学生对于数学知识和逻辑思维的综合能力。”

在他看来,数学知识、逻辑思维等综合能力,都是发展人工智能的“第一步”,因编程没有“标准答案”,在启发学生创新思维、增强计算思维方面,比奥数更胜一筹。

实际上,在基础教育阶段进行人工智能教育提前布局的不止是中国。2016年初,美国前任总统奥巴马曾投入40亿美金,称要让每个美国孩子在小学具备最简单的编程能力,谷歌 、微软、Facebook等科技巨头公司也积极参与;英国则规定,5岁—16岁儿童开始学习编写电脑程序,且将编程知识引入学校课本,并成为必修课。


图注:数十位全国青少年信息学奥林匹克竞赛(NOI)一等奖得主,成长于卢湾中学信息奥林匹克社团。

编程进课堂还需更多跨界教师

有人会有疑虑:在小学中开设编程课,学生听得懂吗? 中福会少年宫计算机活动中心指导老师唐春雷认为,编程课程即便是在学龄前儿童中,也是“行得通”的。“其实,编程完全可以很‘接地气’。比如:在美国、澳大利亚幼儿中使用的Kodu可视化编程语言,可以培养儿童的创意设计、编程和叙事表达、逻辑思维能力。Kodu甚至可以让5岁孩子通过鼠标拉拉拽拽,编写出一个简单游戏,家长与孩子共同编写一个讲故事的应用。”

唐春雷说,这种非同寻常的创造体验,对孩子有着特殊的启发和教育意义。在更多业内人士看来,人工智能作为连接未来的教育,面向大众进行普及,特别是在6岁至18岁学生中开展,很大程度上带来的是逻辑思维能力的提升和思维方式的改变。

“这30年世界的发展就是靠计算机发展起来的,未来的30年亦是如此。中学人工智能启蒙的重要性,不在于我们做了多少发明,编了多少程序,而是培养计算思维、工程学的思考方法。”胡建民也肯定了编程进入课堂是可行的,编程课程可以循序渐进,由浅至深。比如:小学入门的课程,可以是模块化程序编写,用机器人的载体进行兴趣性编程,然后慢慢过渡到SCRATCH,再到C语言的进阶培养。

就编程课程而言,因涉及到相应软件和材料准备管理,需要专业师资支撑。不过,更多中小学想要开设编程课程、信息奥林匹克社团等,眼下最大难题还在于师资。柴继祥说,信息学奥林匹克比赛不是一项简单的比赛,不仅所涉内容广泛,题目也在不断更新,对授课老师要求相当高。

一名优秀的老师在学校里往往可以支撑并发展起一门优质课程。目前,卢湾中学计算机老师柴继祥已退休返聘授课,学校专门挑选了一位具有硕士学位的优秀数学老师师从柴继祥,希望未来信奥社团不乏师资。为此,专家建议,小学阶段的编程课程相对简单,一般学校数学老师经过专业培训,容易进行机器人等模块化程序启蒙教授。同时也希望教育单位能在学科、课时方面,对人工智能和编程课程老师给予一定激励和倾斜,更大程度上鼓励老师参与建设这方面的新课程。



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