山東師範大學附屬小學開展航空航天教育。學校供圖
人工智能素養是學生適應智慧社會的關鍵素養之一,也是鍛造國家未來競爭力的戰略基點。在提升全民數字素養的背景下,如何幫助鄉村地區克服在師資、資源與教學場景上的現實困難,讓課程從“有課上”走向“上好課”,以高品質課程助推鄉村學生智慧素養整體提升,成為亟待破解的命題。
教師先行 破解師資力量薄弱難題
鄉村學生智慧素養能達到的高度,首先取決於教師對人工智能理解的深度,這集中體現在對課程核心內容的準確把握上。教師需要厘清人工智能與計算機的關係,理解智慧如何形成,數據、演算法與算力為何構成發展基礎,模型參數意味著什麼,模型如何完成訓練與推理,大模型與智慧體之間存在怎樣的關聯,等等。若將原有編程、機器人或創客活動簡單冠以“人工智能”之名,便難以體現新一代人工智能教育的核心特徵,素養培育也會淪為淺層工具操作。
針對西部邊遠地區交通不便、專家資源匱乏的現實困難,師資培訓需圍繞“理解智慧”這一主線展開,構建遞進支持體系。一是以分層培訓築牢根基。基礎培訓面向全體教師,除工具操作與課堂組織外,重點幫助教師厘清基本概念與核心邏輯,做到“會用、能教、講得清”,並以“線上學理論、線下練實操”降低參訓門檻。進階培訓面向骨幹教師,圍繞數據、演算法、模型訓練與推理等核心原理,結合項目設計與倫理引導,組織線上工作坊與跨校研討,並遴選優秀骨幹赴師範院校跟崗研修。二是以教研共同體促進持續成長。例如,可以區縣為單位組建人工智能教研共同體,推動城鄉學校結對,每月開展線上集體備課,每學期打磨示範課,將示範課錄影及配套教案整理為縣域共享資源包;鄰近學校試行走教制,由專職教師每週巡迴授課,同時承擔聽課診斷與現場示範任務,讓有限的優質師資照亮更多課堂。三是以外部協作注入活力。學校主動對接師範院校,邀請教育技術專業教師通過雙師課堂定期遠程授課,安排教育碩士駐校協助教學;同時吸納企業派駐的技術人員為兼職教師,將外部力量轉化為服務課程目標的育人增量。
盤活雲端 讓素養在本土生活中生長
鄉村學生人工智能素養的培育,缺的並不是學生的好奇心與創造力,而是優質課程資源。國家中小學智慧教育平臺的人工智能教育專區,匯聚了全國名師的體系化數字教育資源,正是鄉村學校補齊資源短板、實現“借力育人”的最大底氣。針對“用AI”板塊,可按照“素養為先、場景導向”原則編寫平臺應用指南,聚焦教師智慧備課、學生自主學習、課堂授課、答疑輔導、作業設計、學生評價和家校互動等典型場景,以實例説明平臺功能與典型應用。
平台資源使用可分為三個層次。一是整課引進,設備有限的學校直接播放平臺課程,本校教師負責組織課堂、適時暫停、穿插提問與個別輔導,形成“雲端主講、本校助學”的雙師形態。二是拆件使用,將微課、課件與任務單下載後嵌入自主教學,實現國家資源與校本實踐的有機融合。三是混合使用,課前觀看微課形成初步認知,課中教師組織互動活動,課後借助平臺作業與測評功能鞏固診斷,構建完整的教學閉環。
雲端資源“引進來”之後,還須“落下去”,與本土生活相結合,素養才能在真實情境中生根。西部鄉村完全可以從身邊取材,將抽象原理轉化為可感可知的體驗。可結合本地農牧業設計智慧牧場項目,讓學生用感測器採集棚內溫濕度,用智慧工具分析數據並提出改善建議;講授圖像識別時,組織學生採集定西馬鈴薯的葉片照片,分辨健康葉片與病斑葉片;講授人工智能與文化時,敦煌壁畫的數字修復、臨夏磚雕的圖案數字化,都是貼近學生的鮮活題材。例如,我院與甘南州基礎教育學校,立足區域獨特的自然人文資源,打造了“AI+生態文化”跨學科融合教學範式。課程以青藏高原生態保護為核心主題,構建“啟蒙+基礎+拓展”遞進式課程體系:低年級借助“AI識草原”遊戲和植物識別小程式認知家鄉草場,中年級運用數據處理工具統計甘南牦牛種群分佈、分析黃河首曲水文變化,高年級通過可視化編程完成濕地生態數據展示。在此基礎上,進一步依託甘南夏河草原、尕海濕地等真實場景,組織學生運用智慧工具採集、分析生態數據,實現“做中學、用中學”,讓智慧素養在家鄉土場上拔節生長。
善用工具 讓素養在輕負高效的課堂中養成
智慧素養的落地,最終要靠學生親手操作和親身體驗。當前鄉村人工智能課堂普遍面臨概念抽象難理解、實驗環境搭建難、項目創作門檻高等痛點,智慧工具的有效使用,能夠將抽象概念直觀化、降低實驗與創作的門檻。
針對概念抽象的問題,教師可將機器學習、決策樹、神經元等概念轉化為生活化類比,把神經網絡比作人腦神經細胞,將模型訓練比作小朋友反復認卡片識字,用學生聽得懂的語言降低認知門檻。教師可借助國產大模型快速生成互動網頁,使抽象邏輯可視化。例如設計“猜水果”遊戲,學生點擊特徵選項後,頁面同步展示決策樹的分支路徑,直觀呈現演算法的判斷邏輯,將原本抽象的講授轉化為沉浸式探究。對於設備條件有限的學校,則倡導“不插電”教學,讓學生對積木分類並討論機器如何歸類,初步建立聚類概念;或由一組學生扮演訓練數據,另一組學生扮演學習演算法,通過傳遞指令並接收反饋來模擬監督學習過程。待硬體逐步改善,再借助簡單的可視化編程工具,讓學生在拖拽式創作中領會模式識別、抽象建模等人工智能的基本原理。
當前,鄉村學校網絡基礎設施明顯改善,一部舊手機、一台普通辦公電腦即可支撐課堂演示與師生互動。國家中小學智慧教育平臺“用AI”板塊涵蓋備授課、科學實驗與智慧評價等場景的應用,零基礎教師也能快速製作互動課件和遊戲化教學資源,組織學生開展人工智能支持的科學探究。針對項目創作門檻偏高的問題,大模型能夠全程充當創作支架,提供從項目拆解、原型生成到調試優化的階梯式支持。學生只需用自然語言描述創意,即可快速生成垃圾分類查詢、校園植物識別等網頁作品原型,再通過修改文字和樣式參數完成個性化定制,從未接觸編程的學生也能產出可展示的實踐成果,在創造中收穫成就感與自信心。師生還可將平臺課程內容拆分、轉換後導入常見通用大模型等AI工具,深入分析教學設計思路,比較不同設計的差異,並進行學習復盤,逐步形成平台資源與外部工具協同的智慧學習模式。
1、“國際在線”由中國國際廣播電台主辦。經中國國際廣播電台授權,國廣國際在線網絡(北京)有限公司獨家負責“國際在線”網站的市場經營。
2、凡本網註明“來源:國際在線”的所有信息內容,未經書面授權,任何單位及個人不得轉載、摘編、複製或利用其他方式使用。
3、“國際在線”自有版權信息(包括但不限于“國際在線專稿”、“國際在線消息”、“國際在線XX消息”“國際在線報道”“國際在線XX報道”等信息內容,但明確標注為第三方版權的內容除外)均由國廣國際在線網絡(北京)有限公司統一管理和銷售。
已取得國廣國際在線網絡(北京)有限公司使用授權的被授權人,應嚴格在授權範圍內使用,不得超範圍使用,使用時應註明“來源:國際在線”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
任何未與國廣國際在線網絡(北京)有限公司簽訂相關協議或未取得授權書的公司、媒體、網站和個人均無權銷售、使用“國際在線”網站的自有版權信息產品。否則,國廣國際在線網絡(北京)有限公司將採取法律手段維護合法權益,因此產生的損失及為此所花費的全部費用(包括但不限于律師費、訴訟費、差旅費、公證費等)全部由侵權方承擔。
4、凡本網註明“來源:XXX(非國際在線)”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在於傳遞更多信息,豐富網絡文化,此類稿件並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
5、如因作品內容、版權和其他問題需要與本網聯繫的,請在該事由發生之日起30日內進行。