融入智能技術(shù) 賦能創(chuàng)新人才培養(yǎng)

■本期關(guān)注：中小學(xué)人工智能教育

近年來，信息化、智能化技術(shù)快速發(fā)展，以人工智能技術(shù)為代表的新技術(shù)加快了學(xué)校育人方式的變革，引領(lǐng)學(xué)校的教學(xué)工作從學(xué)科教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)科育人。智能技術(shù)賦能教育的同時(shí)，如何培養(yǎng)具有科學(xué)家潛質(zhì)的拔尖創(chuàng)新人才，也成為很多學(xué)校思考的問題。

2017年開始，北京市第二中學(xué)就將人工智能課程納入信息技術(shù)與通用技術(shù)學(xué)科，探索將人工智能課程融入到學(xué)校整體課程體系中。目前，學(xué)校構(gòu)建了以“英才”培養(yǎng)為目標(biāo)，包含基礎(chǔ)課程、發(fā)展課程、精英課程三級(jí)課程體系的技術(shù)課程框架。

在探索人工智能技術(shù)與學(xué)科整合中，學(xué)校打通了技術(shù)學(xué)科教研組與各學(xué)科教研組，在結(jié)合高中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將人工智能技術(shù)涉及的不同領(lǐng)域融入到學(xué)校整體課程體系中，先后在物理、數(shù)學(xué)、語文、美術(shù)等學(xué)科中“試水”。在數(shù)學(xué)課上，結(jié)合歐式距離，更好地理解和實(shí)現(xiàn)二分類技術(shù)；在語文課中，以輸入關(guān)鍵詞的方式，讓機(jī)器能夠生成不同風(fēng)格的古詩文，進(jìn)而與學(xué)生創(chuàng)作的詩文進(jìn)行比較……人工智能技術(shù)的融入，為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)新的視角去理解學(xué)科知識(shí)，也引領(lǐng)學(xué)生感受在智能時(shí)代，如何運(yùn)用人工智能技術(shù)獲取信息資源、解決問題。

在打通技術(shù)與學(xué)科間的壁壘后，學(xué)校針對(duì)目前人工智能教育缺乏系統(tǒng)性課程的現(xiàn)實(shí)問題，以課程構(gòu)建為突破口，推動(dòng)學(xué)校人工智能教育提速發(fā)展。依托北京市高校資源，學(xué)校與北京理工大學(xué)、中科院自動(dòng)化所等高校和科研院所共同開發(fā)人工智能課程資源，瞄準(zhǔn)未來技術(shù)人才需求，以實(shí)踐、探究為主要模式進(jìn)行課程實(shí)施。

學(xué)校邀請(qǐng)北理工的教授與校內(nèi)教師開展雙師課堂，將前沿的人工智能知識(shí)降維，讓學(xué)生結(jié)合已有知識(shí)儲(chǔ)備開展探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐內(nèi)化知識(shí)與技能，如開展了“人工智能十問”講座、基于圖像識(shí)別和拼接的智能電子顯微鏡項(xiàng)目的專題研究等。在學(xué)校精英課程中，以問題為導(dǎo)向?qū)W習(xí)知識(shí)，以目標(biāo)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)作品，采用朋輩交流的方式將二中畢業(yè)在北理工學(xué)習(xí)的學(xué)生請(qǐng)回學(xué)校，引導(dǎo)高中生開展課題研究和項(xiàng)目制作。如在中學(xué)生“英才計(jì)劃”項(xiàng)目中，借助中科院自動(dòng)化所實(shí)驗(yàn)室的資源，學(xué)生開展了運(yùn)用模擬退火算法對(duì)現(xiàn)有路牌進(jìn)行全新設(shè)計(jì)的研究性學(xué)習(xí)。

除此之外，學(xué)校還在教育集團(tuán)內(nèi)部積極探索小初高一體化的培養(yǎng)模式，在小學(xué)階段通過豐富多樣的課程激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的探究欲，實(shí)現(xiàn)長鏈條、廣維度的人才成長路徑。

首先是開設(shè)與人工智能和編程相關(guān)的校本課程，例如人工智能算法初步、人工智能應(yīng)用等，并利用學(xué)?？萍脊?jié)、科技嘉年華等活動(dòng)展示學(xué)生成果。其次，通過館校合作，開設(shè)基于科技館展品的項(xiàng)目式案例學(xué)習(xí)等主題課程，每學(xué)期通過線上和實(shí)地學(xué)習(xí)的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作。在這些變化多樣的課程中，學(xué)生使用圖像識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)對(duì)學(xué)校生活、家庭生活中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行有針對(duì)性的解決，科技熱情被點(diǎn)燃，創(chuàng)新意識(shí)被喚醒。

技術(shù)的發(fā)展變革正在改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)合格的未來公民要讓學(xué)生能夠理解技術(shù)發(fā)展的意義，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展與人的全面發(fā)展的契合是學(xué)校努力的方向，也是北京二中推進(jìn)人工智能教育的初衷。未來，學(xué)校將進(jìn)一步通過創(chuàng)新課程內(nèi)容、多元化教研向整體育人不斷前進(jìn)。

（作者系北京二中教育集團(tuán)總校長、北京市第二中學(xué)校長）

《中國教育報(bào)》2023年10月14日第3版