探校丨科技改变未来，小学生的AI教育都是怎么做的？

如果我们回顾历史，就会发现数次技术进步都在人类历史上带来过学习方式和教育方式的飞跃—— 文字的出现，让信息和知识可以在代际间进行有效的传播，但未能使不同人群获得平等的消息权；印刷术的大规模普及，让文字为载体的信息传输速度大大增快，使得大多数人接受教育成为可能，让教育进入了标准化时代。

而今天，人工智能等新技术的发展，或将让孩子的童年和教育模式产生更大的变化。 早在2017年，国务院就印发《新一代人工智能发展规划》，明确指出要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。但由于目前初中和小学阶段的人工智能课程，缺乏全国性标准和引领性文件，因此关于人工智能课程如何开展、配套设施又该如何建设，各地均处于探索期。

一所学校应当怎样运用技术改造自己？老师应该如何帮助孩子们应对未来技术世界的挑战？AI到底为孩子带来了什么样的新可能性？ 为此，亿欧教育此前走访了青岛市崂山实验二小，在这里我们可以看到AI教育落地的许多思考与创新。

来自青岛的教育样本

“我们班刘彦凯同学需要做一个电子相册，但是老师的电脑上有很多张同学们的照片，一张张找太麻烦。有没有什么方法能从几百张照片中迅速找到刘彦凯的那张呢？”

在青岛市崂山实验二小人工智能展示课上，四年级教师郭春蕾正在通过一个“找照片”的生活案例，引导学生学习人脸聚类的方法和概念，解决 “在茫茫人海中寻找人”的问题。

在老师的引导下，孩子们讨论得出，要通过人工的方式找到这个人，需要满足“见过”、“记住这个同学的模样”、“将同学特征进行比较“才能找出照片。而运用人工智能技术，便可以通过人脸识别和人脸聚类技术准确而快速地找到这张照片——和人相比，机器可以通过检测人脸，然后是提取人脸特征，进行人脸对比、人脸聚类来识别。

为了让学生明白机器识别图像的原理，紧接着，郭老师让孩子们打开已经在桌面的“人工智能文件夹”，通过python编程的方式，亲自感受“人脸聚类”的实验过程，找出特定同学的照片。

体验结束后，郭老师接着开始启发学生去发觉生活中的的“聚类”技术。 孩子们争先恐后地举手回答，他们发现学校的垃圾、淘宝上选商品、外卖员选择附近地址进行配送等等生活中的环节都运用到了聚类技术。

这堂别开生面的AI启蒙课，对于青岛市崂山实验二小的学生并不新鲜。今年秋季学期开始，该校在四年级14个班都开设了人工智能课程，587名小学生都感受到了人工智能课程的魅力。而在青岛，有100所这样的中小学启动实施了人工智能教育课程。

科技的漩涡

“我最喜欢的一节课是在电脑上输入指令，指挥虚拟机器人执行动作……”

“我最喜欢的是社团是机器人社团，我喜欢研究机器人中的传感器，我对它们的作用很感兴趣……”

……

这是崂山实验二小几位四年级的孩子，在向记者热情地介绍自己最喜欢的课程。如果没有了解过青岛人工智能课程的设置，你可能会开始审视技术对于孩子的影响。

几年前，美国心理学家艾莉森高普尼也写过这样一篇文章《屏幕对孩子危险吗》，探讨儿童应该在什么年龄、以什么方式接受这些新科技和新教育才算合适。目前，国际上普遍承认两个鸿沟的存在：

第一个鸿沟是在教育教学中，使用还是不使用技术。 孩子对科技产品的喜欢和着迷，让很多家长忧心忡忡——他们焦虑于过早的接触教育产品是否等于拔苗助长，让孩子失去快乐的童年和接触真实世界的机会。因此在早幼教阶段，一些家长提出不让孩子看电视，在小学阶段，一些学校严禁学生带电子产品进课堂。

第二个鸿沟则在于如何使用技术。 并非学生配备了设备就意味着技术到位，相反，如何让孩子在技术环境里，获得更开阔的视野和更强的解决问题的能力才是关键。此外，孩子在解决问题的过程中，是主动还是被动寻求技术手段的帮助，同样在能力的提升上存在巨大差异。

2019年，青岛市教育局与商汤科技达成合作，推进“1+4+100”行动方案——即在全市普及的基础上，确定崂山区、城阳区、西海岸新区、胶州市4个区市作为试验区重点推进，重点打造100所人工智能教育实验校。目前，青岛市已投资5000余万元为全市师生构建人工智能学习超算中心、软件平台以及体验设备，与商汤科技联合培养了300多名AI教师，覆盖小学、初中、高中三个学段两万多名学生。

针对这两个鸿沟，青岛市教育局副巡视员姜林谈到 ： “人工智能课程是一个逻辑推进的过程，我们对小初高各学段人工智能教育的目标要求是不一样的。例如针对小学阶段的孩子，我们要为他们打开人工智能这扇窗，让他们能够获得人工智能的意识和思维逻辑的方法。”

如何在技术条件下设计和组织教学是一个新的课题。教授这门课程的教师郭春蕾表示，要尽可能地让孩子们在解决问题的过程中掌握知识，不能游离于知识的生活场景。 “现阶段，我们教给孩子的是做事情的逻辑，而不是具体的一段程序如何编写。如果我现在就去讲底层的细节，孩子们会对我的课堂失去兴趣、对人工智能失去兴趣。我们大人看似很简单的东西，其实对孩子来说，要想让他们理解真是不容易。”

从教材教具上就能看出这其中的门道。

一方面， 让孩子能够理解大人都未必能懂的人工智能相关技术和概念是个技术活。青岛市目前采用的是商汤科技编写的人工智能小学阶段的教材，是让理论从实践里出发——例如课本第四节教授的是语音识别，第七节教授的是听歌识曲，第九节教授的是智能AR实验，第十节教授的是GPS于智能导航等，通通都是从孩子们的日常生活切入，深入浅出地讲解人工智能的相关概念。 另一方面， 商汤科技精心打造了基于自主知识产权的SenseParrots深度学习平台的SenseStudy AI实验平台，并提供近300个课时的AI实验课程。

不得不承认，科技在逐渐改变每一代孩子认知世界、适应世界的思维方式，也在改变他们的生活方式和娱乐方式。所以，我们不能在学校里把孩子们和这些新技术剥离开、割裂开，却指望他们将来到社会上可以学习、使用这些新技术，可能为时已晚。

教育最大的善良，就应该是帮助学生在未来具有持续发展力，让孩子具有应对和驾驭未来不确定性的能力。正如李一诺所说，孩子是一座冰山，知识、学术能力这些都是水面之上的，水面之下还需要很多基石，才可能去发展上面的。通过将高大上的“人工智能理论”与现实生活结合，让小学生从小开始在技术环境里培养思考和解决问题的能力，我想这就是青岛开展人工智能教育课程的意义所在。

变化的前夜

面对技术变革，每个孩子都是幸运的——他们可以很快经历信息时代的高峰期，同时进入到AI时代的萌发期。 在这个最大变化的前夜，当新技术落地教育领域，当AI被引入到中小学课程体系，也就必须解决四大问题：如何教、谁来教、如何学、如何评价。

商汤科技教育事业部总经理尚海龙向亿欧教育表示，不能光把AI看做是技术，AI是素养、是思想、是方式、是行为、更是价值观。

“未来AI时代，重复性劳动将被AI替代，低附加值的职业将被高附加值的职业淘汰。AI时代需要培养的是能不断发现问题，不断改变创新的人才。创新是一个综合能力，商汤AI教育就是希望培养孩子们AI时代所需要的好奇心、创造能力、探索能力、动手能力、解决问题能力、逻辑思维等能力。”

因此，商汤科技搭建了一套AI基础教育体系的框架来实现这个生态闭环。

1、教什么

教材是解决“如何教”这个问题的关键，因此商汤科技编写出了从小学到高中的系列教材来完善教学体系。在合作中，青岛市教育局以及商汤科技对学生学习人工智能所要达到的目标也达成了共识：小学阶段是“启蒙”，学生应当对人工智能有基本的了解，激发学生对于人工智能的兴趣；初中阶段是“体验”，学生已经可以开始学习代码的编写；高中阶段是“尝试”，学生能够通过已有的人工智能知识积累，进行简单的项目尝试。

2、谁来教

商汤科技认为，这个问题的答案在“一线老师”上。为了更好的培训一线任课教师，今年3月，商汤科技第一所人工智能教育研究院正式落户青岛，青岛联合商汤科技人工智能教育研究院也进行了多批次的教师培训。截止至2019年11月，商汤AI基础教育已推广至青岛、上海、北京、深圳、晋中、哈尔滨、香港、澳门、郑州、成都等17个城市，536所中小学校，共培训1369名一线教师。

在人工智能老师的筛选上，青岛的师资培训是走在课程开设之前。2019年青岛筛选了有计算机基础的老师、以及学有余力，非常有热情的老师来接受培训，将他们打造成有理论思考、实践经验的专业老师。第二个批次将扩大范围，或将理科学科对人工智能有兴趣的老师也划分进来。

3、如何学

尚海龙向亿欧教育表示，这个问题需要搭配教学实验平台、实验室、教具来回答。目前商汤科技AI基础教育体系涵盖教材、实验平台、实验课程、教育机器人、实验室、教育服务6大模块，可以通过SenseStudy AI实验平台、实验室和机器人来解决“如何学”的问题，以及基于商汤科技自主知识产权的深度学习平台SenseParrots提供核心AI能力，配合教材完成各种课堂实验、课后作业、高中竞赛以及自主创新项目。

4、如何评价

尚海龙表示，AI具有很强的实践性，需要解决具体的问题，商汤科技的做法是举办AI交流展示会，在活动中发掘表现优异的人工智能专长中学生，将其输送至国内外的学府。目前，商汤已经和香港大学、香港中文大学签订了合作协议。

结语

数次技术进步都在人类历史上带来过学习方式和教育方式的飞跃，新生代孩子作为信息时代的原住民，已经不可能再像我们小时候一样安于玩泥巴。

随着大数据、人工智能等新一代信息技术逐渐融合于教育领域，可以预见在未来十年至二十年里，教育的形态和组织方式将发生颠覆性的革命。 但科技对于新生代儿童来说，并不是简单技能的学习，而应该是一种思维方式的养成。这种基本的思维方式，将决定未来他们能否适应新的世界。

自今年9月秋季学期开始，青岛市教育局便与商汤科技达成合作，在100所中小学至少2万名学生中启动实施了人工智能教育课程。AI的张力，将让青岛在微观环境和大的教育场之间逐渐发挥起“头雁效应”。可以预见的是，在“青岛样板”模式跑通后，这些新教育的尝试，必将扩散至更大的教育场域。

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编辑：孟晓慧

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