Construcción e implementación de cursos populares de inteligencia artificial en escuelas primarias
Es esencial que todos los estudiantes dominen los fundamentos necesarios para navegar en un mundo impulsado por la IA.
En 2017, el Plan de Desarrollo de Inteligencia Artificial de Nueva Generación emitido por el Consejo de Estado establecía claramente que "la inteligencia artificial se ha convertido en el nuevo foco de la competencia internacional" y que nuestro país debería "implementar el proyecto nacional de educación inteligente, abrir cursos relacionados con la inteligencia artificial en las escuelas primarias y secundarias y gradualmente "promover la educación en programación" y "construir disciplinas de inteligencia artificial".
2065438+2008, el Ministerio de Educación emitió el "Plan de Acción de Informatización de la Educación 2.0", que claramente requiere la mejora de los planes y estándares curriculares para que el contenido de los cursos de inteligencia artificial y programación en las escuelas primarias y secundarias puede adaptarse plenamente a la era de la información y a las necesidades del desarrollo inteligente.
Entonces, ¿a qué problemas se enfrenta la enseñanza de la inteligencia artificial? ¿Qué aspectos de los materiales didácticos existentes necesitan mejorar? ¿Cómo popularizar e implementar cursos de inteligencia artificial?
1. Resolver el problema de la enseñanza de la inteligencia artificial en clases numerosas: la forma de cambiar
En la actualidad, muchas escuelas han invertido muchos recursos en equipos de inteligencia artificial, pero todavía hay algo que hacer. Todavía hay muchos problemas prácticos en la popularización integral de los cursos de inteligencia artificial.
1. Personal docente insuficiente.
En la actualidad, los profesores que imparten cursos de inteligencia artificial son principalmente profesores de tecnologías de la información o de práctica integral, pero estos dos tipos de profesores son cada uno de los responsables de las tareas docentes de esta materia. Impartir cursos de inteligencia artificial no solo es difícil en términos de tiempo y energía, sino que también requiere un mayor aprendizaje de muchos conocimientos profesionales nuevos. Por lo tanto, las escuelas deben establecer un equipo de profesores de inteligencia artificial dedicado para promover el desarrollo fluido de los cursos de popularización de la inteligencia artificial.
2. La organización del aula es caótica
Dado que la práctica práctica de los cursos de inteligencia artificial es relativamente compleja y requiere mucho tiempo, para un profesor organizar clases numerosas y dirigir más de 50 alumnos al mismo tiempo Realizar prácticas es un gran desafío. Una vez que la gestión organizacional sea desfavorable afectará directamente la eficiencia docente del curso.
Por lo tanto, las escuelas deben establecer un mecanismo de organización del aula para los cursos populares de inteligencia artificial para promover mejor el desarrollo en profundidad de los cursos.
3. El diseño curricular está fragmentado
Los principales problemas de los libros de texto de inteligencia artificial existentes son: en primer lugar, están diseñados en función de objetivos de habilidades, lo que debilita el cultivo de cualidades emocionales y morales. en segundo lugar, se basan en múltiples tareas pequeñas y únicas como temas de aprendizaje y carecen del diseño general del proyecto; en tercer lugar, se basan principalmente en la tecnología de la información y carecen de la capacidad de aplicación integrada multidisciplinaria de los estudiantes; El curso se basa principalmente en la presentación de casos, y carece del cultivo del trasplante de aplicaciones y la innovación.
Por lo tanto, las escuelas deben determinar proyectos de investigación de inteligencia artificial para cada grado para promover la serie de cursos populares de inteligencia artificial.
4. Existen grandes diferencias entre los estudiantes.
El mayor problema al que se enfrenta el desarrollo de cursos populares de inteligencia artificial es la diferencia entre los estudiantes. Debido a los diferentes orígenes familiares y bases de aprendizaje de los estudiantes, existen grandes diferencias en la comprensión y el aprendizaje sobre la inteligencia artificial. Cómo permitir que los estudiantes con diferencias cognitivas obtengan algo en cada clase y progresen juntos es una gran prueba para los profesores. Por ello, los docentes deben explorar el modelo de enseñanza de los cursos de popularización de la inteligencia artificial para promover su buen desarrollo.
5. Compartir trabajo formalizado
En el proceso de producción de trabajos de los estudiantes, los profesores suelen estar ocupados resolviendo diversos problemas de los estudiantes y no tienen la energía para registrar la producción de cada grupo de estudiantes con fotos o videos del proceso. Una vez completada la producción, debido a limitaciones de tiempo y equipo, fue imposible que cada grupo de estudiantes compartiera el escenario en clase. Generalmente, sólo uno o dos grupos de estudiantes pueden exhibir como máximo, y otros estudiantes solo pueden desmantelar sus trabajos decepcionados.
Además, a veces debido a que los estudiantes no están completamente preparados, la evaluación del proceso no se implementa y la calidad y eficiencia del intercambio también son deficientes. Por lo tanto, los profesores deben optimizar el modelo de evaluación en el aula y explorar formas de compartirlo con todos los estudiantes para promover el desarrollo a largo plazo de cursos populares de inteligencia artificial.
Frente a los problemas anteriores, el autor enfrentó las dificultades, exploró estrategias efectivas para promover el desarrollo en profundidad de cursos de popularización de inteligencia artificial, reconstruyó y optimizó los cursos en función de los materiales didácticos y las condiciones escolares, y desarrolló un curso basado en inteligencia artificial que es adecuado para la enseñanza en clases numerosas. Curso de popularización de la inteligencia artificial basado en proyectos. El autor llevó a los estudiantes a ralentizar el ritmo de la investigación y acelerar el ritmo de la práctica, y llevó a cabo la construcción e implementación de cursos de inteligencia artificial basados en el cultivo de las competencias básicas de la materia.
2. Diseño curricular para popularizar la Inteligencia Artificial en las escuelas primarias
1. Clarificar los objetivos curriculares y mejorar las competencias básicas de la asignatura.
¿La escuela del autor ofrece cursos de IA? El objetivo del curso Love Life es capacitar a los estudiantes para que se conviertan en ciudadanos calificados de una sociedad inteligente a través de actividades de investigación temáticas. Este curso tiene como objetivo mejorar la capacidad de innovación, la capacidad de diseño integral y la capacidad práctica de los estudiantes. Enfatiza que los estudiantes pueden obtener una rica experiencia de aprendizaje al experimentar directamente la aplicación de la tecnología de inteligencia artificial sobre la base de la experiencia directa y la experiencia personal, y cultivar la capacidad de los estudiantes para descubrir problemas en la vida, resolver problemas en la práctica y adquirir conocimientos en actividades.
2. Reorganizar el contenido del curso y establecer el tema del proyecto.
El autor integró e integró los proyectos del curso de inteligencia artificial basados en la serie "Futuros intelectuales sobre IA" publicada por East China Normal. Mejoramiento Universitario, estableciendo proyectos a realizar cada semestre, integrando la exploración temática y la aplicación a la vida, solucionando el problema de que el libro de texto original enfatiza las habilidades pero no la investigación, tiene en cuenta la integración de disciplinas y la calidad humanística, lleva a cabo una "visión". "diseña y enriquece el contenido del curso.
Tomemos como ejemplo el primer libro "Animales fantásticos sobre IA". En términos de temas, los 18 temas originales del libro de texto se comprimieron en tres y la construcción y exploración de 12 animales se condensaron en tres. Son la boca grande del cocodrilo, la larga trompa del elefante y las alas del pájaro; en términos de habilidades, la enseñanza del diseño avanza gradualmente desde la familiaridad con el equipo hasta la exploración en profundidad del mecanismo de dirección y luego hasta la aplicación de sensores; En términos de pensamiento computacional, desde un solo programa hasta un programa condicional y una programación integral para resolver problemas, paso a paso.
Además, las actividades temáticas también combinan el aprendizaje de conocimientos de biónica animal, la exploración de principios científicos, la inspección de animales locales y otras actividades de experiencia práctica, enriqueciendo el contenido del aprendizaje basado en proyectos, integrando el lenguaje. , matemáticas, inglés, la aplicación del sonido, el movimiento, la belleza y otros conocimientos logran la implementación efectiva del aprendizaje basado en proyectos.
En tercer lugar, implementar cursos de popularización de la inteligencia artificial en las escuelas primarias
1. Formar un equipo inteligente de "círculo concéntrico": fortalecer la construcción del personal docente.
El El equipo docente es artificial. Una condición importante para la implementación fluida de cursos de popularización inteligentes. El autor estableció el equipo de profesores de inteligencia artificial de nuestra escuela en forma de "círculo concéntrico".
Centrado en profesores de tecnología de la información y actividades prácticas integrales; con profesores de matemáticas principales y equipos de asistentes de enseñanza empresariales relacionados con la inteligencia artificial como segundo vínculo, trabajando en colaboración con el chino, la música, el arte, la ética y el estado de derecho; derecho, psicología Los profesores jóvenes de materias como la salud son el tercer eslabón. Se comunican regularmente y estudian cómo aplicar el conocimiento de la materia para resolver los problemas encontrados en el aprendizaje de la inteligencia artificial. Son un complemento importante para los profesores de cursos y pueden promover eficazmente el desarrollo fluido. aprendizaje basado en proyectos.
2. Organice las clases con habilidad para garantizar tiempo para la exploración.
La programación de cursos es una poderosa garantía para la implementación fluida de los cursos de popularización de la inteligencia artificial.
A principios de este semestre, la Oficina de Asuntos Académicos de nuestra escuela dio prioridad a las horas de clase de los cursos de popularización de la inteligencia artificial y organizó dos clases consecutivas cada semana, brindando a los estudiantes tiempo suficiente para una exploración en profundidad y Asegurar que la práctica del proyecto de los estudiantes pueda ser profunda. Desarrollar en lugar de “sigue las formalidades”. La tercera y cuarta clase se organizan por la mañana, lo que permite a los estudiantes tener tiempo suficiente para organizar su equipo después de completar sus estudios. Los estudiantes que no han completado sus estudios pueden usar su tiempo en la escuela para mejorar su eficiencia de aprendizaje.
3. Llevar a cabo el aprendizaje por proyectos y promover la exploración en profundidad
El aprendizaje basado en proyectos es un catalizador para la implementación fluida de cursos de popularización de la inteligencia artificial. El autor adopta un enfoque de aprendizaje basado en proyectos centrado en el estudiante que puede aprovechar al máximo la iniciativa, la creatividad y el espíritu colaborativo de los estudiantes. El curso de popularización de la inteligencia artificial diseñado por el autor se lleva a cabo a través de actividades tipo proyecto, que incluyen identificación de proyectos, descubrimiento de problemas, planteamiento de problemas, formulación de planes, verificación práctica, planteamiento de problemas, plan de mejora, verificación práctica, resolución de problemas y otros vínculos. , para cultivar el pensamiento de ingeniería de los estudiantes durante todo el proceso y promover el desarrollo en profundidad de la exploración práctica.
Tomando como ejemplo el proyecto de biónica animal, se pusieron en marcha dos proyectos, "Magic Elephant" y "Making Friends with Birds", para promover el aprendizaje. Los estudiantes comienzan con el conocimiento biónico de los elefantes y las aves, comienzan con los elefantes y las aves que los rodean, se concentran en la trompa y las alas del elefante, exploran mejoras en la estructura y función y realizan la materialización creativa a través de la construcción y la programación.
4. Explorar métodos de enseñanza isomórficos en la misma clase para promover la ayuda mutua y la cooperación.
Dos (o más) profesores * * * preparan lecciones juntos, toman clases en el mismo escenario y aprovechan al máximo sus respectivas fortalezas.
Lo más común en la clase de inteligencia artificial de nuestro colegio es que los profesores de una misma clase de tecnología de la información y práctica integral sean los mismos. Este método es muy especial. En las clases continuas, los profesores organizarán la docencia en el aula según sus propias fortalezas. Cuando se descubre que los estudiantes tienen problemas durante la práctica y necesitan retroalimentación oportuna, irán directamente al escenario para organizar discusiones.
Profesores de las cuatro disciplinas de información, integral, matemáticas y ciencias, así como el equipo de asistentes docentes de la empresa, realizarán cada semana actividades de discusión en torno a un tema basado en el progreso del aprendizaje basado en proyectos. , se determinarán los profesores para las sesiones temáticas correspondientes. Los profesores preparan lecciones para el mismo contenido didáctico y determinan combinaciones isomórficas específicas para la misma clase en función de sus respectivos puntos fuertes.
5. Establecer el modelo de enseñanza “5EX” e implementarlo en el aula.
El profesor Li Kedong de la Universidad Normal del Sur de China propuso el "Modelo 5EX de diseño de actividades de aprendizaje interdisciplinario basado en proyectos", que proporciona dirección y orientación para la transformación de los modelos de aprendizaje de inteligencia artificial.
El autor introduce el conocimiento involucrado en la enseñanza en el aula mediante la creación de escenarios de aplicación reales y guía a los estudiantes para que experimenten y exploren a través de pequeños proyectos. Por ejemplo, en el proyecto "Magic Elephant", los profesores del equipo del proyecto guiaron a los estudiantes a través de cinco enlaces y 10 tareas, específicamente:
6.
El manual de estudio "Actor" proporciona una plataforma de aprendizaje para el aprendizaje de inteligencia artificial. El autor diseñó el manual según el proyecto, y los estudiantes realizaron actividades y aprendizaje según las tareas manuales y registraron el proceso. El diseño del manual de estudio compensa los problemas de temas dispersos y objetivos únicos en los libros de texto originales de inteligencia artificial y proporciona un andamiaje de aprendizaje para el aprendizaje basado en proyectos. El andamiaje de aprendizaje establecido por el autor en el manual del estudiante incluye principalmente 10 elementos: descomposición de temas, exploración extracurricular, práctica de construcción, exploración de programación, resolución de problemas, exploración de materias, innovación de aplicaciones, fotografía e intercambio, exhibición y evaluación, y expansión de la cosecha.
7. Utilizar el espacio online donde “todos están conectados” para implementar la evaluación formativa.
La Plataforma de Servicio Público de Recursos Educativos Nacionales brinda un fuerte apoyo para el intercambio de recursos de cursos de inteligencia artificial y la evaluación de estudiantes. La plataforma puede ofrecer recursos de aprendizaje a los estudiantes, lo que les facilita obtener una vista previa en casa y realizar un aprendizaje personalizado en el aula. Puede utilizar el módulo de evaluación de estudiantes en el espacio "Todos se conectan" para registrar evaluaciones de puntos de actividad para que los estudiantes puedan tomar fotografías y compartir videos del proceso de producción. Esto permite que cada trabajo se muestre y grabe por completo antes de desmontarlo, y los estudiantes y los padres pueden ver el video compartido de toda la clase en cualquier momento y en cualquier lugar para aprender y comentar entre sí.
El ciberespacio registra las fotografías y vídeos de los estudiantes aprendiendo inteligencia artificial, así como los puntos por cada actividad grupal, lo que palia el problema de que la evaluación formativa no se puede implementar por falta de tiempo en el proceso de popularización de la inteligencia artificial. inteligencia.
La mejora de la alfabetización intelectual de los estudiantes y la construcción y desarrollo de cursos populares de inteligencia artificial se han convertido en desafíos que enfrentan las escuelas primarias y secundarias y los profesores en la nueva era. La construcción de cursos de popularización de la inteligencia artificial debe ser más universal y con visión de futuro. Las autoridades educativas y las escuelas deben brindar garantía y apoyo para la implementación de cursos populares de inteligencia artificial, y los docentes de la nueva era deben trabajar duro para guiar a los estudiantes a avanzar con valentía en la ola de la inteligencia artificial.
Fuente: China Modern Educational Equipment
El autor es Zheng Yafen, una escuela de formación de profesores en el distrito de Siming, ciudad de Xiamen, provincia de Fujian.