人工智能进校园 模式立异育人才 山西省中小学人工智能教诲基地培植记事_教师_人工智能
图①:太原市第十二中学学生正在为机器车编程。图片由太原市第十二中学校供应
图②:运城中学学生正在进行机器人活动轨迹程序方案与设计。本报通讯员摄
图③:山西省实验小学学生在西席辅导下操作打算机。本报通讯员摄
近日,教诲部公示中小学人工智能教诲基地名单,我省太原市第十二中学、运城中学、山西省实验小学、汾阳市禹门河小学、阳泉市第十一中学、大同市实验中学等6所学校入选。培植中小学人工智能教诲基地,对统筹推进教诲、科技、人才一体化发展,进一步探索创新型科技人才培养模式具有主要意义。为此,日前深入我省入选的中小学人工智能教诲基地,探寻人工智能走进校园之后,给我们的根本教诲人才培养模式带来了哪些变革。
打造智能新校园,为学生供应多样化的学习资源
“欢迎大家来到我校的创客一室,这里是‘单片机编程’社团活动的实验室。现在大家看到的器材是课程搭配利用的品牌开源硬件套件。学生通过学习Arduino措辞编程,掌握LED灯、马达、蜂鸣器等传感器,设计属于自己的智能作品。”山西省实验小学创客课程授课西席牛俊华向先容。
像这样不同主题的创客教室还有很多:创客二室以3D打印为主题,学生利用一种分外的可粘合性材料PLA,通过逐层打印的办法来布局创意作品;创客三室以MakeX机器人为主题,学生利用镁铝合金制成的器材,利用螺丝、改锥、扳手等工具进行手工搭建……
山西省实验小学着力推进人工智能教诲基地硬件培植,现有信息技能教室9个、创客空间11个,配备激光切割机1台、3D打印机6台、移动一体机11台、希沃一体机67台、打算机218台,以及物联网机器人2代教诲套装、ESP32 开拓AI智能主控板、HaloCode智能主控板教诲套装各60套……一系列支撑传授教化的智能终端及配套设备,充分知足了不同年事段学生对人工智能课程的学习需求。
硬件设备固然主要,软件系统的完善也不容忽略。
“我们可以在线采集学生的学习数据,天生个性化的数据剖析报告,从而较好地实现西席传授教化环节中的靶向传授教化。”提到数据剖析系统,运城中学教辅科科长王晓可谓如数家珍。
据理解,数据剖析系统详细记录着每位学生的作业完成状况、各种考试成绩等数据,智能天生面向西席的“传授教化手册”和面向学生的“个性化手册”。“传授教化手册”中有学生学情剖析和班级成绩趋势图,为西席根据传授教化效果调度备课方向供应主要参考;“个性化手册”则让学生直不雅观地看到自己的学习情形和易错点,并且从后台资源库中自动抽取相应知识点和练习题推举给学生,帮助学生及时补齐短板。
为了供应更高质量的传授教化做事,运城中学还搭建起西席发展“立交桥”。学校不仅组织干系学科组西席与技能职员参加国家、省、市、县区组织的业务培训,还聘请北京大学、清华大学、北京理工大学等有名高校的教授到校辅导,努力培养一支业务博识的高本色西席军队。
软硬件举动步伐齐备,为培植人工智能教诲基地创造更多可能。我省多所中小学根据本校情形开设打算机编程、激光雕刻、机器人搭建等人工智能课程,为学生供应多样化的学习资源。
开启传授教化新范式,西席的授课内容随着学生提出的问题而改变
多功能牙刷盒、聪慧垃圾站、智能鞋柜……走进汾阳市禹门河小学的“禹之梦创客空间”,各种别出心裁的创客作品吸引了的目光。
“请把稳,系统检测到婴儿有危险,请赶紧查看。”当学生仿照婴儿靠近床边的情景时,机器立即发出了警报声。这是禹门河小学学生设计的智能通知婴儿床,通过搭载传感器等设备,实现危险报警、检测尿床和自动降温三大功能。该作品利用人工智能技能帮助父母减轻育儿包袱,兼具创意性与实用性,荣获2023年中小学生信息素养提升实践活动山西省赛一等奖。
“我们通过小组互助、创意制作等办法提升学生的教室参与度,让更多学生体会到人工智能给我们的生活带来的便利,将科技创新的种子真正种到学生内心。”禹门河小学校长王一军说。
除了学生间的学习互换,师生间的谈论也常常引发出创意的火花。
“这种新颖的传授教化模式,对西席来说更是一种全新的寻衅。我们也是在实践中不断积累学习履历,摸索最佳传授教化方法。”卖力创客课程的西席张旭峰说。学生年事小但思维生动,他们提出的想法常常让西席面前一亮,西席的授课内容也会根据学生提出的问题而改变。
“现在很多住宅小区都装有一种楼道灯,只有在入夜往后有人走过才会点亮,白天纵然有声音楼道灯也不会亮,这便是声光控楼道灯。我们可以根据楼道的长度来设计相应数量的传感器……”教室上,张旭峰正在为学生讲解如何在楼道里设计安装声光控灯时,溘然,一逻辑学生举起了手。
“老师,为什么我们不能用一个装置掌握所有灯呢?”学生陈稼睿提出了一个创造性的问题,“可不可以根据人的步辇儿速率,在第一个灯的传感器感知到旗子暗记后,让其他灯在一定韶光后自动亮起?”
张旭峰随即根据这一问题,带领学生从不同角度探究该方案的可行性。充满创新活力的教室氛围令人印象深刻。
除了教室传授教化,各校还通过社团的形式彰显人工智能传授教化特色。
“摄像头、激光雷达、超声波传感器……这些传感器的共同事情,使自动驾驶汽车具备了可以检视周围环境的能力。这节课我们将学习如何利用摄像头进行视觉巡线,使得小车的无人驾驶更加准确。”运城中学人工智能社团辅导西席段晶在讲解完机器视觉巡线的干系观点后,向同学们发布了两个任务。一是识别玄色进行视觉巡线,掌握小车的行进路线和速率;二是根据区域权重进行视觉巡线,将实时转弯角度的数值显示在屏幕上。
任务下发后,学生们以小组互助的形式考试测验操纵M.A.R.K智能小车。
“小车启动时摄像头这么摆放可以吗?”“视觉巡线的速率灵敏度设置成多少得当?”“小车偏离轨道了,快左转纠偏!
”西席穿梭于各个小组之间,或是辅导,或是聆听,指示学生完成传授教化任务。
“运城中学以社团的形式推动人工智能课程深入开展。志同道合的同学们可以一起研究感兴趣的问题,充分引发学生的学习积极性。”信息技能学科组长、创客校办课程卖力人王庆说。
自人工智能社团成立以来,社团辅导西席带领学生积极参与学校组织的各种培训和赛事,在多项比赛中斩获佳绩:2019年得到第三十四届运城市青少年科技创新大赛一等奖,2020年得到第三十五届山西省青少年科技创新大赛一等奖,2022年得到第八届全国青年科普创新实验暨作品大赛(山西赛区)复赛精良奖……
王庆将这些成绩归结于师生的共同努力:“积极的学习态度加科学的学习方法,相信付出总有收成!
”
构建课程新机制,让全体学生都参与到人工智能教诲中来
为了相应国家对科技创新人才的需求,太原市第十二中学积极探索人工智能课程新机制。该校坚持“实际、实用、实效”的原则,编写了《太原市第十二中学校人工智能课程纲要》,构建起完全的人工智能教诲课程体系。
“我们将人工智能课程纳入学校课程体系,针对不同年级的学生开设AI理论、创客、编程、机器人操作等课程,让全体学生都参与到人工智能教诲中来。”创新教诲中央主任白月明先容道。
在传授教化探索过程中,十二中的西席团队逐渐认识到,人工智能是一门新兴的技能交叉学科,涉及打算机科学、数学、脑科学等多个学科领域,其学科交叉性意味着在教室上须要多学科领悟传授教化。因此,该校西席逐渐构建起基于STEAM教诲的项目传授教化模式,看重通过项目式学习培养学生的综合素养。现在,人工智能特色课程已成为十二中一张靓丽的名片。
在大疆robomaster实验室里,一节精彩的无人机课程正在进行。
“经由多次实战翱翔,同学们与无人机特洛的友情越来越深。但特洛不会人类措辞,我们要怎么与它互换呢?本日,我们一起来理解无人机的措辞——程序措辞。”太原市第十二中学信息技能、人工智能西席高一华正在为学生讲解无人机的编程技巧。
课程进行到一半,如何设定无人机在正三角形航线翱翔任务中的旋转角度让学生犯了难。高一华让学生们模拟无人机航线,在地上走出一个正三角形,亲自体验无人机的转向角度。
“我明白了!
无人机转向的角度该当是三角形的外角!
”经由这一番操作,学生恍然大悟,举一反三地学会了五角星航线的设定方法。
“STEAM教诲可以促进学科之间的交叉领悟,培养学生的整体思维。”高一华准确地指出了STEAM教诲的主要之处。高中阶段的授课每每是单科进行,导致各学科传授教化普遍是割裂的。在十二中的人工智能课程中,学生面对的是一个现实的、详细的问题,必须综合利用各科知识来办理问题。在办理问题的过程中,极大地提升了学生的知识利用能力和实践创新能力。
除了学校多元多维课程体系的培植,家校共育的课程新方案也格外引人瞩目。
这天,山西省实验小学一年级十班的教室里迎来了一位分外的老师。
“随着科技的进步,智能家居技能正在不断改造着我们的生活办法。同学们知道这个白色的机器是什么吗?没错,它便是智能扫地机器人……”讲台上,该班学生任昱昊的爸爸任仲杰生动地讲解着扫地机器人的事情事理和制作要点。讲台下,同学们聚精会神地听讲,时时时举手提问,教室气氛十分热烈。
随后,任仲杰约请同学们一起动手制作迷你扫地机器人。同学们制作的扫地机器人形态互异,有的穿着白色的“盔甲”,有的长出了绿色的触角,充分展现出学生的不同个性。
当扫地机器人安装的马达带动风扇,产生低于外部的压强,把纸屑吸入机器人内部时,同学们都情不自禁地欢呼起来。
“看到孩子们激情亲切飞腾、积极参与,我们家长也很有造诣感。”任仲杰说,这次的选题是家长委员会共同谈论确定的,希望通过生活化的科技小制作,引发学生对科学的兴趣。
除了家长讲堂,该校还开展创客体验课程、科创冬令营、创客社团等拓展活动。不仅让教室形式变得丰富多彩,也拓展了家校互助的新办法。
在我省中小学人工智能教诲基地的培植过程中,目前已经形成了一系列极具参考代价的教诲新理念、新模式和新方案。未来,我省将进一步推动人工智能与教诲深度领悟,让根本教诲成为培养创新型高本色人才的摇篮。
杨家炜 山西日报
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