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              為學生創造力“撐腰”,溫州甌海打造“學有所用”的人工智能教育

              作者: 編輯 來源:互聯網 發布時間:2022-09-10

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              你有沒有想過,人工智能不僅可以做到識別人臉,也可以用來識別“蟲臉”?

              在溫州市甌海區實驗小學集團學校,為了保衛自己的小小農場,學生們設計了一款“蟲臉識別”小程序,只需把攝像頭對準昆蟲進行拍照識別,便可以得知這只小蟲子是否屬于常見的數十種害蟲種類之一。

              “蟲臉識別”小程序是學校人工智能暑期實踐活動的成果之一。為了給學生學習人工智能打造真實情境,溫州市甌海區實驗小學集團學校將人工智能課程與學校的“巴學園農場”相結合,鼓勵學生在農場種植實踐中發現問題,并靈活運用科學技術知識解決問題,將人工智能教室“搬”到了地頭田間。

              人工智能技術正在越來越多地影響著人們的生活,應用場景豐富多樣。學校校長趙成木表示:“我校是全國人工智能培育校,市、區級也大力支持我校人工智能教育的發展,學校也很重視人工智能教育與真實生活情境的結合,讓學生發現生活中的問題,再加以解決。真正培養出具備探究精神和創新能力的未來人才”。

              農場里教AI,把抽象的人工智能知識具象化

              “巴學園”農場位于溫州市甌海區實驗小學集團學校前匯校區,這片農場占地8畝,生長著30種蔬果作物,全部都由學校學生們親自耕種照料?!跋x臉識別”的創意正是基于農場中的害蟲問題被提出的。

              “我們發現農場里植物的葉子被蟲子啃壞了,我們想要阻止這種現象,首先是要能夠識別害蟲?!?/p>

              在了解到學生們對害蟲問題的擔憂后,學校人工智能指導老師黃森森適時為學生們介紹了人工智能圖像識別技術,“引導學生去思考實現‘識別害蟲’功能,首要在于‘識別’,那么自然而然就促使他們去學習圖像識別訓練相關知識”。

              溫州市甌海區實驗小學集團學校的學生在拍攝昆蟲,為建立模型庫做準備

              學生們拍攝了大量害蟲照片,老師帶領學生對不同品種害蟲分別打上相應標簽,然后上傳到騰訊青少年人工智能教育平臺,在平臺構建“害蟲模型庫”,并利用扣叮編程AI能力訓練出害蟲識別模型,“教”電腦記住這些害蟲的樣子。一開始,電腦表現得比較“笨拙”,只能通過固定角度認出害蟲種類,換一個拍照角度立馬翻臉不認“蟲”。為此,學生們進行了上百次識別訓練和調試糾錯,終于讓人工智能記住了數十種害蟲的模樣,“蟲臉識別”小程序正式誕生,分享到手機端即可使用。

              人工智能作為計算機科學的分支,融合了數學、統計學、神經科學、語言學等多種學科知識,理解學習門檻極高,容易令學生感到枯燥,從而導致人工智能課堂流于形式。

              甌海實驗小學作為溫州市人工智能9所標桿校之一,“立標桿 育亮點”也是溫州人工智能教育區域推進“新五個一”的“溫州模式”有力舉措。為此,學?;凇鞍蛯W園農場”建立了“AI巴學園”人工智能特色項目,包括“智能采摘”“智能物流”“智能分揀”等版塊,圍繞從種植采摘到分揀入庫的農場運營全流程搭建了一整套人工智能課程體系,讓人工智能教育基于真實項目開展綜合性、融合性項目化教學,貼合實際、直觀易懂、學有所用。

              來自五年級的戴卓帆是“蟲臉識別”的創作者之一。他表示,一開始他對人工智能的認知非常模糊,“之前我們都見過人臉識別,但并不明白這和人工智能有什么關系。但是在自己動手過后,我不但知道了人工智能的工作過程,還能自己去進行‘改編’,最終運用到學校的農場中去,我才真的體會到人工智能的強大,這門課一下子就變得很有趣?!?/p>

              不止“蟲臉識別”,學生們在農場種植中遇到過各種各樣的問題:作物被偷、小鳥偷吃、澆水施肥、除草滅蟲、作物收獲……在老師的引導下,學生們充分利用騰訊青少年人工智能平臺上的編程工具與AI積木塊,設計出了“蟲臉識別”“果蔬分揀”“無人機物流”等一系列AI作品。

                溫州市甌海區實驗小學集團學校的學生在農場拍攝果蔬照片

              “對于剛接觸人工智能的學生來說,人工智能是抽象的,讓他們利用人工智能去解決問題更是無從下手?!毙iL趙成木表示,通過在農場中的勞動實踐,引導學生發現問題、解決問題,將有助于幫助學生快速認識人工智能,建立學習興趣。

              多樣硬核技術“撐腰”,激發學生“探究天性”

              將人工智能教育課堂“開”在農場上并非易事。指導教師南思詩表示,學校的人工智能教育設計理念是非常開放的,鼓勵學生自由探究、大膽創新。在人工智能課堂上,教師是引導者、后勤工作者,給學生提供方向,確保學生能順利進行學習、創作即可,如果給學生的學習行為加以預設,反而限制了他們的發揮。

              以“蟲臉識別”項目為例,學生想要攝像頭能夠認出害蟲,就需要學生設計出識別精度較高的圖像識別模型。南老師說:“平臺上的AI模塊是比較全的,很好地支持了學校的AI教育設計,學生有什么想法都可以找到對應的模塊去實現?!?/p>

              為了給學生的創意提供充足的發揮空間,2022年3月,溫州市甌海區引入了騰訊青少年人工智能教育解決方案。據介紹,騰訊教育依托于來自互聯網產業一線的先進人工智能技術,將騰訊特色AI能力和虛擬仿真技術分別進行了輕量化封裝、教育化設計。學生只需要一臺電腦、一個賬號,便可以體驗人工智能技術在各前沿領域的應用。

              溫州市甌海區實驗小學集團學校學生正在騰訊青少年人工智能平臺上測試果蔬識別程序代碼

              這種給予學生充分創意空間的項目式人工智能教育,正合甌海區多年來“以學生為中心”的教育理念。甌海區結合地區實踐,提出要以人工智能課程建設為核心,圍繞 分步實施 品牌打造,勾繪AI教育地圖、“三元三級”課程建設,繪制AI素養圖譜、團隊建設科創并進 ,拼搭AI師資拼圖、數智空間打破邊界,編織AI場景視圖構建區域人工智能教育“4A”圖美好樣態,到2025年,全區創建人工智能教育試點學校全覆蓋,人工智能示范校10所,助力“未來教育創新區”和“智慧教育示范區”建設。

              據了解,甌海區創客教育全國中小學人工智能培育學校1所,市人工智能標桿培育校2所,市人工智能學校試點學校36所,其中5所是幼兒園和1所職專。覆蓋率達到44.9。人工智能種子教師30多人,10多門人工智能項目課程和百多部的微課程。歷經10年發展,甌海區已建成智能化、數字化、一體化教育平臺,區域信息化整體智治水平高,教育信息化發展指數位于全省前列。

              開放的人工智能教育和豐富的平臺資源支持,極大限度地釋放了孩子們的創造能力。指導教師張兵認為:“我校人工智能建設以‘學生為中心,人人參與’為理念,因此我們將人工智能課程建設與學校巴學園農場相結合。引導學生運用人工智能技術去解決巴學園農場中出現的真實問題,這樣才能讓我校人工智能課程真正落地。而扣叮平臺豐富的功能,剛好迎合我校對人工智能教育的期許?!?/p>

              校長趙成木表示,溫州市甌海區實驗小學集團學校一向致力于培養具有“會提問、會合作、會表達、會聯結”的智慧型人才。他表示:“這個年紀的孩子先天具有發現問題的意識,我們做教育的要保護好這份天性,引導學生在學習過程中探尋根由,做好技術支持,通過具體的情境將生活和學習連結,這樣才能培養真正迎合時代發展的未來人才?!?/p>

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