2024年4月出版的《山東教育》(中學版)以《開展人工智能教育,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力》為題,對臨沂沂州實驗學校人工智能教育的經(jīng)驗做法進行了報道,全文如下:
開展人工智能教育,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
——臨沂沂州實驗學校人工智能教育的實踐探索
臨沂沂州實驗學校,是臨沂市教育局直屬管理的一所九年一貫制學校。多年來,該校積極回應國家對創(chuàng)新人才培育的要求,系統(tǒng)開展學生人工智能教育的實踐研究,建構了“全員聯(lián)動·全科整合·全程貫通”科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,建成了沒有“圍墻”的科學校園,促進了學生創(chuàng)新能力的全面提升。2024年2月,學校入圍教育部中小學人工智能教育基地,此榮譽全國共有184所,山東只有6所,而臨沂僅沂州實驗學校一家獲此殊榮。
2011年9月,學校成立了臨沂市第一家學生創(chuàng)客空間——“銀河之星”少年科學院。在通用實驗室之外,學校還專門配置我愛發(fā)明、航模飛行、玩轉(zhuǎn)機器人、3D打印、AR探究教學、物聯(lián)世界、激光雕刻、比特實驗、人工智能編程、鈦智能車等“一院十所”的人工智能教育活動場所,打造一個融“做、創(chuàng)、學”一體化的跨學科、綜合化、多功能的學習環(huán)境,為學生開展人工智能教育提供了保障。
學校通過實施“一個核心、兩條渠道、三個轉(zhuǎn)變、四個結合”,即1234策略深入開展人工智能教育。確立一個核心:即“以學生發(fā)展為本”的核心教育理念。明確人工智能教育的兩條渠道:一是認真開展教育部課程中心“STEAM教育課程教學改革”項目活動;二是積極探索人工智能校本課程教學。實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變:一是教師角色實現(xiàn)從指導者到合作者參與者的轉(zhuǎn)變,二是活動內(nèi)容實現(xiàn)從單一的科學課培養(yǎng)到多學科參與的轉(zhuǎn)變,三是評價機制實現(xiàn)從注重結果性評價到注重過程性評價的轉(zhuǎn)變。做到四個結合:即普及與提高相結合、課堂教學與課外實踐相結合、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維與動手能力相結合、學生成長與教師發(fā)展相結合。
針對現(xiàn)階段中小學開展人工智能教育存在的缺少專業(yè)教師、缺少課程資源、學生培養(yǎng)體系不完善等問題,臨沂沂州實驗學校進行了積極的實踐探索。
第一,多方聯(lián)動,吸納全員,壯大輔導員教師隊伍。
通過請進來、走出去的方式,多渠道培養(yǎng)校內(nèi)科學教師為人工智能教育領域的專家,通過創(chuàng)新課堂教學模式,注重問題式、探究式、跨學科教學,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。同時,多途徑聘請相關領域?qū)<覟閷m棇?,多角度吸納家校政社愛心人士為拓展教師,形成學校內(nèi)外互動、多元協(xié)同的全員育人體系,建起了一支人工智能教育綜合型教師隊伍。
學校通過制度賦能,吸收有潛能、有興趣、肯鉆研的教師加入人工智能教育團隊,目前有專兼職科學教師132人,其中21人獲省級輔導獎,1人為全國高級科技輔導員。學校還在臨沂大學、科技館、氣象館、兵學博物館、火車站、電務段、機務段、工務段等場館建立了16個校外實踐基地,有62人成為學校開展人工智能教育的同盟軍。為讓學生了解科技前沿,近距離接觸科學專家,學校還聘任中科院周紅章、魏成階、徐文耀、周家漢、滕吉文、張厚英等專家教授為校外科技輔導員,并多次到校為學生開展科學輔導工作。
第二,校內(nèi)為主,校外為輔,多渠道開發(fā)課程教育資源。
人工智能教育的主要陣地是學校,課程是人工教育落地最重要、最直接和最有效的載體。學校圍繞學科培育創(chuàng)新能力的目標,落實國家科學課程,保障創(chuàng)新素養(yǎng)培育基本要求;開設科學校本課程,關注創(chuàng)新能力培育的個性化;研發(fā)學科融合課程,挖掘科學教育課程資源,增強創(chuàng)新能力培育的綜合性;建成了縱向銜接、橫向關聯(lián)、螺旋上升的課程資源體系。
學校成立科技教育創(chuàng)新團隊,把科技教育活動與新課程改革相結合,加強人工智能實踐研究,積極開發(fā)人工智能校本課程,開發(fā)出中鳴機器人、人形機器人、比特機器人、創(chuàng)意編程、Kodu編程、Microbit、Arduino、3D打印等課程。經(jīng)過多年打磨,學?!般y河之星”少年科學院已開發(fā)出20門人工智能特色校本課程,在學期之初,學校將這些課程編入選課走班和課后服務開課計劃,供學生進行選擇,盡量滿足喜愛科學的學生都能獲得個性化的學習支持,激發(fā)他們的好奇心、想象力、求知欲,促進學生自主、合作、探究學習。2020年疫情暴發(fā)時,學校組織郯城育新中學、臨沂第三十中學等當?shù)乜茖W教育名校及時開發(fā)科學教育網(wǎng)課30節(jié),豐富學生居家學習內(nèi)容,收看人數(shù)達50多萬人次,深受家長和孩子的喜愛和社會的好評?!吨袊萍冀逃?、山東科技報和學習強國等媒體分別予以報道。
第三,系統(tǒng)設計,貫通培養(yǎng),做好普及教育與個性發(fā)展。
學校采取“競賽撬動,高段先行”“貫通三年,初中普及”“以大帶小,小初銜接”“全員參加,全程貫通”的路徑,立足九年,從低到高,選點突破,逐步推進,厚植科學興趣、培養(yǎng)問題意識、訓練科學思維,逐步推進人工智能教育,形成了全程貫通培育學生創(chuàng)新素養(yǎng)的體系,積極探索拔尖創(chuàng)新人才早期發(fā)現(xiàn)、貫通培養(yǎng)的有效模式。2012年,學校在DI頭腦創(chuàng)新思維大賽中國區(qū)比賽中獲一等獎,并取得赴美國參加全球總決賽的資格,臨沂市人民政府撥付??罟膭?3名學生出國比賽。比賽結束后,市長還專門給學校和市教育局發(fā)來賀信,祝賀學生們?nèi)〉玫膬?yōu)異成績!
在日常課堂教學中,老師以問題為導向,采取互動式、啟發(fā)式、探究式等教學方法,促進學生在合作學習中形成批判性思維和探究能力。在跨學科教學過程中,引導學生采取“聚焦問題、大膽猜想、形成預設、行動驗證”四階段法來嘗試解決問題,打破學科壁壘,注重學生發(fā)散思維與聚合思維的有機結合,保護學生的好奇心和求知欲。作為中國STEM教育2029創(chuàng)新行動計劃領航學校,學校以科技節(jié)為平臺,積極開展豐富多彩的項目化探究活動,支架負重、撲克牌疊高、紙橋行車、逆風行駛小車、發(fā)明大比武等活動的開展,培養(yǎng)學生的好奇心、想象力和探究欲,激發(fā)學習活力、厚植科學興趣,促進學生綜合運用知識與技能解決問題,培養(yǎng)一大批具備科技創(chuàng)新潛質(zhì)的學生群體。
2022年5月,學校申報的《“全員·全科·全程”科技教育20年實踐》科技教育成果榮獲山東省基礎教育省級教學成果一等獎,成為臨沂市33項獲獎中唯一一項以科技教育為研究領域獲此殊榮的成果。學校校外科技輔導員、國際歐亞科學院院士、俄羅斯自然科學院院士、中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研究員崔偉宏教授得知喜訊后給學校發(fā)來賀信,祝賀學校在科學教育方面的取得驕人成績,并希望學校師生再接再厲,取得新的輝煌成就!
學生參加各級各類比賽獲獎達2000余人次,有全球機器人挑戰(zhàn)賽金獎、德國紐倫堡發(fā)明金獎、中國機器人軌跡賽冠軍、全國發(fā)明展覽會金獎、宋慶齡少年兒童發(fā)明展金獎等。其中2名學生在全國青少年編程賽中獲金獎,獲邀去美國微軟總部和NASA航天發(fā)射中心參加國際研學活動;2名學生分別獲得第8屆和第12屆中國青少年科技創(chuàng)新獎。作為臨沂市青少年科技教育方面的最高獎項——創(chuàng)新市長獎,臨沂沂州實驗學校共有14人榮獲市長獎、16人榮獲提名獎,獲獎比例占全市的1/3,連續(xù)五屆獲優(yōu)秀組織獎。目前共有56名學生取得國家專利證書。
學校凝結形成的學生人工智能教育成果吸引了同行參觀學習,先后接待來自廣東、江西、江蘇、福建等外省和省內(nèi)濟寧、棗莊、日照等地市參觀團以及本市學校的參觀學習達3000多人次;學校在山東省創(chuàng)客專家報告會、山東省3D打印經(jīng)驗交流會、臨沂市創(chuàng)客教育專家培訓會、臨沂市人工智能教育專家培訓會等場所經(jīng)驗分享20余次,受眾達10000多人;學校于2014年開始人工智能教育的手拉手幫扶工作,并向廣西、新疆等省內(nèi)外35所學校輻射推廣應用,收到很好成效,贏得“人工智能教育看沂州”的美譽。
學?,F(xiàn)為中國STEM教育2029創(chuàng)新行動計劃領航學校、小平科技創(chuàng)新實驗室建設學校、全國青少年科普創(chuàng)新示范學校、全國特色學校等,共獲50多項國際、國家及省市榮譽稱號。