AI与教育:新科技赋能学生探索与学习
自今年春季开学以来,北京市门头沟区的清水学校和大峪中学分校附属小学等五所学校的学生们,开启了一场独特的科学课程。在这些课程中,学生们通过糖水绘制出“气味彩虹桥”,观察蚂蚁的动向,并利用人工智能工具深入探讨蚂蚁如何找到回家的路。
在全国范围内,AI教育的推广势头正逐渐增强。2023年3月28日,教育部启动了人工智能赋能教育行动,提出了四项具体措施,旨在促进人工智能与教育的深度融合,提升民众的数字教育素养与技能,开发专门的教育用AI模型,并规范AI的科学伦理使用。
如何应对AI时代的教育挑战?
在春季的“迷你”研学实践活动中,清水学校和大峪中学的学生们前往百花山自然风景区,深入观察岩石缝隙中的巨大弓背蚁。清水学校五年级的学生常兴晨惊奇地发现,这些蚂蚁能够在搬运比自身还大的食物时,轻松找到巢穴的入口。这一发现引发了小组对蚂蚁回家方式的热烈讨论。
生物教师曹学慧并没有立即揭示答案,而是鼓励学生们进行猜测。清水学校的杨玉洁认为,蚂蚁的触须是关键,像导航天线一样指引方向。大峪中学的袁铭泽则认为,它们是通过气味标记路径。曹老师鼓励学生们利用AI来验证这些猜想。
在课堂分享中,学生们兴奋地展示各自的研究成果。一位同学通过AI询问“蚂蚁如何标记路径”,得知蚂蚁在移动时会释放信息素,类似于喷洒香水一样来指引同伴。然而,当被问及信息素的具体成分时,学生们却无法回答。
曹老师强调实践的重要性,鼓励学生们利用AI生成实验方案。学生们用糖水绘制“气味彩虹桥”,并设计实验来验证蚂蚁的分布规律。在实验过程中,学生们发现实验条件未能真实模拟蚁巢的复杂气味体系,促使他们重新审视AI提供的方案。
随着实验的深入,学生们观察到短路径上的蚂蚁数量不断增加,信息素浓度也随之增强。曹老师解释说,这正是蚁群算法的具体体现,每只蚂蚁通过留下信息素来自主优化路径。
AI在课堂中的新应用
如今,AI技术正在全国的各级教育机构中广泛应用。在山东外国语职业技术大学,学生们使用虚拟现实设备进行一场关于文物修复的课程。在《寻迹国宝》课堂上,学生们围绕一尊青铜鼎的虚拟模型展开激烈讨论,AI导师为他们提供技能测评建议,帮助分配任务。
在另一门《视听语言》课程中,学生们利用AI创作短视频,AI不仅帮助他们迅速生成剧本和镜头,还提供多种风格的选择,大大提高了课堂的效率和趣味性。
培养独立思考的“问题解决者”
在AI时代,教育的目标不仅是传授知识,更在于培养学生的独立学习能力和判断能力。北京市门头沟区教育研修学院的林秀艳院长指出,应关注因技术引发的各种问题。
山东外国语职业技术大学的李娅院长则提到,部分学生可能会出现“AI依赖症”,影响深度思考能力。为此,该校与企业合作开发了智能辅助系统,帮助学生掌握编程技能,通过真实项目训练提升独立分析问题的能力。
结语
北京市门头沟区委教育工委的曹彦彦副书记强调,AI教学改革的核心在于培养智能时代的“真正问题解决者”。通过传感器数据采集、算法模拟生物行为、实验失败后的参数调整,学生们不仅获得了知识,还培养了系统性思维与创新能力。AI的引入,为教育带来了新的可能性,助力学生探索未知的世界。