学AI从娃娃抓起 本土教材来了！ 从STEM教育、人工智能教育到创客空间 广州基础教育大力培养创新型未来人才
下月，《广州市中小学科技实践教材》将走进广州109所中小学。这套以五大新科技为内容的教材，涵盖了新一代信息技术、人工智能、生物医药、新能源、新材料等。近年来，广州基础教育致力于培养面向未来的创新型人才，让孩子们从小了解、掌握新科技、新技术，为城市转型升级提供支撑。
编写本土AI教材小学课堂学编程
日前，中小学人工智能教育项目成果发布会在北京举行。一套涵盖了三到八年级的《人工智能》学生用书，引发了与会者的关注。书里的一个程序设计是《聪明的笨鸟》，孩子们需要明白笨鸟变聪明的原因，然后借助人工智能的方法，通过编程，让小鸟规避障碍，顺利过关。广州市教育研究院正是“中小学人工智能项目”的发起单位之一。目前，该项目已经形成了中小学人工智能装备、中小学人工智能教育装备配备方案、中小学人工智能课程智能等三项成果。据悉，今年秋季的新学期，这些新成果将陆续走进北京、广州、武汉、西安、深圳的中小学课堂。
在此基础上，广州市教育研究院结合广州市的实际情况，对中小学人工智能教材进行改编。有望从2020年开始，在全市义务教育阶段三到八年级全面实施人工智能教育。而在这之前的2019年3月，广州109所学校将成为《广州市中小学科技实践教材》的试点校，新教材的其中一个章节就是人工智能教育。“基础教育要为城市转型升级做好支撑，其中一个重要的方面就是人才培养，让孩子们了解、掌握这些新技术、新科技。在课程供给方面，我们也要与城市的转型升级相呼应。”教材主编、广州市教育研究院课程教材研究室副主任邹立波表示。
记者了解到，教材分为小学、初中、高中三册。以小学内容为例，五个单元内容分别是新一代信息技术：多姿多彩的显示屏；人工智能：百变机器人生物医药：时尚中医药；新能源新材料：用之不竭的光伏发电；新材料：神奇的石墨烯。除了了解这些最新科技，学生们还需要就学习内容开展调查研究和讨论。例如，在新一代信息技术的内容里，就要求学生们对“低头族”展开讨论，调查学生们平板电脑使用情况，开展研究型学习，全方位提升学生的核心素养。
中国STEM教育领航学校
广州4所学校首批入选
日前，中国教育科学研究院发布“中国STEM教育2029行动计划”，并公布首批领航学校、种子学校和种子教师名单。华附、省实、执信、广雅4所学校入选全国首批领航学校，广外外校、广外附属小学、越秀区朝天小学、广州二中入选全国首批种子学校。
近年来，“STEM教育”在广州开展得如火如荼。早在2015年9月，广州就在综合实践活动课程中开展了首届全市中小学“乐创空间，我行我秀”科技主题实践活动。2017年9月，广州开始在全市中小学、中等职业学校深入推进STEM课程实施，把STEM教育引进到广州中小学教研体系中。2016年海珠区投入400多万元建设南武中学“学创空间”，引进美国STEM课程。之后又投入近百万元在南武中学建设“美国斯坦福大学实验室”，开设60多个研究课程，主要是让学生学习现代生物、生命和脑科学知识。在体验式学习过程中，学生通过自主学习关于机械力学、静力学等物理知识，促进其对科学、技术、工程、数学等学科知识的理解与重构，逐步提高学生解决问题的技能和自主学习的能力。邹立波表示，推进STEM教育的目的是促进人才培养模式的转变，着力提升广大中小学生的实践创新能力。在2018年斯德哥尔摩青少年水奖国际总决赛上，广东实验中学黎雨和谭晓琳的作品《自动化控制沼气发酵系统》获得了第三名，在国际舞台上展现了中国学生的创新实力。
培养新型教育的种子教师
STEM教育、创客教育等新式教育，对老师的要求更高。邹立波表示，广州要大力培养一批创新能力强、科技素养好的老师。近年来，广州举行了多次STEM课程实施专题培训。在一次培训中，邹立波告诉老师们，STEM教育不仅要在拓展课中实施，而且要渗透小学科学的基础性课程中，要与综合实践活动课程进行整合。
以二年级上学期语文《有趣的动物》教学过程设计为例，老师在课前布置任务，让学生选择一种喜欢的动物进行观察，并简要记录，收集该动物的相关资料，并完成指定任务。通过观察、采访、数据分析、学科整合等形式，发散学生思维，体现课程特色。一个好的STEM学习项目应具备问题的真实性、学习的完整性、内容的整合性和结果的创新性。通过培训，老师们对STEM教育有了更深刻的了解，教育理念有所转变，畏难情绪也减少了。
白云中学在创课教育方面成果丰硕，学生在多个国家、省、市级科技创新大赛中获奖。该校把创客教育从兴趣小组、社团活动往更高层次提升，往“课程化、普适化、规模化”方向发展，在全体学生的层面普及创客课程的深刻体验，同时保留创客社团活动的领头羊作用。创客教育的导师团队也正从原来的技术学科教师的“一枝独秀”发展到物理、化学、生物等多学科教师的“百花齐放”。据悉，广州已经展开对创客教育种子教师的培训。老师们先在创客工作坊里学习，再把学习模式和课程内容复制到学校。目前，在工作坊接受过培训的老师已达到数千人。
什么是“STEM”？
所谓“STEM”，是将科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）统整而形成课程。STEM教育以学科知识整合、生活经验整合、学习者中心整合为取向，以问题解决为目标，基于项目实施的课程，对于培养学生的研究探索能力、创新实践能力具有重要价值。
在以美国、德国为代表的发达国家中，STEM教育均位居国家行动的战略高度。
观点：AI时代已经来临培养素养要趁早
作为广东省首屈一指的名校，2018年，华南师大附中建立了“人工智能实验室”，人工智能课程正式进入该校初二、初三及高一学生的课表。在一堂《认识机器学习》的人工智能课程上，学生们通过平板电脑多角度地拍摄面部表情和钢笔、尺子等物件，并在电脑上对其进行标注。通过反复采集、识别信息，然后利用深度学习制作AI模型，机器就可以认识这些表情和物件了。华师附中校长姚训琪表示，人工智能时代已经来临，所有人都不能逃避，与其让孩子们在毕业后再去面对，不如让他们在中学阶段就接触、学习、利用人工智能，让孩子有人工智能的素养，为人工智能时代的未来做好充分准备，进而成为时代的引领者。
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