谈人工智能背景下中小学生计算思维能力的培养

时间：2019-09-18 10:17:20 所属分类：小学教育 浏览量:

【摘要】人工智能被称为未来十大科技之一，其技术的成功将推进人类社会迈入更加智慧的世界。过去的十年，是中国互联网行业高速发展的十年。人工智能的发展是大势所趋，未来，很多行业都将因人工智能的发展而快速升级和转型。在这样的背景下，中小学生计算思

　　【摘要】人工智能被称为未来十大科技之一，其技术的成功将推进人类社会迈入更加智慧的世界。过去的十年，是中国互联网行业高速发展的十年。人工智能的发展是大势所趋，未来，很多行业都将因人工智能的发展而快速升级和转型。在这样的背景下，中小学生计算思维能力的培养显得尤其重要。本文从计算思维的定义出发，分析人工智能背景下，计算思维能力的培养对中小学生成长的重要性，同时阐述了培养计算思维的方法和当前所面临的问题。

　　【关键词】人工智能;计算思维;中小学生

　　2017 年 7 月 8 日，国务院印发并实施了《新一代人工智能发展规划》，该规划是为抢抓人工智能发展的重大战略机遇，构筑我国人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国而制定 [1]。自 1956 年达特茅斯会议提出人工智能概念以来，人工智能经历了寒冬与高潮交替的 60 多年的发展。 2010 年以后，深度学习的发展推动语音识别、图像识别和自然语言处理等技术取得了惊人突破，前所未有的人工智能商业化和全球化浪潮席卷而来。中小学生是祖国的未来。在中小学教育阶段紧跟潮流的开设人工智能相关课程，是具有前瞻性的举措，新一代中小学生迫切需要培养计算思维能力。而人工智能课程的核心是计算思维。

　　一、 培养中小学生计算思维的意义

　　计算思维的概念由美国卡内基梅隆大学的周以真教授提出。周教授认为，到二十世纪中叶，计算思维能力就像阅读、写作和算数一样，将成为世人掌握的基本技能之一。计算机以及信息处理技术是现代社会、经济和科技的基石之一，他们的普及使得计算思维得到广泛应用。在互联网与信息时代，计算思维是每个人都应具备的一种思维方式。近几年崛起的互联网公司 ( 如百度、阿里巴巴、腾讯等 ) 的成功都应归属于计算思维的成功运用;在互联网与信息时代，学习不应仅着眼于“知识”即事实的学习，应更多地训练“思维”，当今世界的知识膨胀速度之快是非常惊人的，每个学生在这样的大背景下都应该具备计算思维的能力，对外界信息的获取有所选择，应学习经典的、对人们现在和未来有深刻影响的思维模式 [2]。创造性思维的建立离不开计算思维的培养。目前国家大力倡导创新能力的培养，计算思维建立是帮助培养创新能力的手段。

　　二、 培养中小学生计算思维能力的方法

　　在中小学信息计算课程中引入编程课程，“人工智能 + 教育”是当前国内教育领域火热的研究方向，更是前端热门话题。编程作为人工智能教育的基础语言成为教育领域的焦点。学编程并非要让人人成为程序员，而是开启一种思维方式。计算机科学的发展使得编程的门槛大幅降低，以前只有专业的计算机从业者才能编写的程序，如今，一名小学生在几分钟内即可完成。如，scratch 少儿编程工具，使用者甚至不需要认识英文单词，也可以不使用键盘就可以进行编程。构筑程序的命令和参数通过积木形状的模块来实现，这样，使用者通过拖拉工作模块即可简便的实现编程 [3]。另外，可以在中小学中，新增人工智能课程，据媒体报道，全国首部中小学人工智能教材目前已出版 6 册，正在上海部分区域进行试点。课程应使用通俗易懂、趣味案例、深入浅出的方式，介绍计算学科所蕴含的经典的计算思维，其中的编程环节可以非常简单的就能让中小学生感受到人工智能的魅力，激发学生对人工智能互联网时代的兴趣，同时也培养了学生的计算思维。

　　三、小学生计算思维能力培养面临的问题

　　教育的三大基石：教师、教材、教具是中小学课程建设应该具备的必备条件。其中，核心是教材建设，教材是课程建设的指挥棒，教材内容决定了教学内容和教学要求 [4]。目前，由于教育的不均衡，关于中小学人工智能课程还没有一个统一的标准，在这一方面仍需努力。另外，在构造人工智能技术的硬件环境方面，可以通过资源共享的方式解决资源不足的问题。目前，云计算技术已经应用于互联网的各个领域，同样可以将此技术应用于教育。目前，人工智能课程的发展还处于探索阶段，计算思维能力的培养也面临诸多挑战，教育工作者和科研人员对此应进行更深入的研究，提出更可行的实施方案，培养中小学生创造力和想象力。结语过去十年，是中国互联网行业飞速发展的十年。未来，人工智能技术将助力新的产业发展，人工智能逐渐融入到各行各业之中，成为了时代不可或缺的一部分。政策上，人工智能也上升至国家发展的战略地位，相关政策频出，从国家层面鼓励产业发展。社会资本纷纷参与到人工智能的发展浪潮中来，促使国内科技高速发展，也吸引了海外人工智能人才快速回流，为我国人工智能研究带来了突破。

　　参考文献 :

　　[1] 国发〔2017〕35 号 . 新一代人工智能发展规划 [Z].2017- 07-08.

　　[2] 艾伦 . 中小学人工智能课程定位分析 [J]. 中国现代教育装备 ,2017(20):1-5.

　　[3] 许诣博 , 钟绍春 . 移动学习的发展趋势研究 [J]. 吉林教育 ,2009(22):17-19.

　　[4] 李想 . 加大人工智能技术在中小学教育中应用的思考 [J]. 计算机时代 ,2018(5).

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