我上了一节小学AI课,发现四年级的小朋友不仅懂AI,还学会了写代码运行

时间:2020-02-05 来源: 国内新闻

结果是,没有其他队跑得更快了。她满意地回到座位上,调整了一下小学校服裙子,坐在长凳上。

是的,这是一个小学生的操作。她在四年级。她正在青岛崂山区第二实验小学教学楼里上人工智能课。量子比特一路上都在上课。

在他们的课堂上,孩子们不仅学习原则,还编写代码练习。当课程被编程和运行时,他们借助云计算能力输出结果,考虑人工智能技术的登陆和应用,甚至安排考试。

青岛崂山第二小学等100所学校开设人工智能课。从小学、初中到高中,20,000多名学生正在探索什么是人工智能。

四年级人工智能课

在青岛,人工智能是校本课程的必修课。学生从小学四年级开始,每周上一节课。随着毕业的临近,如小学六年级和初中八年级,考虑到儿童进一步学习的压力,人工智能课程将只安排半个学期。

我们听到的是小学低年级的四年级。公开课在圆形剧场举行,舞台上有3张圆桌和6台电脑。

领袖演讲后,一名女教师和18名9岁左右的孩子来到教室,开始上课。

由于本学期学生已经参加了第八届人工智能课,了解人脸检测是什么技术,所以这门课的主题是人脸聚类。

在课程开始时,老师提到了一个真正的问题:

刘颜楷需要制作一个电子相册来竞选大队委员会。然而,老师把包括刘颜楷在内的学生的照片放在一起,没有按照他们的名字分类。因此,他需要在大量照片中找到刘颜楷的照片。

学生们在电脑上手工试用几分钟后,没有人能在短时间内找到刘颜楷的所有照片。

因此,老师在手机相册中引入了照片分类功能,可以根据每张照片中不同的人物和主角自动对照片进行分类。这是人脸聚类的应用。

开始了第二项活动,从一群同学的照片中找到了一个特定的同学。每次老师背诵一个同学的名字,学生们都能从12张照片中快速找到助教:“x,x!”

活动结束后,老师引导学生总结经验。学生们说,他们根据一个人的性别、外貌、面部特征和其他特征,从12张照片中找到了特定的学生。

一个人的特征是什么?以老师为例,他们描述了老师的面部特征:圆脸、小眼睛和恰到好处的鼻子.

但是,只有这些描述不能识别特定的人。

这时,全班开始讨论正事。教师向学生介绍了特征提取,并根据相似度进行了人脸比较识别、人脸聚类等过程。老师告诉学生机器是如何根据相似性判断识别特定人脸的。

由于这是一个面向小学生的班级,它不会具体告诉你有哪些模型可用,以及模型的每一层都做了什么。它更多的是对机器完成一项功能的一般过程的介绍。

然而,令人惊讶的是,在这个四年级的班级里,有一个编程练习的过程,而不是为孩子抓痒(Track for children),而是用业内比较主流的蟒蛇来解决从一开始的许多照片中找到刘颜楷的照片的问题。在此之前在学校举办的机器人课上,学生们已经接触过蟒蛇。

当然,编程练习的难度不会太高:

程序运行后,每个圆桌小组的学生报告他们的运行结果,并将其填入老师的PPT:

一个小组的孩子说:“我们首先打开人工智能文件夹,然后运行它,提取面部特征,最后机器告诉我们检测128张照片需要19.66秒。”

另一组孩子说:“让我们打开软件,让软件识别一张脸的样子。最后,软件告诉我们,测试128张照片花了19.38小时。”

周涵,一个中间组的女孩,甚至在跑步之后又跑了

这里的操作过程实际上是在专门为人工智能课程构建的云超级计算中心上完成的。青岛市教育局为中小学生准备了四个超级计算中心来教授人工智能课程,因为班上学生太多,这些计算资源不足以让学生同时使用,需要各个学校班级之间的协调时间。

经过知识教学和经验,我们来到了“着陆”环节。老师鼓励学生围绕他们讨论聚类应用。学生们争相列举例子,包括垃圾分类、超市产品分类、外卖分类和配送,以及图像搜索、电子商务产品地图搜索、物流分类等。

机器人少年

根据6岁的年龄,这些四年级学生只有大约9到10岁。告诉他们关于特征提取和聚类,他们真的明白吗?

现在不要低估孩子们。

贾墨子,这所学校四年级的学生,认为学习人工智能非常有用。他是机器人爱好者,从六岁半开始学习儿童编程。目前,他可以使用乐高EV3编程(暂存语言)来实现简单的功能。此外,他还在学习蟒蛇。

贾墨子是学校机器人协会的成员。他喜欢用各种命令指挥机器人。将研究各种传感器,看看它们的功能是什么。

孙克宇,同班的另一位同学,也研究过乐高头脑风暴。孙克宇说,除了他们两人,班上还有大约10名学生也在学习机器人。

虽然人工智能有各种各样的应用,但是移动机器人显然是孩子们最喜欢的领域。除了每周一次的人工智能课、计算机课和校园机器人社团,这些小爱好者还会去校外学习机器人并参加比赛。

“我最喜欢的课是老师使用各种软件命令来控制屏幕上的机器人动作。”孙克宇说。

贾墨子已经学得比她多一段时间,已经成为孩子们中的“职业”选手:“我最近参加了青岛国际博览会的一场比赛。首先我做了一个机器人,然后用一个非常复杂的软件编程。但是这个程序是老师写的,然后我们需要调试它。”

当谈到他心爱的机器人时,贾墨子滔滔不绝地说,“二、三年级的同学都去了,但他们都在玩机械臂。我们班也有很多人。”可以看出,在小学生中,泛计算机知识和有趣的活动有着巨大的市场。

尽管孩子们现在过得很开心,但他们并没有为未来的发展和成长制定太多实用和实用的计划。

贾墨子说,“我没多想成为一名专家(人工智能,机器人),因为我还有其他让我感兴趣的课程,”他打算在进入一所高等学校后参加比赛。

孙克宇告诉我们,她的父母认为,在将来学习好之后,他们可能会在这个领域有所发展。

人工智能从小学到高中教什么?

结合课堂本身以及孩子们的兴趣和认知水平,我们可以看到小学人工智能课程实际上并不涉及复杂的技术原理。它更多的是给孩子们实践经验和揭开魔法面纱的功能,这样人工智能就不再是电影中的超级机器人,而是一个计算机操作的过程,在人工智能背后有一定的科学原理。

换句话说,这门课不强调人工智能原理知识或人工智能工程技能,而是针对小学生的逻辑思维和对世界教育的正确理解。

郭老师,在这个公开课上授课,也说人工智能课的教学重点是让孩子们理解接受这些知识的原则,而不是简单的编程或类似的技能课程:“它主要是关于做事的逻辑。如果我说if句和while句,课程将失去兴趣,孩子们也将失去兴趣。”

那么,从全球的角度来看,除了这个班级的“集群”之外,青岛中小学目前具体教授哪些人工智能课程?

我们已经收集了三个系列的书籍,小学生《人工智能启蒙》,初中生《人工智能入门》,高中生《人工智能基础》,并准备召集神龙向大家整体展示这些课程的内容。

小学版:《人工智能启蒙》

小学E

的原理非常简单。它仅限于让小学生知道机器学习是通过大量数据掌握事物的特征。计算机视觉需要机器看到大量有标记的图片。语音识别需要在把声母和韵母连接成单词或句子之前识别它们,给孩子们一些基本知识。

当然,这些信息现在可能不是广义上的社会常识,但10或20年后肯定是常识。

因此,它也非常适合那些对人工智能的理解停留在电影黑色技术阶段的成年人。这是一本非常简单和受欢迎的书。考虑到小学课本都是插图,虽然有100多页,成年人可能只需要一两个小时就可以仔细阅读,建立从小白到常识的人工智能认知。

书中有很多实用链接,比如让学生体验智能花卉识别应用、迅飞语音输入法、小语音助手、谷歌翻译等各种应用,感受人工智能可以实现什么功能。

此外,为了解释一些人工智能技术的用途,编辑还以百度搜索“珠穆朗玛峰的高度”和淘宝排李涛为例进行展示,可以说非常逼真。

初中版:《人工智能入门》

与以前的小学课本相比,《人工智能入门》定位初中课本是非常难的核心。

核心有多硬?它分为四本书,总共400页,我们将从第二章学习编程。

不看细节,感受目录:

第1章人工智能概述

第2章Python编程初步与汽车的对话

第3章多传感器测距

第4章图像处理基础

第5章机器学习的初步探索

第6章自然语言处理智能英语文章分析

第7章深层图像理解

第8章语言识别和人机交互

第9章宝石收藏:决策与规划

第1章仍然是一本人人都能理解的热门书籍。除了不太面向儿童的语言之外,它与小学课本没有太大不同。

但是在第二章中,艺术和科学似乎突然分成了几类,首先是Python函数、变量、运算符,然后是实际问题,有公式和计算,有例子和编程。

之后的每一章都从实际生活和应用中的问题出发,介绍了相关的科学原理、图表功能以及需要通过编程解决的问题。其结构与中学数学、物理和化学教科书的结构有些相似。可以说,与小学版本相比,初中版本是从科普向真正的知识和应用的过渡。

然而,整套书都是非常工程化的。你感觉如何:

真的有很多问题.如果你想知道你的孩子是否有兴趣和天赋参加比赛,你不妨学习这本书。

High School Edition:《人工智能基础》

High School Edition实际上是最早的版本,在当时引起了轰动。

在教科书的高中版中,卷积神经网络、生成对抗网络和无监督学习等各种人工智能理论概念最终出现,并对整体原理进行了详细描述。

如果初中教科书要培养未来的工程师,高中教科书更像是培养未来的科学家。当然,对于有一定数学思维基础的成年人来说,学习这本书也是深入理解人工智能的一种极好方式。

最后,在不同地方的实际教学中,这三套书并不严格符合初中和初中的顺序。每个地方将根据情况决定使用哪一套。

上堂生产

事实上,在青岛的人工智能课上,一家熟悉的人工智能公司,上堂科技,主导着教学内容。

青岛教育局副局长姜林表示,目前只有汤汤系统地制作了教材。此外,还有一个平台支持。青岛成立了人工智能教育研究所来帮助培训教师。教给孩子们的内容质量高,标准高。

当然,并非所有的作品都是汤汤完成的。尚海龙,尚堂教育总经理

然而,在初中和小学阶段,上塘的教授和医生很难达到儿童的水平。因此,大量一线教师被引进。上堂的研究者定义了基本要素后,由一线信息技术教师编写具体教材的语言和组织逻辑,以确保儿童能够接受这样的内容。

此外,数学、物理等课程的进步应该同时参考,这样学生在学习相关人工智能课程时就可以有一定的数学基础。

在这些一线教师中,有来自北京第十一中学、上海星河湾双语学校和上塘招聘的其他着名学校的教师。其中有《2018年人工智能教育(基础教育)发展报告》的核心编委会,从事计算机课程教学多年的教师,以及在计算机相关领域积累教学经验的许多知名大学的教授和医生。

甚至,人工智能课程也有考试,包括一小部分知识测试,以及实践项目、自主创新项目、交流展览和其他活动。

有了教材,老师也应该被考虑。由于没有专门从事人工智能的小学教师,上塘人工智能教育研究所分五六批对青岛学校的300多名教师进行了专门培训,并组织了日常备课。

据青岛市教育局称,这些教师中只有少数人毕业于人工智能相关专业。起初,只有计算机专业的老师参加。后来,学习物理和数学的老师加入了,甚至文科老师也加入了自学编程。

据上塘的工作人员称,上塘的人工智能基础教育已经扩展到青岛、上海、北京、深圳、晋中、香港、澳门、哈尔滨、郑州、成都、贵阳等17个城市的500多所学校。其中一些是着名学校,如成都第七中学、青岛第二中学、郑州第二中学、哈尔滨工业大学附属中学和上海西中学,而山西晋中中学已经在全市高中开设了人工智能课。

但是对于这些正在学习人工智能的孩子来说,他们真正能产生的效果是他们最关心的。

贾墨子说:“事实上,我认为手工编程很无聊,但是结果非常令人兴奋。如果人工智能能够在时机成熟时自动编程和输入语音程序,最好不要使用计算机控制。”

本文中的周涵是一个别名

*本文是经作者授权发表的。这并不代表平西的立场。请联系原作者重印。回到搜狐看更多

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