近日,按照《山东省电化教育馆关于举办2023年全省学生信息素养提升实践活动的通知》和《济宁市电化教育馆关于举办 2023 年全市学生信息素养提升实践活动的通知》等文件精神,邹城市将举办第七届中小学创客节活动,通过深入开展科技创新实践活动,鼓励中小学生积极学习与运用信息技术,全面提升信息素养。

同时为提升指导教师辅导能力,进一步提高活动质量,邹城市于2月11日举办了 2023 年邹城市学生信息素养能力提升实践活动指导教师培训。其中,邹城市电厂小学作为优秀示范案例受邀分享了其人工智能教育的开展经验。

从2018年组建第一批趣味编程社团,到现在拥有了自己的创客教室,山东省邹城市电厂小学的人工智能教育之路已经走过了5年。在这5年的时间里,电厂小学充分发挥教育装备在教育改革和教学中的引领示范作用,以培养创新人才,普及编程教育为目标,以“编程”为人工智能导向,探索出了一条人工智能与基础教育的深度融合之路。

一堂编程课一步步走入电厂小学

为响应国家人工智能教育相关政策,同年12月,山东省在其最新出版的小学信息技术六年级教材中加入了编程内容; 2018年10月,山东省将编程进一步纳入到中小学教育体系,并推出以编程为核心的初中教材; 2019年初,教育部在北京举行《中小学人工智能教育》项目成果发布会,会议指出 北京、广州、深圳、武汉、西安5个城市作为第一批试点城市,3-8年级的学生将全面试点学习人工智能与编程的课程。

全国试点推出后,山东省教育厅随即于2019年2月公布首批人工智能试点及试点学校名单,邹城市电厂小学就是试点校之一。成立于1983年的电厂小学是一所市属小学,位于山东省济宁市邹城市唐村镇。

事实上,电厂小学的人工智能教育之路早在2018年就已经开始,当时学校组建了第一支趣味编程社团。电厂小学老师石建星作为一个电脑爱好者,他业余时间学习了程序设计,并考取了C语言、VB等全国计算机等级证书,他抱着试一试的态度,向学校提出了申请,最终参与创建了第一批趣味编程社团,并成为编程辅导老师。

就这样,只有1名编程指导老师和1名信息技术老师,电厂小学开启了编程教学。但因为之前老师和学生都没有接触过这个崭新的领域,没有课程、没有经验,社团的开展也是磕磕绊绊。

石建星老师提到,在电厂小学开展编程教育的过程中,当时遇到的第一个问题就是学生学什么?其次就是教师怎么教?作为编程辅导老师,他通过利用业余时间为自己充电,去网上学习一些编程相关的课程和教学理念,一开始学校采用国外的开源软件来教学,但由于课堂教学的组织和管理松散、课程资源匮乏,导致教学效果不理想。

石建星老师辅导学生学习编程

彼时,国内少儿编程行业刚起步不久,编程教育亟待解决的难题还有很多,专业师资的匮乏、课程不够体系化和标准化、学习结果难量化都是行业发展的痛点,电厂小学面临的困境也是当时的行业发展之痛。

电厂小学校长刘奉东回忆说:“当时一切都是零起点,都是摸着石头过河。”

后来通过与当地电教站深入交流后,电厂小学最后研究决定:走出去,学经验;请进来,促发展。一方面电厂小学把学习的编程软件转换成了点猫科技旗下Kitten源码编辑器。之所以选择这款软件,是因为它是国内本土自主研发的一款软件,更符合中国孩子的操作习惯。同时选择了点猫编程平台,借助这个编程教学管理与课程资源一体化云平台,帮助学生学习课程,老师参加培训,改变学校单一的传统教学模式,打造了高效有趣的创意编程互动课堂。

电厂小学使用点猫编程平台进行教学管理

总之,为了让老师们尽快熟悉起来,学校还多方面创造机会,让老师走出校门,到外地学习和培训,并加强校企协同。同时老师们自己也充分利用业余时间,通过多种途径学习编程教育的先进理念和技术,并从中汲取和探索适合电厂小学开展的编程教育课程,教授给学生。

而他们的努力也没有白费。2019年,电厂小学被山东省教育厅审批为山东省首批人工智能试点校,并确立了学校发展人工智能编程教育的办学目标:以人工智能为导向,普及编程教育;2020年,编程教育走进电厂小学常规课堂。

刘奉东校长介绍,学校以三年级为切入点开展编程教育,采用普惠式教育模式,将编程教育排进课程表,纳入学校常规课程,让编程教育走近学生,走进课堂,使在校的每一名学生都能受到编程启蒙教育;小学四到六年级采用精英式教育模式,将编程教育纳入课后服务内容,让编程教育充分发展学生的特长和个性。

由此多措并举,电厂小学在推进编程教育在校园的普及普惠方面,探索出了一条普惠式教育和精英式教育相融合的道路。

科学测评X赛事,激发学生编程学习动力

编程与其他基础学科不同,缺少科学的评价体系,如何对学生的学习水平进行评测,从而激发学习兴趣,是电厂小学着重考虑的。

针对这一问题,电厂小学选择与NCT 青少年编程能力等级测试机构合作,将NCT编程能力等级测试的学习内容引进到日常教学中,提升了学校编程学情检测和编程教学测评水平。通过借助NCT青少年编程能力等级考试这个平台,多元评价相结合促进学生的学习,培养学生的计算思维和创新精神,提高学生解决问题的能力。

电厂小学的学生们参加编程相关比赛

同时,电厂小学每年都会定期组织学生参与全国学生信息素养提升实践活动,2021年初,学校根据山东省青少年科技教育协会《关于发起和实施“山东省青少年人工智能科普创新与实践行动”的通知》等文件要求,申请了山东省人工智能编程公益科普活动。2022年4月,学校又申报了青少年科普教育330工程活动等,通过参与这些编程赛事或活动,以此培养学生的计算思维和创新精神,提高学生解决问题的能力。

自此,电厂小学通过以考促评,以评促学,以学促赛的教育策略,有效地激发了学生内在的学习动力,提高了学生学习编程的兴趣。

孙铭泽是电厂小学六年级的一名学生,已经学习编程3年了。他以良好的成绩通过了NCT图形化编程三级的考试,目前正在进行代码编程python和C++的学习,并在各项与编程有关的比赛中获得大奖。

其中,他和李宗澔同学在石建星老师的悉心指导下完成的作品《智能小屋》,获得了两项大奖。孙铭泽介绍,智能小屋中有非常多的智能技术,拥有智能空调、智能窗帘等,在屋外则有智能大门,整套程序运用了语音识别和语音合成技术,实现了智能家居的智能化、自动化。他们还在中央电化教育馆主办的第二十三届全国学生信息素养提升实践活动中,勇夺科创实践类小学组第一名,被评为“创新之星”。

谈到学习编程的感受,孙铭泽说:“我觉得编程可以便利我们的生活,给科技带来进步;我喜欢图形化编程犹如搭积木的一次次拼接、代码编程的一次次修改Bug。综合起来,我觉得编程最有趣的地方是其“严谨而自由”的特性,修改一个字母都会带来错误或不同的结果。”

电厂小学四年级学生徐梓桐觉得,通过编程的学习锻炼了逻辑思维能力、创造力和解决实际问题的能力。他用编程创作过天气的折线图,可以用来预测未来几天的天气;用编程加上硬件(科学传感器)配合做了一个感知花儿土壤,来判断需不需要浇水的程序;以及可以让大家辨别方向的指南针等。

石建星老师提到,开展编程课程后,电厂小学的学生最大的变化是爱上了编程。每次上编程课,孩子们就早早地来到微机室排队,等待老师上课;每次孩子们见了老师问的第一句话就是:“老师,下节课学什么?老师,下节课做什么程序?老师,别忘了上编程课!”

他认为,如果说基础学科为学生打开了一扇通往知识殿堂的大门,那么编程教育则为学生开启一扇通往未来世界的窗户。学生们通过学习编程,锻炼了逻辑思维能力、培养了专注力、提高了创新精神和团队协作能力。

2022年,电厂小学被评为济宁市教育装备应用示范校和教育信息化先进集体,学校也进一步装修了创客教室,并定制了一面荣誉墙。学生们拥有了更多展示自我、表达自我的活动空间和平台。同年12月,为了帮助学校低门槛,开展「AI+硬件+编程」教学实践,点猫科技联合 Aqara绿米研发符合新时代中小学AI教育需求的人工智能课程,并为试点学校免费配备了4套物联网智能家居硬件设备及全套人工智能专项课课程,电厂小学也是试点学校之一,通过可视化情境学习的教学方式,让学生能够深入了解和综合运用人工智能技能,体验更具智能、品质和趣味的编程学习。

电厂小学校长刘奉东表示,今后,电厂小学将明确发展人工智能编程教育的办学目标“普及编程教育,赋能学生成长”,进而助力数字化人才培养。