小学生的AI课怎么上？青岛迈出第一步，覆盖百所公立校
△ 崂山区第二实验小学人工智能展示课现场。
♣ 作者｜芥末堆 知风
♠ 编辑｜芥末堆 刘忞 天一
“同学们，我们要给刘彦凯同学做一个电子相册，需要用到一部分的照片。可是呢，郭老师的电脑里存了满满的照片。现在呢，老师想请你们帮帮忙，从这些照片中把刘彦凯所有的照片找出来。好吗？”
课堂开始，授课老师郭春蕾给学生派发了任务。没有学生能够完成。“他好多照片太难找了，和别人的照片混在一起。”“数量太多了。”学生们说。
“在这个信息化时代啊，这么多的照片是非常常见的，我们有什么办法呢？” 郭老师又问道。
“我们可以靠人工智能。”一位学生答道。
这是一堂人工智能展示课，地点位于崂山区第二实验小学的礼堂舞台。10月29日上午，十八名学生分为三个小组，坐在舞台中央。或许是因为台下坐着观摩的领导和老师，学生们显得有些拘谨。
今年9月1日，青岛市教育局通过与商汤科技合作，在全市100所学校试点人工智能课程，覆盖小学、初中、高中三个学段两万多名学生，并联合培养了300多名AI教师。
青岛在试图打造一个全市乃至全国的AI教育范本，但这个过程仍在摸索之中。落地AI课程，行政力量只是第一把推手。师资如何配置、教研由谁负责、学生怎样评估.....种种现实的挑战，无不关乎着青岛能否将人工智能基础教育延续下去。
“我们坚定一个想法，发展是解决问题的关键。如果我们不做，问题依然摆在那，只有做的过程当中才能发现问题、解决问题。”青岛市教育局副巡视员姜林说。对青岛而言，现阶段的目标是静下心，先把“青岛模式”稳定下来。
一堂小学AI课
人工智能进入基础教育的提法由来已久。此次青岛的案例，使得人工智能基础教育第一次有了大规模的落地尝试。不过，AI课上什么、怎么上，尚未有先例可循。
《普通高中信息技术课程标准（2017版）》里，教育部对高中阶段的人工智能课程如何开展、配套设施如何建设定下了标准。而初中和小学阶段的人工智能课程，没有全国性标准和引领性文件。老师们只能自己摸索。
郭春蕾是崂山区第二实验小学的信息技术学科老师，负责给三个四年级班的学生上AI课。在她看来，调动兴趣是AI启蒙的关键。
展示课上，郭春蕾通过找照片的活动来导入“人脸识别”的概念，并引导学生展开对人眼识别照片的讨论。
△ 郭春蕾让学生从照片文件夹中选出刘彦凯同学的照片。
“郭老师的脸有什么特征？”“眼睛不大不小”、“脸是圆圆的”、“嘴巴不大不小”、“头发是黑咖啡色的”、“鼻子刚刚好”......回答五花八门。
“我觉得徐同学也符合这个特征。”郭春蕾表示，单靠语言的描述无法确定一个人，而是需要更准确的特征相似度值。“机器分类也是在模拟人眼识别，记住模样就是在记住特征。我们有个专业术语叫做人脸聚类。”
AI课程注重实践，为了让学生明白机器识别图像的原理，郭春蕾让学生们利用python编程，亲手操作实验过程。
步骤看起来很复杂：调试training函数，提取人脸特征；调试test函数，对比所有照片；查看运行结果，记录实验数据。不过，学生只需按部就班地实施指定的操作，并不需要“写代码”。
“我们教给孩子的是一种做事情的逻辑，而不是理解编程语句，我讲这些我的课堂会失去兴趣。”郭春蕾在后续采访中表示，虽然目标还是通过编程加深孩子对算法的理解，但是在课上会屏蔽底层的细节。
最后一个环节，郭春蕾让学生们讨论生活中的聚类技术，如机器人分拣货物、淘宝按照内容聚类呈现搜索结果等。
对于这堂AI启蒙课，一个学生的体会是“说不上难，也说不上不难。”在郭春蕾看来，教授的内容并不复杂，但最困难的地方在于使大人能理解的东西，让小学生也能理解。
“比如我讲循环的思想，就会用每周一到周五上学时间都要穿校服形容，周末可以穿自己的服装，这样就有一个判断的思维，分条件判断。”郭春蕾举例说，“要跟孩子的生活实际结合，我们大人看似很简单的东西，其实对他们来说，要想让他们理解真是不容易。”
“第一个吃螃蟹的人”
按照青岛人工智能教育的规划，崂山区第二实验小学目前在四年级的14个班开设了人工智能课程，有587名学生接受了小学人工智能课程教育。全市范围内铺开了100多所学校，每个学校至少200名学生。青岛的决心不可谓不大。
课时安排上，除了初高中毕业班的学生外，小学四年级起、初中、高中都是每周一节课。根据各个学校的不同情况，有的是进入校本课程，学生按兴趣报名；有的是以试点校的形式，成建制推进AI课。
“现在太多东西要进校园，什么都要进课堂，但是课时如果没有保证那都是开玩笑。青岛基教处在牵头，很明确人工智能教育必须纳入课时，保证课时。”姜林说。
△ 青岛开展的AI课。
青岛在小学、初中和高中几个学段的设定学习目标是不一样的。小学注重“打开人工智能这扇窗”，侧重思维方法；初中不光需要概念，还要有更多操作，进行简单的编程；到了高中再上一层，学生依靠掌握的知识，做一些创造性的项目。
青岛推行AI课程的企业合作方是商汤科技。去年4月，商汤推出了《人工智能基础（高中版）》教材，同时在师资层面提供免费师训服务。为了推广人工智能基础教育，商汤搭建起了一套成体系的框架。它的生态闭环可以简化为四个问题：谁来教、如何教、怎么学、怎么评价。
“最早的时候是呕心沥血写一本书，真的憋半年写不出来的时候，八易其稿，就是因为它不符合学生的逻辑，降维降不下去。”商汤科技教育事业部总经理尚海龙说，“让一批博士、教授写这个书，他们的思维是学生应该懂这个，但老师们一交流就推翻了。”
时隔一年后，商汤科技又陆续推出了初中版和小学版的教材。尚海龙表示，在人工智能教材编写上，商汤的思路是参与的“越来越少”。
“我们大量引入了一线教师，（教材）把基本东西讲到位就好了，同时不要出错。究竟用什么样的语言，用什么样的逻辑组织，怎么考虑孩子们的可接受度。”尚海龙说。
青岛之所以选择商汤，很大程度上在于其有相对完善的闭环。“给孩子开课要有一个质量标准，质量标准一般由两个方面控制，一个是有没有教材体系，第二个是师资体系。我们感觉商汤有质量标准可控。”姜林说。
落地的挑战
在青岛市教育局的指导下，崂山区成立了实验室，第一步的工作是遴选五位骨干教师加三位年轻教师，列出四到八年级的教学大纲。
八位老师一次备四堂课，就够给学校的老师上一个月的课程。同时，青岛每两个大周进行一次全体大集备，把下一轮上什么课，给老师们逐一进行培训和讲解。实验室除了教材之外，尽量给老师配齐PPT、程序等资源，帮助老师备课。
“每次教研都是从不同角度构造出我们的灵感，说不上哪个地方最好，哪个地方不好，但是每次都会有收获，我只能这么说。”郭春蕾表示。
打造一支高素质的师资队伍是开展人工智能基础教育的关键。师资匮乏是青岛面临的第一个问题。在全国范围内，成建制的AI教师数量不足，青岛只能靠自身挖掘。
“第一步先找跟计算机有关系的，学信息学的老师，看他们有没有兴趣，有兴趣就成编制地培训。”姜林说，“有的越学越激动，似乎打开了一扇窗，但也有越学越吃力，年纪相对轻一点的学有余力的多，年龄偏大一点的学有余力的少。”
第二步，青岛扩大了范围，既有学物理的老师，也有学文科的老师。只要自身有兴趣且自学编程语言，便能进入第二批培训。总之，不完全以学科来确定，而是看实际能力。
姜林表示，青岛下一步将继续与商汤合作，从100所学校当中再培养骨干种子教师；今年和明年的教师招聘时也有相关的计划安排。
△ AI老师培训现场。
由于学生的培养目标不同，但教师却是统一培训，这就给后续的工作带来了挑战。
“目前看，小、初、高全开困难还是比较大。”青岛市教育装备与信息技术中心副主任刘秀元表示，“在培训过程中做不到小学的培训小学、初中的培训初中。小、初、高难度的把握，到底怎么讲，都是全新的课题。”
相比于其他基础教育学科，人工智能基础教育还缺乏其他辅助性学习内容。“数学原来还有教辅，但人工智能课程现在辅助性的东西基本没有，我们需要在实施过程中自己来生成。”刘秀元说。
打造青岛模式
青岛的AI教育在摸着石头过河。
师资配置的模式到底是什么？老师群体的教研活动谁来管？管到什么程度？以怎样的组织方式？还有调动教师积极性的奖励措施，孩子的评估等，都是青岛教育行政主管部门要想、要做的问题。
截至今日，青岛开展AI基础教育已有两个月，而下一步的规划需从实际出发。“我们要静下心来把青岛模式稳定下来，最起码一个学期，甚至一个学年结束之后，有些问题就有了解决的办法。在这个基础上再往高层次推。”姜林说。
△ 青岛推行的AI课程。
以学生评价为例，尚海龙表示，目前商汤正与华东师范大学、南京师范大学等一批专业院校进行合作，在一定阶段上总结经验，再请教授做评价。“肯定是积累了数据和经验之后，有了调研才有发言权。”
青岛有望成为一个人工智能基础教育的范本。据尚海龙介绍，青岛目前已经吸引了全国8个省、自治区、直辖市的老师来参加培训，培训的外地教师人数达200多名。“不用我们去推，已经有大量地市的教育厅要求能不能去青岛看看，参观学习一下现场教学的情况。”
对商汤而言，交付给青岛市教育局的人工智能课程解决方案只是开始。尚海龙表示，“进入到深度服务阶段，我们非常注重收集教师的反馈，如对教材的个别修改意见，章节怎么设置，一些内容如何撰写才符合教育的语言等。”
青岛在试图转变一些教育改革的思路。据介绍，在教育信息化2.0下，青岛除了人工智能教育，还有一个青岛教育e平台，其中包含教师资源模块。“原来是教育行政主管部门和几个专家去购买也好，去邀请别人送过来也好，是几个人定的。但是我们现在有了新的想法：一线教师要什么，才是我们采购的目录、编写的目录和争取寻找的目录。”姜林说。
姜林表示，青岛计划将人工智能教育打造出全新的模式，“尊重一线教师，他们需要什么我们去找，改变原来的买回来给老师用，但好不好用不知道的模式。”
本文作者：知风
芥末堆 记者
通过教育更好地认识自我
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