今年被称为AIGC(生成式人工智能)的元年,ChatGPT火爆出圈,各种人工智能工具几乎一夜之间在实际生活中被应用,不少人还没有来得及了解,就已经失去了工作,这就是2023的魔幻现实主义。被这波风潮影响最大的群体,还有家长和教育者们,他们开始重新思考,人工智能时代下的教育,到底该何去何从?
在这个问题上,北京市新英才学校走在了前面。早在2017年,新英才学校就创立了I创空间,大力发展科创教育,成为北京国际化学校在人工智能教育领域的先锋,经过6年的探索,新英才打造了以人工智能为特色的信息科技课程体系,如今已硕果累累,今年7月,新英才学校又创立了数字与科学中心,所涉及的领域和先进程度,可以说是一处开在国际化学校里的“小硅谷”。
采、文 | Yuan 图 | 学校提供
Part.1
七年级女孩开发苹果App解决课堂难题
获全球优胜奖
近日,在苹果公司面向全球开发者举办的技术交流大会WWDC23 Swift学生挑战赛上,新英才初中部7年级的同学向组委会提交了自己的作品。其中,白子涵同学的《无影灯》App,被评选为全球优胜奖,白子涵同学也成为活动开办以来获奖年龄最小的开发者。
“特别开心,特别惊讶。”对于这次的获奖,白子涵同学感到有些意外,从准备到参赛只有短短两个多月的时间,报着试一试的态度,没想到就获奖了,“我看到了技术在实际应用中的价值,对编程更加有兴趣了,未来还想继续开发一些程序。”
这个奖项的含金量很高。从以往的升学案例中来看,如果能在WWDC中获奖,就会被藤校主动关注或邀请入学。虽然白子涵同学还未到升大学的年龄,但也为她在技术领域的探索上,打开了一扇通往国际的大门。
白同学参加这次比赛的初衷,是源于在物理课上遇到的一个难题。
在一节学习无影灯的课上,老师提出一个现象“外科医生在做手术的时候,为什么没有影子?”由此延伸到无影灯的知识,但如果想用实验的方式直观地呈现出来,就需要专业的设备,在学校很难实现,学生只能靠自己的想象来理解。
但白子涵同学对这件事情很感兴趣,她做了一个PPT给同学们展示讲解,受限于图片和文字很难描述出来,同学们还是有一些疑惑,这件事也在她的心里埋下了一个种子。
北京市新英才学校数字与科学中心主任,白子涵的指导老师鲁家钰说:“我们鼓励学生用编程的方式做出真正的作品,而不只是学习编程,更希望学以致用。”
正是这种教育理念,使白同学在参加了学校的WWDC创意俱乐部后,就有了一个主意“为什么不用App的形式来展现无影灯呢?让大家自己控制光源,这样就更容易观察和理解。”
白子涵同学从小学一年级就来到新英才了,她喜欢学校的学习环境和丰富的课程体验,尤其喜欢动手做实验,五年级时,她在学校接触了一个编程项目Smart Program,像积木一样把程序拼接在一起实现指令。
在体会到编程的乐趣后,上学期学校开设了WWDC创意俱乐部,白子涵同学就报名参加了,俱乐部为学生们带来这个比赛机会。
白子涵同学在开发无影灯App时,需要学习App的UI交互界面该如何设计,怎样才能用AR技术把真实场景里的物体与手机实现增强现实的交互?
遇到3D建模的难题时,老师便引导她该如何在网上搜索自己需要的代码,加以修改和利用,这时,就需要用到ChatGPT等人工智能的工具。
参与整个过程,正发挥出21世纪的核心素养,即4C核心素养,思辨思维(critical thinking)、创新素养(creativity)、沟通素养(communication)、合作素养(collaboration),学习人工智能,能够恰如其分地应用这些能力。
很难想象,当成年人享受着精致实用的App带来的便捷时,新英才学校的中学生已经可以用技术的手段,自己开发出一个应用,解决生活中的难题,比起获得全球优胜奖更有意义的,是用技术改变生活,造福身边的人,掌握了这套科学的方法,生活中的其他难题也将迎刃而解。
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Part.2
国际化学校里的“小硅谷”
鲁主任介绍了新英才科创教育的理念。以编程为例,具体的实施分为两个部分,第一部分是设计思维训练,第二部分是编程能力的训练。
设计思维上,学校借鉴了斯坦福大学的方法论“设计思维”(Design Thinking),训练学生遇到一个真实问题的时候,该如何分解,设计出解决它的步骤;
以最近开展的一个课程“为西游记里的角色开发可穿戴手机”为例,不考虑如何实现,针对不同的人物,该如何设计?
就需要分析人物的性格特点和行为模式,从中找到他们对手机的需求,然后把需求中的问题进行分解,拆解成若干个子任务,逐个击破后,把这些子任务融合成可行的整体。
到了编程阶段,由于作品的独特性,每个孩子需要学习的内容都不尽相同,学校便会组织成立学习小组,整合多方资源,往学生的研究方向不断打磨。
“随着技术的发展,和对人工智能工具的使用,如今编程的门槛已经降低了。比如使用ChatGPT就可以得到自己想要的代码,但需要学生会准确描述自己的需求,得到AI生成的代码后,在编程软件中加以修改利用。这就考验学生的语言表达能力、批判性思维能等综合能力,反而写代码这样的技能不是那么重要了。”
WWDC俱乐部只是新英才科创教育中的一个项目,其背后是一套科学的信息科技课程体系,将人工智能作为一个关键模块贯穿始终。
在这套体系下,智能硬件、C+语言、Python,还有机器人、天文、生物等科学技术领域,都可以成为学生选修的方向。
还有一些小众垂直技术,像自动售货机、路由器、虚拟货币,在学生们的自发组织下,也可以成立专项研究小组。
信息与科学中心像硅谷一样,集合了真实世界中最前沿的科技,孵化着有梦想的年轻人,并且,他们已经收获了国内外专业领域、海外名校的认可。
除了在WWDC学生挑战赛获得佳绩,近期,新英才的学子还获得了第十五届国际先进机器人及仿真技术大赛、由斯坦福大学主办的“Code Quest全球编程与人工智能挑战赛”的中国区预选赛“AI世青赛”、北京市中小学生人工智能竞赛等多项国内外比赛大奖。
2023年的毕业生中,因为科技特长,董元翕同学收到帝国理工大学设计工程专业本硕连读的offer;12年级的董晟同学收获牛津大学计算机科学Offer,还有更多的学子正在前仆后继。
Part.3
站在巨人的肩膀上的科创教育
新英才是如何做到让学生们接触到如此多门类的信息技术,并且从中找到自己感兴趣的方向深度发展的?
新英才有一套科学硬核的信息科技课程体系,分为三个层级:
第一层是常规课,从幼儿园阶段开始,人工智能相关的知识就渗透在日常的课表中,每个孩子都能从丰富的学习内容中找到自己感兴趣的方向;
第二层是特色选修课,当学生找到自己感兴趣的方向后就可以参加,利用课后的时间,每周至少有2~3个小时,从爱好发展成特长;
第三层是个性辅导课,面向在某个领域特别热爱,想要深度发展的学生,会为他们提供专门的辅导,鼓励他们参加国内外的活动、比赛,学校还会邀约这个领域的专家为学生授课。
每一个在新英才的孩子,无论在几年级,都能够接触到适合自己的课程,从广泛涉猎到精准发展,从中找到属于自己的人工智能学习方式,今后无论学习怎样的专业,都能从这套解决问题的思考方式中长远受益。
新英才科创教育的独特竞争力,还体现在教育团队上。得益于新英才学校广泛的学术资源,才能为信息科技课程体系带来“源头活水”般的教育者。
“科技与其他学科有所的不同,每年都有新的技术在推出,要求教师必须对技术的发展有很强的敏感性,所以我们传统意义上的教师并不多,而是一个产、学、研为一体的教学团队,他们来自一线大厂、学术界、科研机构,是真正在技术中历练过的人,因此学生也不是凭空在学习。”
就像新英才数字与科学中心的主任鲁家钰就曾是一位科研人员,支持到科创教育的社会资源中,还有中科院、国家天文台、北大天文系等各界专业人士。
虽然人工智能发展的如火如荼,有些概念也只是昙花一现,或营销的噱头,如何才能把最有价值的知识带给学生?
对此,新英才学校有一套严格的把关标准:“首先大方向要符合国家标准,在新课标中有几个主要的教学方向,当一个新技术的出现,符合这些方向时,我们会考虑把它引入进来。”
具体实施的时候不是以课为单位,而是以单元为单位,带领学生探讨一项技术的基本原理和应用场景,有条件的话,还会亲自动手做实验,去了解这些技术的真实使用方法。
这就是新英才的科创教育,不拘泥于课本,不局限学习的形式,而是紧跟技术发展的步伐,把最有价值的资源与知识带给学生,用面向未来的技术培养面向未来的人才,培养孩子们以确定的实力迎接不确定的未来。
这是人工智能时代对下一代的要求,也是新英才学校坚持多年的教育理念,如果你也在寻找这样的教育,欢迎加入北京市新英才学校!
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