挖掘人工智能教学中的价值分析

挖掘人工智能教学中的价值分析

摘要:新技术虽可以深刻影响教育变革,但不会改变教育的本质。在应用人工智能的各种教育教学活动时,应做好渗透与融合,通过正向引导、揭示技术负面、拓宽视野,引导学生树立正确的价值观,明确学习目的,从多方面激发师生对所学内容进行深入思考,拓展课堂教学中的智育和德育思路,切实提升学生的核心素养。

关键词:人工智能;价值观;德育;核心素养

近年来,人工智能浪潮风起云涌,世界各国纷纷出台人工智能发展战略。2016年,国务院《“十三五”国家科技创新规划》,明确将人工智能作为新一代信息技术发展的主要方向,积极鼓励中小学在教育教学活动中应用人工智能技术、开展人工智能教学及其与多学科融合的探究。笔者所在学校自2020年7月开始,积极参与本市的“人工智能进百校”项目,精选骨干教师组建“思行共同体”,积极开展与人工智能业内优秀专业团队的深度合作,开展过多次市区级教学研讨活动,取得一定的成果。基于以往信息技术与学科融合的实践经验,我校在思考如何更好地使人工智能技术助力教育教学的同时,亦明确新技术虽可以深刻影响教育变革,但不会改变教育的本质,技术发明应为人民服务、使家国变得更加美好。因此,在应用人工智能的各种教育教学活动中,笔者努力引导学生树立正确的价值观,在实践中挖掘人工智能教学中的价值意蕴,探究培养学生德能发展的新途径,落实立德树人根本任务。

一、正向引导让学生成为关注社会需求的设计者

小学生初识人工智能,虽然很感兴趣,但因为了解不多,往往以为人工智能便是机器人、编程、拼搭等较为狭隘的范畴,或者受家长影响,认为学习人工智能课程的目的在于提升个人的思维与动手能力。因此,引导学生透过问题与技术的表象,理解技术应用的深层目的。无论是人工智能课程、与人工智能融合的学科课程,还是以人工智能为主题的各种活动,都鼓励学生深入生活,基于帮助和造福他人的视角去学习与应用技术。

1.基于项目式学习的人工智能课程力求有的放矢

我校人工智能课程选用的教材是华东师范大学出版社出版的《AI上未来智造者》丛书,如《AI上智慧生活》重视创设生活情境,以常见的家用电器、设备为实验主题,学生根据问题,尝试提出智改方案,然后使用实验器材拼搭模型,并编写程序来实现创想。较多学生最初的兴趣在于拼搭,或完成一些“有趣”的程序编写,但不习惯动脑,于是笔者加强思维引导与交流,如讨论如何满足实验品的安全性能,让学生学会置身其中,像设计师一样去假设可能发生的问题,替用户去设计避险功能,培养“以人为本”的意识。如有学生提出:婴儿看到智能风扇转动,好奇地把手伸向扇叶怎么办?或者成人也可能不注意碰到,因此必须安装红外传感器,当监测到人体距离过近时,电机立刻停止。又如学生认为未来可能出现的智能扫地车能够减轻环卫工人的工作量,但针对它的设计最重要的是什么问题,最初只能想到车能循路而行、能辨识红绿灯。经过引导,有学生提出:它不能威胁到行人或者小动物,所以设计行进的速度不能过快,而且应有多种多个传感器以确保当车前出现行人或者动物时,能立刻刹车并停止扫地。再如在智能门禁设计课上,有学生设计了人脸识别、监控录像、破坏报警等功能,更有学生从自家小区近日的一场小火灾得到启发,提出智能门在监测到高温时会发出警报并开锁,使外部救援者不至于无法进门而错失救援良机。显然,经过系统化的课程思维浸润,学生较好地理解了如何从人的需求出发去观察和思考生活中的问题。

2.融合课程使技术萌生“温度”

在人工智能与多学科融合的教学中,教师能从更多角度去引导学生,如在语文学科,学生可以成为悟空(智能机器人)的教师,为他编写智能程序,教悟空文明礼貌用语、唐诗宋词等,辅以各种动作表情,甚至还可以成为一名心理导师,赋予悟空更有温度地“安慰”他人的情感沟通能力。经过“教导”的悟空谈吐文雅、热心善良,学生的素养自然得以提升。又如数学学科并非只有数字和符号,从古至今留下了许多数学典籍与故事,如刘徽的“割圆术”:“割之弥细,所失弥少。割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣。”如今,教师能借助uCode编程绘图,让“n边形的n越大越趋近于圆”的现象直观地呈现给学生,但古人是如何进行计算的?引入对这一问题的思考,让学生既领略人工智能技术的高超,又对我国灿烂的古代文明成果产生自豪感。再如英语学科借助动漫制作平台制作了“带外国朋友游历家乡”的动画短剧,学生录制短剧中人物的对话,介绍家乡文化风貌,趣谈文化差异;科学和综合等实践课程开展项目式学习,从校园安全入手,以前只靠能调查发现问题,提出倡议,但现在能够利用智能软硬件来开展实验和分析,深入体验解决问题的过程。

3.在主题活动中积极开展深度创想

在以了解人工智能为目的的主题活动中,由于领域的限制较少,教师启发学生一方面去了解和关注目前生活中的人工智能应用,另一方面大胆设想未来各行各业中关乎家国天下的智能科技。例如,在以“人工智能改变生活、改变未来”为主题的动漫作品创编活动中,学生一开始构思剧本想得较多的是刷脸支付、机器人端茶倒水、无人机灭火等题材,虽然符合要求,但只停留在现象层面。经过多次思维碰撞,学生创意里开始出现智能农业的影子;辩论是否应该发明陪伴机器人,因为感情是人工智能永远无法替代的功能;在《阿姨变成了机器人保姆》剧本中,餐厅开始大规模使用机器人,原来的服务员纷纷通过学习成为机器人的维护技师,愉快地开始新岗位的工作。……学生慢慢地学会抓住问题本质来深入思考人工智能可能给人类带来的改变,并且开始将自己代入故事,思考未来人工智能时代自己所应处的位置。

二、揭示技术负面让学生懂得“道德地应用技术”

在对人工智能技术惊叹的同时,也要看到,在新科技的发展过程中,不可避免地出现相应的法规无法及时跟进的问题。事实上,现今社会已经出现借助人工智能技术谋取私利,进行不法勾当的案例。因此,引导学生具备高格局、多层面、思辨性的思维能力,从小树立开发技术与应用技术的道德意识,是很有必要的。

1.应用智能技术需要有正确的价值观

近年来,短视频软件非常受欢迎。据笔者调查,中年段的小学生里,半数以上都接触过,很多学生一旦使用便欲罢不能。课上,笔者借此引出问题:如果几个人同时打开短视频软件,所看到的内容会是一样的吗?为什么?通过思考和讨论,学生渐渐明白,原来这种软件对用户喜好“黏性”的实现,是依靠精巧的人工智能算法,通过统计用户的观看停留时间,得出用户兴趣所在,然后投其所好,进行推送。但是,这样真的好吗?学生经过交流讨论后开始意识到,这会形成所谓的信息茧房,长期只接受自己愿意接受的信息,偏听偏信。如果沉迷于低级内容,那就更危险了。还好,软件的设计者并没有这样,而是通过对算法的限制经常主动地向用户推送一些正能量和制作精良的视频内容,从而保证软件的正确价值观传递。

2.智能技术应基于服务计算而非“算计”

技术可以实现人们大部分需求,但并不是所有的需求都是道德的。笔者引导学生思考:如网店打折数据统计发现,有些顾客对价格不是很在意,无论是否打折都会下单,能否对程序做一些修改,即当这类顾客登录购买时,自动减少优惠甚至不优惠呢?对此,只有一小部分学生提出异议,其他学生并没有认识到这种应用智能技术进行“大数据杀熟”的行为是不道德的。笔者通过与学生讨论,让学生充分意识到一旦缺失道德的约束,技术便可能为虎作伥,但终究不会有好下场,从而认识到树立正确价值观的重要。

三、拓宽视野学习从高视角看智能技术

在我国与国外智能技术水平比较的课上,学生很奇怪为什么在国内无法使用国外的很多智能App。笔者首先肯定能提出问题的学生,然后提问:近年来,为什么西方敌对势力对我国的敌意不断增加?学生答不出来便启发他们:西方一些敌对势力为了扼制中国的发展,通过智能算法屏蔽功能,歪曲、丑化对中国的报道以混淆视听。此外,近期某网约车公司被网络安全审查的事件,也说明人工智能技术中一个很重要的组成部分—大数据,涉及国家安全的各种数据是不能泄露的。由此,让学生在思考和讨论中明白,智能技术不仅关乎生活的便利,更维系着国家的安全。

四、结语

在人工智能教学中渗透正确的价值观及道德培养,不仅不会影响技能的学习,而且会使设备与技术的应用更加有的放矢,并能引导学生明确学习目的,激发学生对所学内容从多方面进行深入思考,加强课堂中的智育、德育融合,有效提升学生的核心素养。

作者:吴志群 单位:福建省厦门外国语学校附属小学