10月28日上午,元卓学堂邀请美科智造联合创始人兼CEO李冰老师,分享了如何在多种真实场景中应用人工智能平台开展教学。
一、信息科技教育与现实场景应用的多维转变
李冰老师首先详细阐述了信息科技学科和人工智能之间的关联性,强调了信息科技教育在培养科学精神和科技伦理方面的重要性,提出要提升学生的自主性和控制力。在谈到信息科技课程和STEAM课程的差异时,李冰老师指出,信息科技课程是以数据、算法、网络、信息处理、信息安全和人工智能作为教学主线,这与STEAM课程主要侧重技术和工程层面的教学有明显区别。
二、人工智能平台搭载现实场景教学案例
李冰老师首先介绍了“智能鸟蛋”项目,此项目旨在制作一个模拟鸟蛋,将其放入秃鹫的巢穴中,以进一步观察秃鹫孵化蛋的方式。模拟鸟蛋内部装有温度、湿度和姿态传感器,MCU微处理器,用于记录数据的装置以及实时显示数据的数据库。智能鸟蛋项目包括四个子系统:
· 蛋内子系统(包含姿态、蛋内气象、温度等)
· 中继子系统(包含时间、环境气象、气压、照度等)
· 云端子系统(包含互联网服务器、后台管理等)
· 移动端(包含数据呈现、设备控制)
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接下来,李老师介绍了香港中文大学的“城市风道”项目,该项目收集城市风道的通风数据,有助于对城市建筑进行合理的规划,保证建筑间有效通风。李老师还介绍了“智慧交通中智慧停车小场景”项目,该项目能分析完整的智慧停车流程,选择最佳的数据处理方法。
三、教育理论基础
最后,李冰老师提出“可控的不确定”这一教育理论。“可控”指教学方法和教学内容是明确并能被控制的,不受教学环境和教学对象变化的影响;“不确定”则指教学方法能启发教师和学生在学习过程中不断探索新的可能性,形成多样化和开放性的结果。该理论包括三个要点:
·内容: 确定的知识点+不确定的组合
·形式: 确定的目标+不确定的过程
·结果: 确定的考核标准+不确定的评价体系
提问交流环节
Q:一节课大概是多长时间?想完成这样一个案例需要多久呢?
A:一节课的时间通常是45分钟,但有些学校会按照90分钟进行课程设计。完成一个案例所需要的时间因项目的复杂性以及每个学校的教学安排和学生的学习进度而略有不同。例如,智慧停车这样的小案例可以拆分成两到三节课来完成,不过一个初中生在老师的指导下,大约45分钟也可以完成基础的学习和操作。
Q:如何解决学生的编程能力有差异这个问题?
A:学生们接触编程的时间可能会有所不同。有些学生可能已经在很早的时候接触到编程并达到了很高的水平,而有些学生可能在初中阶段才开始学习编程。针对这种情况,我们选择使用图形编程作为教学工具。虽然语言编程更好,但图形编程可以为刚开始接触编程的学生提供更易理解、更直观的学习环境,帮助他们更好地理解和掌握编程基础,同时也能够满足其他学生对编程方案的基本理解和实现的需求。
获取本期课程视频回放,请访问链接:
https://yuanzhuo.bnu.edu.cn/course/204
元卓学堂往期回放地址:
https://yuanzhuo.bnu.edu.cn/course/explore/xuetang
从2022年1月开始,元卓计划持续开展“元卓学堂”社区活动,鼓励青少年利用人工智能原创和创新算法解决真实问题,构建高校、中小学、科技企业协同机制,征集青少年人工智能项目进行培育,并提供算法、算力、数据集、知识和经验等全方位的支持,促进青少年人工智能教育发展,面向国际展示优秀成果,助力我国成为世界主要人工智能创新中心。
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