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少儿编程教育:人工智能时代,践行STEAM教育理念!

发布时间:2021年09月16日

本文导读

 
“人工智能是跨学科的综合领域,包括交叉计算机科学、数学、生物学、神经科学、认知学科、脑科学、心理学、社会学、哲学等等,本质上与STEAM教育深入融合。”
 
 
——光明日报





​人工智能时代所需的教育模式——STEAM教育

STEAM教育作为素质教育的细分领域,最早是美国政府提出的教育倡议,是集科学、技术、工程、艺术、数学等多领域融合的综合教育。

 

 

作为一种新的教育理念和学习方法,STEAM教育旨在打破学科壁垒,倡导基于项目的学习方式,强调体验性和实践性,有别于传统的单学科、重书本知识的填鸭式教育方式,是一种重实践跨学科的综合教育理念,拥有较强的包容性。

 

它培养学生通过知识提升创新性实践能力,具体包含利用科学、先进技术及综合艺术思维等解决实际问题的能力。

 

STEAM课程由斯坦福大学DMA专业课程研发团队严格根据NSES(国家科学教育标准),ITEEA(国际科技与工程教育者学会)等国际权威教育机构标准开发。其中编程课程经过全球数十万儿童实践,极富知识性,趣味性和挑战性。课程一般采用全英文、项目式教学,让学生们体验沉浸式学习方式。

 

在当今素质教育改革的潮流中,人工智能作为科创前沿,是教育方面不断改革创新的目标,因此,STEAM教育模式十分契合人工智能时代的教育目标。

 

新时代践行STEAM教育的最佳选择——少儿编程

编程是发展人工智能需要的重要工具或语言,一切的构思设想,依赖于编程语言,编程的学习是发展人工智能过程中不可或缺的基础阶段的学习。

 

 

编程教育既包括大学阶段及以上的专业课程,也包括少儿编程教育,而后者指的是专门针对4-19岁的儿童至青少年设计的编程教育。侧重于培养学生的创新思维和智能素养,希望以兴趣、阶段性成果或编程类比赛来激发学生的学习热情。

 

少儿编程教育践行STEAM教育模式的理念,其主旨在于激发孩子的学习兴趣,注重实践、注重动手、注重过程,同时在学习过程中锻炼孩子的逻辑思维、创新思维以及自身创造力等能力。

 

 

不同于高等教育那样去学习如何写代码和编写应用程序,启蒙阶段的少儿编程课堂以图形化的编程工具为载体,通过编程游戏的启发、可视化图形编程等课程来培养孩子的计算机思维和解决困难的能力。

 

像组装积木一样,通过拖拽、点击等简单的操作来实现自己构思的动画、游戏、音乐、绘画等。通过编程游戏来学习知识,激发孩子的学习兴趣,将数学、物理、英语等跨学科知识融合其中,引导孩子与伙伴合作交流,发挥自身创造力,共同打造属于自己的作品,在这个过程中就能很好地提升孩子发现问题、解决问题的能力。

 

 

“少儿编程”一词在国内出现相对较晚,根据百度指数显示,2017年之前国内家长鲜有耳闻。随着AlphaGo的横空出世,人工智能的概念爆炸式席卷全球;随着两会的召开,人大代表提出建议研发统一的编程课程体系,更加明确了编程在中小学逐步推广普及。

 

近几年各省市教育厅也频繁出台少儿编程教育的利好政策,少儿编程教育也逐渐引起国内家长的关注。

 

首先,先说下少儿编程,我们鼓励孩子学习编程,并不是为了让孩子以后去写代码当程序员,而是重在锻炼他们思考问题解决问题的思维能力,这种编程思维才是学习的精髓。

其次,编程思维是"理解问题 — 找出路径"的一整套思维路径,主要分为4个步骤:分解、模式识别、抽象、算法。

 

 

AI时代,少儿编程已经成为一种不可逆的发展趋势。让孩子学习编程,不是单纯为了让孩子学习算法、代码,而更多地是在培养孩子丰富而科学的思维方式,让他们以后在生活和学习中,能够运用科学思维解释身边的现象,解决身边的问题。

什么时候学编程好

学编程,现在是最好的时代!为什么这么说呢?我们把时间往回拨一拨,看两个人:个人电脑时代最伟大的两个人——比尔盖茨和乔布斯。

 

 

这两位科技大佬都生于1955年,大部分硅谷的传奇人物也都出生在1955年左右,比如微软的联合创始人保罗·艾伦、前CEO史蒂夫·鲍尔默、谷歌前CEO埃里克·施密特等等。

 

纯属巧合吗?当然不是。巧合的背后,时代对个人成功的影响可见一斑。

 

1975年,全球第一台个人计算机Altair横空出世,而当时刚满20岁的乔布斯和比尔盖茨已经学习编程近10年。这样少有的机遇,用比尔盖茨自己的回答就是“全世界不到50个”。

 

从小学习编程的经验,再加上恰逢个人电脑革命的爆发,成就了乔布斯和比尔盖茨,两者缺一不可。

 

如果没有电脑革命的爆发,他们或许会成为电脑领域的专家,但不会有改变时代的影响力。如果不是从小学习编程,机遇再好,也没有能力把握。磨炼多年的技巧,因时势的改变突然之间变得极具价值。

 

而现在,以人工智能为主的第四次工业革命即将到来:人类迎来改变世界的新机遇!

 

 

全球IT巨头纷纷布局人工智能领域:谷歌收购DeepMind、Facebook开发人脸识别技术、百度进军无人汽车、腾讯打造AI实验室。人工智能时代已经到来,顺势而为,让孩子从小学习编程,才能抢占时代的先机。

 

这也就解释了为什么国家要在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,抢占人工智能最高点,因为少年强则国强,时不我待,现在就是学习编程最好的时代。少儿编程真正能带给孩子的东西,是一种思维层面的变化,比如创新能力的提升。

学习编程的好处

提升逻辑与思维能力

 

编辑是与电脑沟通的过程,这个过程非常注重逻辑思考,编程的过程将打破常规思维,建立全脑思维能力,对孩子的洞察力和逻辑思维有极大帮助。

 

培养孩子细心耐心与专注力

 

专注力 = 最佳实践 × (自然专注能力)²

 

编程语言可以说是最严谨的语言,任何差错都无法实现最初的目标,这可以培养孩子的细心、耐心和专注力,学习编程就是培养专注力有效方法。

 

增加实力迎接AI时代

 

国内领先的互联网公司BAT已经开始大力发展AI技术,这也印证了未来的趋势,现在开始培养编程能力,让孩子轻松走在AI时代前沿。

 

编程≠程序员

 

我们会习惯性地认为编程只是程序员的工作,如果仅仅是如此的话,那让孩子去学编程就没意思了。

 

互联网化虽然是大势所趋,但程序员这个具体职业的未来并非是一片坦途。和很多基础技术工作一样,单纯的编程工作也可能被越来越强大,并具备自我学习能力的AI所威胁。十年二十年之后,目前大部分程序员的工作很可能会被“会编程”的程序所替代。

 

 

不仅仅是程序员,以任何一个具体职业为目标,来培养孩子,都不是什么有意义的事情。

 

培养广泛的兴趣,以及那些最基础的能力,这样孩子在未来才有更多的选择空间,才可能适应我们无法预测的未来社会职业分工的变化。

 

编程也是一门语言

 

就像开头说的那样,不少人还觉得编程是上了大学之后的事,让孩子这么小学习编程是不现实的。但在国外,从小学编程已经不是什么新鲜事了。

目前,全球已有24个国家在基础教育中设立了编程课程大纲。

 

在美国,编程已经进入幼儿园和中小学课堂;

 

在英国,编程是5~16岁孩子的必修课;

 

在芬兰,小学一年级正式开始学习编程;

 

编程和英语一样,也是一门语言,启蒙学习的最佳年龄段是5-8岁。爱尔兰国立大学的计算机科学家保罗·吉布森说过,“5至11岁之间的孩子在学习算法和计算上表现出了突出潜质,如果等到他们十几岁了再学这些基础知识就太可惜了。”

 

美国乔治城大学医学中心大脑与语言实验室的主任迈克尔·乌尔曼研究发现,孩子学计算机语言用到的通用记忆系统,和他们学自然语言是一样的,大脑越年轻越容易吸收语言。学编程就像学英语一样,8岁开始学,和18岁才开始学,效果有着天壤之别。

 

8岁前是培养兴趣的最佳时期

 

孩子在8岁前会愿意尝试任何新事物;而在8到12岁之间容易与人比较,产生不安全感;

 

这个时候就需要借助教育者的力量使他们保持兴趣。也就是说,如果你想培养孩子学习编程的兴趣,在8岁前是最容易的,8岁以后可以在专业老师的帮助下保持学习的兴趣。

 

这就是为什么国家倡导编程走入中小学课程之中,并且提倡编程低龄化的原因。


结束语
 
李开复,唯一一位在苹果、微软、谷歌三大公司担任过高管的华人说过:“人类将进入人工智能的伟大时代,人工智能在创造巨大价值的同时也会取代很多领域的工作岗位。未来15年,50%的人类工作将会被人工智能所取代,编程会变得越来越重要。如果让孩子从小就学编程,这会让孩子的未来充满了更多的可能。
 
 
现在,就是从小学习编程的最好时代。


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