线上营学习导读
线上营学习导读

线上营学习导读

2024年华南师范大学“新师范”融合创新夏令营。

1. 线上营活动安排

本期线上营将于6月16日正式开营,6月30日结束,共为期15天。为避免影响各营员的正常学业学习,线上营的学习内容将以“自主学习+在线答疑”的形式展开,不再额外设置固定授课时间。

线上营的学习资料将统一发布在本网站(https://steamforfun.cn/),线上营学习任务安排详见【线上营】学习任务清单与提交说明 ,请各营员自行下载、完成网页中的附件材料,并于在线上营结束前提交所有的学习成果。学习任务的完成情况将直接影响到线下营的选拔,因此请各位同学认真对待每一项学习任务。如在学习过程中遇到疑难问题,可在线上营的聊天群中询问助教,助教将及时进行解答。

2. 夏令营内容简介

本期夏令营的学习主题聚焦中小学人工智能教育。人工智能教育是指以人工智能为学习内容,以“机器人”“编程”等为基本工具,以“作品开发”“创意设计”等为活动形式,培养人工智能素养的教育形式。人工智能素养包括人工智能知识、人工智能思维、人工智能情感,这三个维度相互支持、相互渗透,共同促进学生人工智能素养的提升。

人工智能工具与平台是人工智能教育的重要组成部分。人工智能教育强调让学生通过实践活动感受、理解和掌握人工智能的概念、原理、方法和技能,培养学生利用人工智能解决真实问题的经验和能力,进而体验和感悟人工智能的伦理道德观念,实现知识、思维与情感三个维度的共同提升。因人工智能的门槛相对较高,中小学生难以直接应用并完成实践活动,因此必须借助人工智能工具与平台作为脚手架帮助学生循序渐进、层层深入地把握人工智能的本质。

不同年龄阶段的中小学生在认知水平和能力上具有动态发展性,因此,人工智能技术的降维处理应当具有不同的样态。在本期线上营中,将介绍几种不同样态的人工智能创作工具(平台),不同工具在教学内容、应用难度等多方面均有所差异,希望通过本期夏令营的学习,能帮助同学们解答应使用何种以及如何使用人工智能创作工具(平台)培养学生人工智能素养这一问题。

在文末“推荐阅读清单”一节中,列出了部分人工智能教育相关的文献资料,同学们可根据个人兴趣与需求选择性阅读学习,以辅助完成后续的教学设计任务。

3. 线上营学习指引

在本期线上营的学习过程中,我们将主要介绍几种适用于中小学的人工智能创作工具,其中包括图形化编程软件Mind+和人工智能开发平台浦育平台。学习资料中将详细介绍如何安装这些程序以及如何使用相关平台和程序,希望通过线上营的学习能帮助各学员进一步认识人工智能,提升人工智能应用与教学能力。

在线上营中,大家需要阅读和学习材料包括学习资料3份和学习任务清单1份,下面将按推荐的阅读顺序逐一进行介绍:

(1)线上营-程序安装(【学习准备】软件安装与介绍

本章内容将详细介绍夏令营中将使用到的程序与平台,并逐一说明程序的安装方法与平台的主要功能,为后续学习任务的进行做准备。注意:本章的重点在于Anaconda与VScode的安装与使用,对于未曾接触过编程环境配置的学员而言会略显繁复,请耐心逐步完成。

(2)线上营-Mind+项目(【线上营】AI应用体验:图形化编程与人工智能模块

本章主要介绍了如何通过Mind+使用图形化编程进行人工智能应用的教育项目。本章简要介绍了Mind+平台实时模式的界面与使用方式,并重点介绍如何使用AI图像识别模块的积木指令调用百度AI开放平台的API实现人脸识别功能。本章的学习是对人工智能的体验活动,在完成学习后,请根据学习任务清单要求完成项目制作。

(3)线上营-模型制作体验(【线上营】AI模型训练:浦育平台与Python程序运行

本章主要由三个由浅入深的体验活动构成。第一个活动基于浦育平台的AI体验模块,重点在于介绍数据集制作的相关内容;第二个活动基于浦育平台的项目模块,重点在于介绍模型训练中算法、算力的作用;第三个活动基于TensorFlow Playground,重点在于以可视化的形式介绍神经网络。三个活动呈逐层递进关系,意在逐步引导各位学员深入探索人工智能的知识模块。

(4)线上营-学习任务清单(【线上营】学习任务清单与提交说明

在完成以上三份资料的学习后,需学员按清单要求,完成指定的项目活动、任务单填写以及课程设计制作。任务清单中注明了每项学习任务的完成要求与提交要求,请各位学员认真阅读学习任务清单,认真完成学习任务并按时提交。

希望通过这些学习内容,大家能够全面了解并掌握人工智能教育的基本工具,为后续的学习和应用打下坚实的基础。

4. 推荐阅读清单

(1)文件类

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》《深圳市义务教育人工智能课程纲要(2024年版)》《中小学人工智能课程开发标准(试行)》《中小学人工智能技术与工程素养框架》

(2)著作类

钟柏昌.中小学机器人教育:模式与创新[M].人民教育出版社,2023:24,182.

(3)论文类

现状与理论引领

顾小清,李睿,李世瑾.人工智能教育现状如何?——中小学人工智能教育竞赛结果的证据回应[J].开放教育研究,2023,29(06):82-91.

江波.中小学人工智能课程指南[J].华东师范大学学报(教育科学版),2023,41(03):121-134.

钟柏昌,詹泽慧.人工智能教育的顶层设计:共识、差异与问题——基于4套标准文件的内容分析[J].现代远程教育研究,2022,34(04):29-40.

钟柏昌.如何通达新一代人工智能教育的核心[J].中小学数字化教学,2023,(11):1.

钟柏昌,刘晓凡.人工智能思维:框架与解读[J].课程.教材.教法,2024,44(01):149-155.

钟柏昌,刘晓凡,杨明欢.何谓人工智能素养:本质、构成与评价体系[J].华东师范大学学报(教育科学版),2024,42(01):71-84.

褚乐阳,王浩,陈向东.面向大语言模型的青少年人工智能教育[J].中国电化教育,2024,(04):32-44.

教学模式与方法

钟柏昌,刘晓凡.人工智能教育教什么和如何教——兼论相关概念的关系与区别[J].中国教育科学(中英文),2022,5(03):22-40.

詹泽慧,钟柏昌.高中人工智能教育应该教什么和如何教——基于四本《人工智能初步》教材的内容分析[J].电化教育研究,2020,41(06):68-74+82.

钟柏昌,刘晓凡.跨学科创新能力培养的学理机制与模式重构[J].中国远程教育,2021,(10):29-38+77.

钟柏昌,顾荣桢.中小学人工智能教育的五级框架——以“停车场自动抬杆系统的优化”案例为例[J].中国科技教育,2024,(04):14-20.

詹泽慧,季瑜,赖雨彤.新课标导向下跨学科主题学习如何开展:基本思路与操作模型[J].现代远程教育研究,2023,35(01):49-58.

詹泽慧,姚佳静,吴倩意,等.人工智能课程中表现性评价的设计与应用[J].现代教育技术,2022,32(05):32-41.

钟柏昌,余峻展,谢作如.中小学人工智能课程需要何种智能硬件?——现状分析与发展方向[J].远程教育杂志,2024,42(01):74-83.

课程案例与评析

莫莉姣,陈岚鑫,钟柏昌.基于敏捷迭代模型的“广州塔创意沙盘”开发与实践[J].中小学数字化教学,2021,(06):27-32.

莫莉姣,陈岚鑫,钟柏昌.人工智能+STEM教育如何实现——以“智能分类垃圾桶”教学项目为例[J].中小学数字化教学,2021,(11):26-31.

钟柏昌,刘晓凡,陈岚鑫.跨学科4C模型在STEM课程中的应用——以“智能防坠楼装置”项目的开发与优化为例[J].沈阳师范大学学报(教育科学版),2022,1(04):29-34.

龚佳欣,钟柏昌.面向跨学科教育的“智慧水火箭”创新设计与开发[J].中小学数字化教学,2022,(09):25-31.

吕琳,余峻展,钟柏昌.面向计算思维培养的跨学科教育项目设计——以STEAM教育项目“模拟投篮游戏”为例[J].中小学数字化教学,2022,(11):10-14.

钟柏昌,李惠乾.擦亮新一代人工智能教育的底色——人工智能创新教学案例评析[J].中国科技教育,2024,(04):21-24.

本学习资料由华南师范大学钟柏昌教授团队原创,未经许可不得以任何形式转载,仅供夏令营学习。

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