人工智能教育呼唤跨学科学习

如今，人工智能成为了一个热词。那么，在高中信息技术教育中，人工智能到底是什么？

教育部2003年颁布的《普通高中技术课程》对人工智能的描述分为三部分：知识及其表达、推理与专家系统、人工智能语言与问题求解。综合了解后，我在学校教育中主要关注的是机器人。2010年我与学生做了一个好玩的机械作品——语言控制机器人，使用的芯片除了熟悉的Arduino开源电子型平台外，还有科大讯飞的芯片。我们可以让这个机器人讲故事、唱歌，甚至可以听懂几句温州话。它是非特性的，能识别50种语言，这个做起来相对简单。后来，我带着学生做一些相对有难度的程序，比如手势识别、表情识别、音乐节奏识别等。

人工智能一直是信息技术教育中的前沿领域。今年，人工智能在新修订课标中的名字叫“智能系统初步”，大致分为三部分：智能系统基础、智能控制系统开发、人工智能技术。现在与十几年前相比有些变化，比如十几年前没有儿童编程，那时，孩子的“编程”就是乐高，而现在却非常普及。以前在中小学很难看到学生玩单片机，那是大学生才玩的。现在，至少“学生创客”都能说出Arduino是什么。

人工智能的学习离不开编程教育。传统的编程教育与人工智能的编程教育是有区别的。比如，创客大爆炸项目负责人李洪刚提出，在人工智能方面，要用训练代替编程。也有许多人说，编程其实是不需要学的，因为技术会降低门槛。但我们知道，这种说法还有许多问题。一个是关于计算思维的，另一个是关于跨学科学习的。计算思维主要提出的是人如何用机器优化自己的工作，让自己的效率变得更高。这是抽象、自动化的，当自己的生活、工作等所有问题都变得可计算，让机器代替人类去做，这与人工智能的想法是完全一致的。人工智能所表达的就是让机器人像我们人一样。所以，人工智能涉及的学科其实是相当多的，也一定是跨学科的，包括心理学、神经学、科学、数学、逻辑学、计算机科学等。

有的教师提出，学生学造物、学计算机的学习路径应该是先学数字电路、模拟电路计算机组成、录入系统、计算机网络等，而我不这么认为。随着计算机的普及，学生接触的技术不一样了，学习的路径也可以调节。现在所有的高中教材全部换成了Python语言，其中的一个原因就是Python语言与人工智能关联很大。因此，当人工智能技术门槛也在不断下降时，应该有更多的人能够掌握python语言这类门槛比较低的编程语言。

我希望教师做创客教育时，能够更好地带领学生进行跨学科学习，做基于真实世界的学习，用好数字工具，最终希望学生可以做人工复杂系统的模拟。人工智能教育到来，我们掌控它需要积累各方面的知识，如微积分完全可以提前让学生接触。总之，人工智能教育不仅是编程，但绝不能没有编程。高中信息技术教育中的“智能系统初步”模块是一个重要阵地，而要实施好，需要技术门槛降得更低。

（作者系浙江省温州中学教师）

《中国教师报》2017年11月01日第12版