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【行业热点】AI普及教育大热的情况下,K-12计算机老师的专业培训长什么样子?

老师更深入地理解这门学科,

便能更深入地接触所有学生,

以自己的热情,

激发学生对这门学科的热情。

前段时间,幼儿园AI教材的发布引发一波不小的讨论,从去年人工智能高中教材发布后,似乎K-12领域的人工智能普及教育正朝着蒸蒸日上的方向快步迈进着。

然而,事实并非如此。

最近,中国青少年科技辅导员协会发布了一份调查研究《中小学阶段人工智能普及教育现状调研报告》,明确指出,师资不足是最大痛点。数据显示,只有35.2%教师之前有过人工智能相关教学经验,其中10%的老师还认为非常不能胜任,21.4%的教师认为自己有点不能胜任。能够胜任的理由,近半数老师选择了“有过计算机专业背景”。

上周,在2018年全国智能科学技术教育暨教学学术研讨会上,中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅说:“人工智能冲击最大的行业就是教育,尤其冲击计算机教育。”

智能时代下的“计算机教育”该传授些什么呢?即使在K-12教师专业培训的大本营——大学,这也是个难题。

李院士表示,人工智能引发的是对教育本源的重新认识,人类的学习应当是传承学习和自主学习。

12月3日至9日,全球计算机科学教育周又将来临了。大量全球公益性计算机类活动会在此期间举行,其中,最受瞩目的莫过于美国非营利组织Code.org组织的“编程一小时”。据官方统计,今年已有6.5亿余人参加了该活动,目前已注册的线下体验全球场,其中,中国有163场。

许多老师和学生都是第一次参加。他们既兴奋,又跃跃欲试。

由于计算机的发展是近几十年的事情,大多数教师在大学里都没有系统地学过计算机课程,所以他们迫切需要这样的专业发展方面的支持。

但是,60分钟过后我们应该做什么呢?

如果教师没有作好下一步准备,不知道如何将这些资源,将参加活动的兴奋和激动转化为学习的动力,那么围绕计算机教育的所有人的努力,随时间的推移,都将化为乌有。

为了让“编程一小时”这种活动的影响持续发挥作用,需要良好的专业培训,让老师更好地教计算机。

但是,在人工智能教育也逐步加入K-12计算机学科的当下,计算机教师的专业培训长什么样子?

Sheena Vaidyanathan是美国加州洛斯阿尔托斯学区的中学计算机老师。今年夏天,他举办了一场计算机速成班。这门课程为期四天半,旨在让老师们深入了解计算机的世界,包括算法、数据、互联网,还有编程。

这场教师专业培训办得有点与众不同,它不关心教学计划、教学方法,具体的教学内容,而是努力让老师们摘下“教师”的帽子,做回一名学生。

此外,它也注重让老师了解计算机的基本概念,真正接触编程,从而从心底里爱上计算机这门学科,激发真正地自主学习。

课程的一个重要目标是让每一位老师成为强大的程序员,这样他们就更有信心和能力,满足每个学生的需要。老师们可以学Scratch或Python编程,也可以用一种小型廉价的计算机micro:bit进行编程,来控制电机和LED灯。

虽然Sheena是这场教师专业培训中的老师,但他发现自己在这个过程中也学到了很多。在与其他老师的互动中,他发现了更多教授计算机概念的方法,也学到了很多关于计算机学科专业培训方面的知识。以下是他从实践中,获得的一些经验:

1.教师有不同专业背景,他们会以不同方式把计算机知识带入学校

现在是我教授计算机专业发展的第三年,我总是对参加这个项目的老师的多样性感到惊讶。这些肯花费宝贵的一周时间去学习计算机的老师,都是些什么人呢?

一些人是由他们所在的学区派遣和资助的,但也有许多人是自己支付培训费用的。还有一些人甚至通过助学金来参加该课程!

教育工作者的年龄、大学背景、学校类型、教学年限以及他们以前做过多少编程工作都不相同。下图显示了他们在计算机方面的教学经验和背景的多样性。

我们可以看到,除了来自不同的背景,老师们还计划用不同的方式,把他们学到的东西带回学校。

一些人会回到已经计划好的计算机课程中;另一些人则热情地倡导和支持他们学校第一次开设这样的项目。其他人则计划在课外,推出自己的计算机课程,因为他们一直在等待,并希望管理者有朝一日能将这门学科纳入正式课程中。

有几位老师来自旨在将计算机与现有学科(如科学、数学、英语、西班牙语或核心传统科目)结合起来的学校。有许多教师是辅导员或TOSA(特殊任务教师),他们的任务是支持学校或学区更好地整合计算机课程。

很少有老师来这里,只是为了了解计算机是怎么回事。他们都希望在培训结束时,能对周围的数字世界有一个更好的了解。

2.Python可能听起来很吓人,但事实并非如此

我们为老师提供了两种编程语言:Scratch和Python。基于我过去两年在洛斯阿尔托斯学区的中学课堂上教Python的成功经验,我们今年特意花了额外的时间向感兴趣的人介绍Python。这是一门很容易学的语言,而且它很强大,在工业和教育领域都很受欢迎。

有Scratch经验的老师,会花费大量的时间学习Python编程。即使完全不熟悉编程的老师,也会惊讶地发现,基于文本的编程并不像他们想象得那么可怕,因为他们可以通过一些有趣的、简单的项目来学习。

一旦理解了概念,他们就能独立地编写几个项目。成功后,老师们都会自豪地展示自己的Python项目,甚至还拍照给家人或朋友看。

我对Python有点着迷——于是我写了一本书《Python中的创造性编码》(Creative Coding in Python),书中展示了创造性的开源项目(例如制作聊天机器人、冒险游戏和几何艺术),以使这种语言更加引人入胜,让任何人都可以使用。

3.任何专业培训课,都必须让老师先摘掉“教师帽”

在课程的每一天,我们都会提醒老师要摘掉“老师”的帽子,只做一名学生。重要的是要让老师们记住,暑假是教师自学的时间,不用再担心如何备课教学。

虽然课程计划和教学策略都很重要,但重点是先理解这个科目的特点。特别是编程,教师们经常会忙于在课堂上运行他们编写的内容,可能会忘记了编程的乐趣。加强编程技能,培养他们通过艰苦的调试而迸发出对工作的热情,这样才能让他们转化为一个更合格的计算机老师。

老师们经常评论说,成为学习者本身能帮助他们更好地理解学生的感受,并帮助他们建立同理心,尤其是对那些可能在课堂上遇到困难的学生。

4.专业培训时间也是教师的社区建设时间

计算机教师往往是他们学校或学区中唯一的一个,而且大多数都没有当地的专业社区来提供支持。

他们面临的挑战可能与教授其他科目的挑战不同。在教授这个在大多数学校仍然是新学科的课程时,计算机教育工作者不仅要教,还要向管理者、家长和学生进行普及推广。他们不仅要每天教学生们使用新工具和资源,还要管理控制大量的屏幕时间。

此外,他们通常还会在计算机课程以及其他核心科目(例如数学课程)之间,进行融合、跨学科学习。

专业发展课程提供了一个很好的机会,可以让他们花时间与志同道合的老师们,讨论如何学习,以及如何教计算机。

当教师们回到课堂上时,在培训中学到的东西将很有价值。这是他们急需的计算机教师社区,他们可以继续通过在线、周末研讨会以及未来的活动,进行联系、交流。

计算机教师专业发展与工具、课程或课程计划无关。它给那些在大学里没上过这些课程的老师更多的时间,去学习和了解这个迷人的领域。

老师更深入地理解这门学科,便能更深入地接触所有学生,以自己的热情激发学生对这门学科的热情,令其更好地理解概念、主动钻研。

这也帮助老师们找到更多想要学习计算机的人,从而建立起一个相互支持的社区,把计算机教育传承给每一个人——包括孩子和成年人。

这大概就是李德毅院士说的,AI时代下的传承学习与自主学习吧。

参考链接:

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“文章来源:智能观。

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