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“智”学“慧”玩,打造科创文化

本报记者 周 琳 通讯员 赵美玉

  中图为社团老师指导同学们备赛领航杯“智慧社区”机器人竞赛。

  右下图为同学体验MR全息技术。

 

“调整飞行参数,再试一次!”周六,南通市高新区小学的无人机科创教室里,社团老师戴熔正指导五(8)班严宇轩和小伙伴们调试一架无人机,提高它飞行的稳定性。旁边的创客空间也同样热闹,五(3)班王圣宇正用3D打印机制作“钢铁侠”模型……在社团课上交流AI自研项目,早已成为同学们校园生活的一部分。

“在人工智能时代背景下,学校不仅要传授学生知识,更要培养学生的创造力和解决问题的能力。”朱水平校长介绍,南通市高新区小学自2015年创立机器人社团以来,一直重视科学方面的教育。近几年,学校从课程、活动、硬件三方面着手,常态化开设面向全体学生的人工智能社团课,全力打造“人人爱科学,个个敢创新”的校园科创文化。

1.我们的课程有趣又有料

信息科技课上,章琦老师用一幅幅AI绘制的月亮吸引着王圣宇和同学们的目光,勾起他们对Python编程语言的兴趣。在高新区小学,老师们把人工智能知识引入学科教育、社团活动,让同学们在“智”学“慧”玩中,感受人工智能魅力。

从一年级起,王圣宇和同学们就在乐高、无人机等课程中对人工智能有了初步的了解。现在,他们又在信息学奥赛和智能机器人挑战课中进一步学习人工智能的知识。循序渐进的学习让王圣宇对人工智能愈发感兴趣,三年级时他主动报名参加了编程、无人机社团。“社团对我们的基础没有要求,只要感兴趣就可以参加。”“零门槛”准入加上专业性指导,让学校15个涉及AI领域的科创社团成了“选课爆款”。为了更好地支持社团活动,学校还配备了人工智能创作运用教室等智能化学习环境,并采用启发式教学培养同学们的创新意识。

每次来到AI教室,王圣宇都会玩一会儿“切水果”游戏。站在屏幕前,无需开启任何遥控按键,手指一挥,水果就“唰”地裂开,章琦老师告诉他奇妙的交互背后是“感应算法”的支撑。在老师的启发下,王圣宇计划将感应原理应用到机器人设计中,让机器实现更加智能、灵活的交互。“人工智能并非遥不可及,我们编写程序控制机器人就是AI的应用,只有了解智能设备的工作原理,我们才能更好地运用和创新AI技术。”

对人工智能的探究,让同学更加大胆地探索和创新。数学课上,六(6)班侯奕昕和同学们正用尺子测量落叶的长与宽,研究“比”的奥秘。当他们发现香樟叶的长宽比接近2:1时,老师又引导他们探索不同树叶的比例差异。经过测量,他们还发现竹叶、柳叶的长宽比接近9:1。大家在“智”学“慧”玩中,不仅理解了“比”的概念,还感受到探索的乐趣。

2.我们的科创活动超精彩

五(3)班张凯鑫和小伙伴们设计的智能避障小车,在学校科创节上一亮相便吸引了大量“顾客”围观,纷纷掏出“高新币”,“抢购”体验操控的机会。每年,学校都会定期举办科创节等活动,让同学们将学到的人工智能知识变成“商品”。

张凯鑫和队员们在制作智能避障小车时,遇到了不少困难,他们在一次次调试程序、改进小车结构后,小车变得灵活了许多。一次,张凯鑫玩飞行球时灵光一闪:如果给小车加个传感器让它感知周围环境,不就更灵敏了吗?经过多次调整,避障小车终于能够“聪明”地避开障碍物。科创节当天,看到同学们围着小车讨论、称赞,张凯鑫很是自豪。“和大家一起开动脑筋,把创意变成现实,这种感觉太棒了!”

发明的东西好不好,还得由“消费者”说了算!五(5)班张楚凡一眼就被避障小车吸引住,慷慨解囊,用积攒的“高新币”换来一次操作机会。为了激发同学们的参与热情,学校设立了“高新币”奖励制度,同学们积极参与科创活动,就能赚取“高新币”。“‘高新币’不仅可以在科创节上购买喜欢的作品,还能在学校的‘金种子’超市兑换各种心仪的商品,我们都铆足了劲儿,想多赚点‘高新币’呢!”操作过程中,张楚凡注意到小车的运动路径有些单一,便提出让小车加速,或绕着障碍物转一圈再继续前进的建议。张凯鑫和队员们听后,邀请有编程基础的张楚凡一起改进。张楚凡开心极了,“科技的魅力在于享受不断创新、改进的过程。”

3.我们的创客梦在这里启航

随着学校人工智能教育的不断深入,近年来,学校涌现出一大批“小创客”,有近千人次在各级和各类机器人、无人机、创客比赛中获奖。

刚入学时,严宇轩是个科创“小白”,经过五年的学习,他在今年的全国青少年航天创新大赛、无人机大赛及世界机器人大赛中获得一、二、三等奖。“这都离不开社团戴老师的悉心教导。戴老师不仅教我操控无人机,还培养了我们处理问题的能力。”一次社团比赛中,无人机飞行姿态不稳,而比赛时间只剩下6分钟,一旁的戴老师告诉他遇到困难时要保持冷静,用所学知识去找到解决问题的方法。严宇轩临危不乱,排查出原因是螺丝松动,顺利修复并完成比赛。“学校组织的各类科创比赛和活动,为我提供了展示自我、挑战自我的舞台,从而发掘了自己的潜力,坚信自己就是‘金种子’。”

六(4)班焦彭一凡刚入校时对科技并不感兴趣,但在学校乐高搭建、图形编程和C++编程的普及性学习后,他逐渐对编程和AI技术产生了兴趣。最近,他注意到不少同学因坐姿不正导致近视,决定设计一个AI“坐姿监督员”,通过摄像头捕捉坐姿数据,利用AI技术进行关键点检测,帮助端正坐姿,“用科技改善生活,让大家健康成长,是我学习人工智能的初衷。”

朱水平校长表示,未来,学校将充分利用通用大模型对现有教学方式和工具进行全面且创新的升级,让新技术为教师、教学智能升级赋能。同时,进一步加强与行业、高校的合作,为学生提供更多实践锻炼的机会。