今年春季開學(xué)以來(lái)，北京市門頭溝區(qū)清水學(xué)校、大峪中學(xué)分校附屬小學(xué)等5所學(xué)校的同學(xué)們，迎來(lái)一堂全新的科學(xué)課：糖水繪制的“氣味彩虹橋”上，幾只螞蟻蜿蜒前行。孩子們屏息凝神地觀察，實(shí)時(shí)記錄這些微小生命的軌跡，并在AI工具的輔助下，探索破解螞蟻回家的秘密。
如今，全國(guó)多地正系統(tǒng)性推進(jìn)AI教育。3月28日，教育部啟動(dòng)人工智能賦能教育行動(dòng)，推出4項(xiàng)具體行動(dòng)，旨在用人工智能推動(dòng)教與學(xué)融合應(yīng)用，提高全民數(shù)字教育素養(yǎng)與技能，開發(fā)教育專用人工智能大模型，同時(shí)規(guī)范人工智能使用科學(xué)倫理。
AI來(lái)了，有學(xué)校把課堂搬進(jìn)大自然，有學(xué)校課堂上出現(xiàn)智能“導(dǎo)師”，人工智能賦能教育的場(chǎng)景不斷上演。
北京市門頭溝區(qū)清水學(xué)校學(xué)生在觀察螞蟻。受訪者供圖
螞蟻覓食路線，變成數(shù)學(xué)公式里的優(yōu)化函數(shù)
在今年春季“迷你”研學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，北京市門頭溝區(qū)清水學(xué)校、大峪中學(xué)分校附屬小學(xué)等學(xué)校的學(xué)生來(lái)到百花山自然風(fēng)景區(qū)。這群“小探險(xiǎn)家”俯身觀察巖石縫隙時(shí)，發(fā)現(xiàn)了數(shù)十只體長(zhǎng)近兩厘米的巨型弓背蟻。
“它們搬著比自己身體還大的食物碎屑，卻總能準(zhǔn)確找到巢穴入口。”清水學(xué)校五年級(jí)學(xué)生常興晨的發(fā)現(xiàn)，引發(fā)了研學(xué)小隊(duì)關(guān)于螞蟻回家方式的熱烈探討。
清水學(xué)校生物教師曹學(xué)慧沒(méi)有急于揭曉答案，而是引導(dǎo)孩子們猜一猜螞蟻怎么回家。
清水學(xué)校五年級(jí)學(xué)生楊玉潔指著螞蟻頭頂?shù)膬筛|須，認(rèn)為這是讓它們回家的關(guān)鍵：“觸須不停擺動(dòng)，就像車載導(dǎo)航的天線。”
大峪中學(xué)分校附屬小學(xué)四年級(jí)學(xué)生袁銘澤說(shuō)：“姥姥家菜園的螞蟻總是沿著糖漬路線走，是用氣味做標(biāo)記吧。”
“大家的討論很有啟發(fā)性，但不能只靠猜想，回家后可以用AI來(lái)驗(yàn)證一下。”曹學(xué)慧引導(dǎo)學(xué)生們向AI發(fā)問(wèn)。
分享課上，同學(xué)們興奮地展示各自的成果。一位同學(xué)說(shuō)：“我嘗試用‘螞蟻如何標(biāo)記路徑’提問(wèn)，DeepSeek的深度思考功能告訴我，螞蟻會(huì)邊走邊釋放信息素，就像噴灑‘香水’一樣指引同伴。”
曹學(xué)慧接著追問(wèn)：“這種信息素具體成分是什么？”同學(xué)面露難色，屏幕上跳出的答案沒(méi)有涉及這些細(xì)節(jié)。
“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，真理蘊(yùn)含在實(shí)踐中。”曹學(xué)慧鼓勵(lì)孩子們利用DeepSeek進(jìn)一步生成實(shí)驗(yàn)方案。
同學(xué)們以糖水繪制“氣味彩虹橋”、用酒精棉簽?zāi)M“氣味橡皮擦”，設(shè)計(jì)了兩條通往食物源的長(zhǎng)、短路徑，圍繞螞蟻分布規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)箱中出現(xiàn)的螞蟻集體“偏離航線”現(xiàn)象，促使同學(xué)們重新審視AI生成的方案——原來(lái)實(shí)驗(yàn)箱環(huán)境未能精準(zhǔn)模擬真實(shí)蟻巢的復(fù)雜氣味體系。
大峪中學(xué)分校附屬小學(xué)四年級(jí)學(xué)生邊琳雅認(rèn)識(shí)到，“AI生成的方案需要現(xiàn)實(shí)檢驗(yàn)”。在老師的引導(dǎo)下，孩子們進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。
隨著實(shí)驗(yàn)推進(jìn)，同學(xué)們看到，短路徑上的螞蟻數(shù)量持續(xù)增加，信息素濃度同步增長(zhǎng)。
“這正是蟻群算法的具象化呈現(xiàn)。”曹學(xué)慧解釋說(shuō)，“每只螞蟻在路徑上留下的信息素會(huì)指引群體自發(fā)優(yōu)化路徑，這種群體智能機(jī)制被計(jì)算機(jī)科學(xué)家轉(zhuǎn)化為優(yōu)化復(fù)雜系統(tǒng)的算法”。
這一發(fā)現(xiàn)啟發(fā)學(xué)生們對(duì)科技應(yīng)用的深度思考。通過(guò)與AI對(duì)話，他們驚喜地發(fā)現(xiàn)蟻群算法不僅應(yīng)用于5G基站布局優(yōu)化，還能解決機(jī)器人協(xié)作避障、社區(qū)物流路徑規(guī)劃等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
清水學(xué)校四年級(jí)學(xué)生馬文兮在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中寫道：“原來(lái)螞蟻的覓食路線，可以變成數(shù)學(xué)公式里的優(yōu)化函數(shù)，這種從自然到技術(shù)的跨越太神奇了！”
山東外國(guó)語(yǔ)職業(yè)技術(shù)大學(xué)學(xué)生在計(jì)算機(jī)輔助翻譯中心上課。受訪者供圖
AI像“文物專家”隨時(shí)指導(dǎo)學(xué)生
如今，AI已逐漸融入全國(guó)各地大、中、小學(xué)課堂。
在山東外國(guó)語(yǔ)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，頭戴虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的學(xué)生們“穿梭”于歷史長(zhǎng)河，一場(chǎng)別開生面的文物修復(fù)課正在上演。
在《尋跡國(guó)寶》課堂上，5名學(xué)生圍繞一尊殘缺的青銅鼎虛擬模型激烈討論。耳畔傳來(lái)老師郭亞森的提示：“根據(jù)AI導(dǎo)師的前期技能測(cè)評(píng)，建議盧楠負(fù)責(zé)3D建模，任曉瑩進(jìn)行所擅長(zhǎng)的紋樣設(shè)計(jì)。”
話音未落，學(xué)生們的VR界面同時(shí)彈出分工任務(wù)卡，團(tuán)隊(duì)立即進(jìn)入?yún)f(xié)作狀態(tài)。
“青銅鼎足部紋樣缺失怎么辦？”面對(duì)學(xué)生馬可欣的疑問(wèn)，AI導(dǎo)師調(diào)用云端數(shù)據(jù)庫(kù)，將博物館的高清紋飾圖庫(kù)投射到學(xué)生眼前的虛擬畫板上。
學(xué)生陳子豪用觸控筆點(diǎn)擊紋樣，AI實(shí)時(shí)解析彈出“饕餮紋象征權(quán)威”的文化內(nèi)涵。“這節(jié)省了大量翻閱資料的環(huán)節(jié)，就像有個(gè)‘文物專家’在身后隨時(shí)指導(dǎo)。”郭亞森說(shuō)。
在《視聽語(yǔ)言》課堂上，學(xué)生們圍坐在教室大屏幕前，觀看他們用AI創(chuàng)作的短視頻。
“以前拍短視頻要寫劇本、畫分鏡、找素材，現(xiàn)在可以交給AI。”學(xué)生劉今熟練地操作AIGC平臺(tái)，展示創(chuàng)作流程：小組輸入關(guān)鍵詞后，AI在5分鐘內(nèi)生成包含多個(gè)場(chǎng)景的劇本大綱，自動(dòng)轉(zhuǎn)化為分鏡頭腳本，并可生成多種不同風(fēng)格的畫面供選擇，從水墨動(dòng)畫到賽博朋克風(fēng)，只需輕觸屏幕。
“AIGC的使用過(guò)程大大提高了課堂效率和趣味性。當(dāng)然，如果要生成專業(yè)級(jí)別作品還需要反復(fù)打磨。”山東外國(guó)語(yǔ)職業(yè)技術(shù)大學(xué)信息工程學(xué)院院長(zhǎng)、數(shù)字信息中心主任李婭表示，當(dāng)下，AI導(dǎo)師只是一個(gè)載體，需要不斷進(jìn)行利用AI技術(shù)賦能教育的探索。
培養(yǎng)“真問(wèn)題解決者”
“運(yùn)用人工智能助力師生學(xué)習(xí)的同時(shí)，解決由技術(shù)引發(fā)的相關(guān)問(wèn)題值得關(guān)注。”北京市門頭溝區(qū)教育研修學(xué)院院長(zhǎng)林秀艷認(rèn)為，教育進(jìn)入人工智能時(shí)代，教授和培養(yǎng)學(xué)生擁有自主學(xué)習(xí)和判斷能力更為重要。
李婭注意到，一些學(xué)生患上了“AI依賴癥”。
一名學(xué)生用AI生成課程設(shè)計(jì)代碼，但在答辯時(shí)講不清其代碼邏輯優(yōu)化的原理，“這顯示一些學(xué)生對(duì)AI產(chǎn)生依賴，影響了深度思考能力。”李婭表示。
為此，山東外國(guó)語(yǔ)職業(yè)技術(shù)大學(xué)與企業(yè)共同開發(fā)基于課程知識(shí)庫(kù)的智能輔助系統(tǒng)，幫助學(xué)生掌握編程技能：首先進(jìn)行信息篩選，實(shí)現(xiàn)基于課程知識(shí)庫(kù)的精準(zhǔn)推送；接著把復(fù)雜的代碼結(jié)構(gòu)拆解成易懂的控制流程圖，引導(dǎo)學(xué)生理清程序運(yùn)行思路；最后讓學(xué)生在開發(fā)環(huán)境中反復(fù)調(diào)試代碼，教學(xué)生排查漏洞。
“這套系統(tǒng)就像給每個(gè)學(xué)生配了位‘AI導(dǎo)師’，致力于培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題的能力。”李婭說(shuō)，技術(shù)導(dǎo)師將真實(shí)項(xiàng)目搬進(jìn)課堂，帶領(lǐng)學(xué)生利用低代碼技術(shù)搭建校園場(chǎng)地預(yù)約、訪客管理系統(tǒng)等實(shí)用平臺(tái)。
“通過(guò)真刀真槍的歷練，學(xué)生既能駕馭AI工具提升效率，又能增強(qiáng)深度思考與問(wèn)題解決的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”李婭說(shuō)。
北京市門頭溝區(qū)委教育工委副書記、區(qū)教委主任曹彥彥表示，AI教學(xué)改革的核心價(jià)值在于培養(yǎng)智能時(shí)代的“真問(wèn)題解決者”，“當(dāng)孩子們用傳感器采集數(shù)據(jù)、用算法模擬生物行為、在實(shí)驗(yàn)失敗時(shí)調(diào)整參數(shù)，他們獲得的不僅是知識(shí)，更是系統(tǒng)性思維和創(chuàng)新方法論”。（中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者 劉胤衡 記者 黃沖）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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