人工智能教育课程能让学生发生怎样的变化?

余杭区已探索6年 当教育真正拥抱未来,每一个孩子都能发光

2025-09-10

记者 陆颖 通讯员 余教

开学第一个周末,早上7点不到,新初一学生付裕一早又搭上7437M路公交车,从鸬鸟山沟沟前往余杭区科创教育研究院。在那里,有他最喜欢的无人机。

40公里的路程,需要转3趟车,2个多小时,而他已经坚持走了4年,风雨无阻。前不久,他和队友拿下了全国智能机器人竞赛冠军。

今年8月,杭州市宣布全市中小学全面开设人工智能通识课程,引起家长广泛关注,但难免也心存疑虑:人工智能教育会不会流于形式?专业师资从哪里来?对孩子未来发展真的有用吗?

在余杭区,这些问题的答案已经探索了6年。

从山区少年到全国冠军 人工智能教育在改变学生轨迹

7月31日,在第二十六届全国学生数字素养提升实践活动中,来自瓶窑一中的付裕和同伴华鑫获得了智能机器人A类(初中组)“创新之星”,这是浙江省唯一的全国冠军。

比赛中,付裕负责机器人的场地布置、结构设置和3D建模打印。虽然过去了一个多月,说起来他还是难掩兴奋:“比赛第一天上午我们就完成了所有任务,而且是满分。当时迎来了很多裁判围观、拍视频,其他选手第二天能全部通过的也就两三支队伍。”

2020年,付裕就读于瓶窑第一小学。刚好,余杭区全面实施中小学阶段人工智能普及教育,学校专门为三、四年级的学生,开设了每周一次的搭建和编程课程。2023年,区教育局与杭州电子科技大学签约,共建区科创教育研究院(以下简称研究院),随后,全区挑选人工智能优秀苗子,付裕成为第一批无人机竞赛学员。

经过专业训练,他首次参赛就获得了省赛一等奖。学校为此专门开出了社团课。此后,他多次获得省市大奖,以及全国青少年无人机大赛一等奖。

学无人机免不了占用很多学习时间,付妈妈也有顾虑,怕影响学习成绩,之前也会建议付裕暂时放一放。但是越来越好的成绩,让她彻底放下心来。付裕在兴趣中也收获了自信。

“我们家在山区,研究院离我们家40公里,每次他都是一个人倒公交车去研究院,来回4个多小时,刮风下雨从不间断。他是属于那种心思比较活络、三分钟热度的人,但这个无人机的学习能一直坚持,而且主动学习,我也是非常佩服的,这几年最大的变化是变得稳重和喜欢钻研。”付裕妈妈说。

在余杭,像付裕这样的学生不在少数,事实证明,人工智能教育会让学生走得更远。这几天,浙大新生王梓韬正沉浸在大学生活的新奇之中。他通过三位一体入读农业工程专业。“面试的时候老师问了很多关于AI的问题,得益于初中阶段人工智能社团的亲身经历,我脱颖而出。”

说起那段经历,他认为人工智能为他打开了一扇探索未来世界的大门。“人工智能让我对学习本身有了新的认识。为了更深入地理解AI背后的原理,我主动去学习相关的数学、物理知识,逐步建立了跨学科视角,这让我更加注重知识的融会贯通而非死记硬背。”

余杭区科创教育研究院负责人赵骞老师说,余杭的科创人才培养模式相对比较专业和灵活。除了人工智能普及课程之外,还会有一些专业的社团课、专家课堂、访学课程等,会根据学生学习能力和知识结构不断做加法。“在余杭,只要学生想学,都不设限。”

据了解,全区70所项目学校及分校区人工智能教育普及型课程已经覆盖893个班级,约4万名学生,设立38个AI主题社团班,共897名学生。近5年,已获得国家级赛事奖项338个,市级以上奖项1839个,在第二十六届全国学生数字素养提升实践活动中,5支队伍11名学生获最高“创新之星”奖。

从“小白”到专家

教师成长之路

也是教学生态的改变之路

对于学校而言,发展人工智能教育的首要挑战,在于专业师资的培养。

2018年,叶智清初到良渚实验学校担任信息科技教师时,还是一名科创“小白”;而7年后的今天,他所获得的省赛、国赛奖项已铺满整张办公桌。

他的蜕变并非偶然。教研院李强老师感慨道:“他几乎长期‘泡’在研究院,把不同领域的人工智能技术学了个遍,集数人之长于一身,我们已经没什么可教的了。”

经过学习积淀,“从零起步”的叶智清首次组织学生参加杭州市中小学生电脑制作比赛,就拿下了市一等奖与省二等奖。叶智清说,“那次获奖,为我们打开了科创竞赛的大门”。

尽管当时全校只有他一位技术教师,但学校全力保障设备投入,教研院与研究院则提供系统化的培训与技术支撑。“我很快从‘门外汉’成长为专业人士。”

随着学生的科创作品应邀在北京故宫展出,人工智能教育正式成为该校的特色品牌。信息技术教师队伍也逐步扩充。“有政府支持、有开放平台,这就是教师成长最肥沃的土壤。现在每位新老师都能独当一面。对我们教师来说,人工智能教育不再是一门课,更是一份值得奋斗的事业。”叶智清说。

在这片土壤中,年轻教师也在迅速成长。孙丽慧从教三年连续获评“优秀教师”,她总结自己的成长经验:“一方面源于真正的热爱,愿意全身心投入;另一方面,也得益于余杭教育系统提供的丰富平台——比如人工智能专题教研、教师技能竞赛等,为我们创造了宝贵的学习与展示机会。”

6年来,余杭区组织教师培训超过200场,参与超过6000人次,走访高校及企业30余家。目前,全区已涌现出13位冠军教师、55位国家级优秀指导教师、80位省级优秀指导教师,多人在全国分享经验,师生共创的AI作品屡获省级展会瞩目。

全域开花背后的意义

让每一个孩子都能发光

当大多数孩子享受暑假时,来自余杭区48所中小学的318名学生正在9项国家级科技赛事中激烈角逐,最终斩获奖项191个。这不仅是一份成绩单,更意味着人工智能教育在这里真正实现了“全域开花”。

令人惊讶的是,领跑者中不乏乡村学校。

舟枕小学,一所仅18个班的乡村学校,只有一位专业信息教师,却多次获评省市科技特色学校。

余杭区集聚所有力量打造科创研究院、片区中心校以及普及校三级教学模式,实施人工智能常态化教学和评价系统。“我们和所有普及校一样,投入170万元建设硬件设施,开设人工智能普及课程。”副校长方军说。

在普及课的基础上,舟枕小学开设了社团课。方军说:“我们学校分了两个等级,低年级的学生以项目化的形式了解人工智能的底层逻辑,而高年级的学生是以实践类项目进行深入研究,比如,FPV无人机及编程竞赛课程。”

除了在教学上做到扎实,学校每年都会举办科技节,引入一些前沿的人工智能设备,以此激发学生的兴趣。此外,方军还会把一些前沿的无人机内容融入比赛和教学中。

学校的科技教育成果考核在全区名列前茅,累计获奖438项。方军说,“学生在获得奖项之后,就会产生更大的动力,也赢得了家长的支持,这样形成一个不断向上向好的良性循环”。

但是对于一所乡村学校,发展人工智能难免会遇到困难。“我们最大的问题是没有场地和老师。没有场地,我们晴天在操场训练,雨天在电脑上模拟;至于老师,我们也陆续把一位体育老师和两位科学老师带了起来。我们的社团课,学生们都抢着上,如果哪天我出差了,总会有学生来问,什么时候把课补回去?”方军笑着说。

人工智能教育在越来越多的学校生根、开花。在未来科技城,科创特色学校更是如雨后春笋般兴起。比如余杭区海辰小学,成立之初就设立了科创教育中心,由专业的信息技术老师任校长,聘请了多位资深科技老师。虽然成立只有3年的时间,但仅在去年,学校在人工智能方面获得省市、国家级奖项已达百余项。学校多次承办全国、省级、市级赛事。因为地处科创大走廊核心区,与多家前沿AI企业合作研学,为学生们提供了广阔的科创实践土壤。

“我们以‘中国航协青少年航校’为基地,面向全校学生,普及航空航天知识、飞行知识等,同时开设竞速无人机、创意无人机、航模小飞手、机器人、奇迹创意、少儿编程、人工智能、scratch编程等课程,也是区内开设人工智能课程最多的学校。”校长屠云峰说。

余杭区的一位老师说:“我们的家长很大一部分从事人工智能相关工作,有较高的认知基础,愿意投入。”这是助推的最后一把火,推动着余杭人工智能教育从“星星点点”到“百花齐放”。

目前,余杭区已经系统化完成科学课程体系搭建,实现实验教学强化、评价机制改革等机制创新,构建了一支以特级教师、学科带头人和科学辅导员组成的校内科学教师队伍,依托高校搭建了科创教育平台,多维度、系统化的大科学教育新范式正在形成。

“全面铺开人工智能通识教育,对中小学生意义非凡。它能从小培养孩子们的计算思维和创新能力,这批学生将更早具备AI素养,为跨学科创新和解决复杂问题提供坚实基础。”杭州电子科技大学林菲教授说,余杭的探索为全市提供了一个可复制、可推广的范本,能有效带动全市人工智能教育水平的提升,助力杭州打造“数字经济第一城”的人才高地。

余杭区教育局党委书记、局长吴文星表示,未来,余杭计划通过成立一所大科学教育联合学院,设立一个科创教育研究所,研发一套大科学教育课程体系,引进一个大科学教育师训中心,建立一批大科学教育基地,组建一批大科学教育导师队伍,成立一批校企合作示范共同体等一系列动作,奋力打造大科学教育的“区域典范”。

从乡村学校到城市新校,从个体突破到系统变革,余杭用实践证明:当教育真正拥抱未来,每一个孩子都能发光。