“同学们，你们知道机器人怎样听懂人话吗？”10月8日下午，一节“人工智能·语音识别”课在上海市虹口区曲阳第四小学的计算机房开展。四年级（3）班学生分为7个小组端坐于座位，每一组的桌子上都摆放着平板电脑和白色机器人。在授课老师唐泽的带领下，他们两眼放光，开启了一场精彩有趣的科学探秘之旅。

课程引领，鼓励学生关注“身边的人工智能”

你们知道自己的声音有哪些特征吗？生活中有哪些场景，机器人会听我们讲话？课堂上，唐泽首先引导学生从自身出发，观察生活中各种机器人的应用场景。她每抛出一个问题，学生都纷纷举手响应，表达着对生活的观察——机器人会送餐、打扫卫生、解说宣讲，课堂气氛十分活跃。“那你们知道机器人是如何听懂我们的话吗？为什么不同的人说同样的话，机器人都能听懂？”唐泽继续抛出问题。

唐泽引导学生了解语音识别的原理

学生和机器人对话

在唐泽的引导下，学生们表达完对问题的思考后，开始动手操作。互动是学生们最喜欢的课堂环节，只见他们麻利地登录自己的账号，对着平板电脑读着不同的词语，观察声波的形状，又读了相同的词语，再观察声波的形状，甚至还有同学用方言来调皮地考验着电脑的“智商”。

“人工智能！”“AI，你好！”他们一个个对着电脑说了同样的话，电脑上就显示出两个相似的蓝色波形图；说着不一样的话，就会显示不一样的波形图，声音的“可视化”给他们十分直观的表现，帮助他们理解语音识别背后的原理。

学生观察声音的波形图

学生指挥机器人

在老师的层层启发和学生们的动手实践中，学生们清楚地了解到机器人从采集数据到提取声音特征再到匹配模型，最后“听懂”了声音指令这整个语音识别过程的科学原理。随后他们尝试着对机器人发出各种指令，应用于实践。

“这下我搞清楚机器人为什么能听懂我们的指令了！我很期待上人工智能课，因为这个课很好玩，还很有用，我们在生活中经常能遇到机器人为我们服务。如果不懂其中的奥妙，我们可能会在未来被取代被淘汰。”课后，吕若瑄、宗宜青、张梦辰和吴奕柠等几位学生围着记者，纷纷表达着对课程的喜爱。

“我们的人工智能课程是先从生活中了解相关应用场景，然后再与人类对比学习简单的科学原理，最后用程序控制机器人应用它，只有将原理和实践融合起来，小学生才能学得更深刻。”唐泽告诉记者，这是学校给四年级学生开设的人工智能系列课程里的一节语音识别课，主要探究机器人如何听懂人话。除了这节语音识别课，学校四年级的人工智能课程分为几个版块，包括认识人工智能，探秘图像识别、感受生成式人工智能。最后一个板块是一个项目化学习活动，将所学知识学以致用去解决生活中的问题。

“学校的人工智能课程将基础学习与竞赛选拔相结合，引导学生解决真问题，培养他们解决实际问题的实践能力与创新精神，以适应已经来临的人工智能时代。”学校校长朱依黎表示，学校的人工智能课程体系以三层金字塔架构，自下而上分为体验感知通识课程、问题解决实训课程和创新创造拔尖课程。课程群的建设理念是通过AI技术与跨学科融合，打通校内外学习场景，推动学生在实践中学习与成长。

全方位融入，探索AI赋能的科学教育新样态

蓝白色的梦幻列车、暖黄色的古船楼、智慧图书馆……学校把科学教育渗透进校园环境建设，优化学习环境，打造多元智能学习场所，探索AI赋能的空间新样态。通过虚实融合的信息化环境建设，打造凸显“自主、创意、体验、畅想”的智能学习环境，构建具有通用性、特色性、开放性的人工智能实验室。

梦幻列车

梦幻列车内部（可调节植物光照和湿润度）

古船楼

近年来，学校根据时代发展需求，进行了梦幻列车与古船楼的更新换代，并与时俱进开发跨学科融合的“启航——从中华古船到扬帆世界”综合实践活动课程和“光影数字化梦幻列车2.0”，提升软硬件环境，学生在数字化空间学习实践中提升了科学观念、科学思维、审美感知、创意实践、抽象能力、几何直观等核心素养。在有限空间创设智慧、多功能、趣味化、交互型的跨边界学习场所。

据校长朱依黎介绍，学校作为全国中小学人工智能教育基地、上海市信息化应用标杆培育校，依托30余年科学教育底蕴和20余年信息化教学实践，以“手脑相长，健康向上”为宗旨，架构“国家课程为核心途径、实践活动为扩展途径、学习空间为保障途径”的人工智能时代小学科学教育新途径，打造全方位浸润的科学教育生态，培养了一批批“小小科学家”。

通过人工智能的全方位融入，学校的科学教育焕发出新的活力。近几年，在机器人比赛项目中，共计有26人次的学生参加全国青少年机器人奥林匹克竞赛、RoboCup青少年世界杯、上海市青少年机器人知识与实践比赛等赛事获等第奖。经过不断探索与实践，学校形成了独具特色的人工智能时代小学科学教育新体系。

来源: 上观新闻

摄影 柳琴

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