同學(xué)們，你們知道機(jī)器人怎樣聽(tīng)懂人話嗎？”10月8日下午，一節(jié)“人工智能·語(yǔ)音識(shí)別”課在上海市虹口區(qū)曲陽(yáng)第四小學(xué)的計(jì)算機(jī)房開(kāi)展。四年級(jí)（3）班學(xué)生分為7個(gè)小組端坐于座位，每一組的桌子上都擺放著平板電腦和白色機(jī)器人。在授課老師唐澤的帶領(lǐng)下，他們兩眼放光，開(kāi)啟了一場(chǎng)精彩有趣的科學(xué)探秘之旅。
課程引領(lǐng)，鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注“身邊的人工智能”
你們知道自己的聲音有哪些特征嗎？生活中有哪些場(chǎng)景，機(jī)器人會(huì)聽(tīng)我們講話？課堂上，唐澤首先引導(dǎo)學(xué)生從自身出發(fā)，觀察生活中各種機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景。她每拋出一個(gè)問(wèn)題，學(xué)生都紛紛舉手響應(yīng)，表達(dá)著對(duì)生活的觀察——機(jī)器人會(huì)送餐、打掃衛(wèi)生、解說(shuō)宣講，課堂氣氛十分活躍。“那你們知道機(jī)器人是如何聽(tīng)懂我們的話嗎？為什么不同的人說(shuō)同樣的話，機(jī)器人都能聽(tīng)懂？”唐澤繼續(xù)拋出問(wèn)題。
唐澤引導(dǎo)學(xué)生了解語(yǔ)音識(shí)別的原理
學(xué)生和機(jī)器人對(duì)話
在唐澤的引導(dǎo)下，學(xué)生們表達(dá)完對(duì)問(wèn)題的思考后，開(kāi)始動(dòng)手操作。互動(dòng)是學(xué)生們最喜歡的課堂環(huán)節(jié)，只見(jiàn)他們麻利地登錄自己的賬號(hào)，對(duì)著平板電腦讀著不同的詞語(yǔ)，觀察聲波的形狀，又讀了相同的詞語(yǔ)，再觀察聲波的形狀，甚至還有同學(xué)用方言來(lái)調(diào)皮地考驗(yàn)著電腦的“智商”。
“人工智能！”“AI，你好！”他們一個(gè)個(gè)對(duì)著電腦說(shuō)了同樣的話，電腦上就顯示出兩個(gè)相似的藍(lán)色波形圖；說(shuō)著不一樣的話，就會(huì)顯示不一樣的波形圖，聲音的“可視化”給他們十分直觀的表現(xiàn)，幫助他們理解語(yǔ)音識(shí)別背后的原理。
學(xué)生觀察聲音的波形圖
學(xué)生指揮機(jī)器人
在老師的層層啟發(fā)和學(xué)生們的動(dòng)手實(shí)踐中，學(xué)生們清楚地了解到機(jī)器人從采集數(shù)據(jù)到提取聲音特征再到匹配模型，最后“聽(tīng)懂”了聲音指令這整個(gè)語(yǔ)音識(shí)別過(guò)程的科學(xué)原理。隨后他們嘗試著對(duì)機(jī)器人發(fā)出各種指令，應(yīng)用于實(shí)踐。
“這下我搞清楚機(jī)器人為什么能聽(tīng)懂我們的指令了！我很期待上人工智能課，因?yàn)檫@個(gè)課很好玩，還很有用，我們?cè)谏钪薪?jīng)常能遇到機(jī)器人為我們服務(wù)。如果不懂其中的奧妙，我們可能會(huì)在未來(lái)被取代被淘汰。”課后，呂若瑄、宗宜青、張夢(mèng)辰和吳奕檸等幾位學(xué)生圍著記者，紛紛表達(dá)著對(duì)課程的喜愛(ài)。
“我們的人工智能課程是先從生活中了解相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景，然后再與人類對(duì)比學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的科學(xué)原理，最后用程序控制機(jī)器人應(yīng)用它，只有將原理和實(shí)踐融合起來(lái)，小學(xué)生才能學(xué)得更深刻。”唐澤告訴記者，這是學(xué)校給四年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的人工智能系列課程里的一節(jié)語(yǔ)音識(shí)別課，主要探究機(jī)器人如何聽(tīng)懂人話。除了這節(jié)語(yǔ)音識(shí)別課，學(xué)校四年級(jí)的人工智能課程分為幾個(gè)版塊，包括認(rèn)識(shí)人工智能，探秘圖像識(shí)別、感受生成式人工智能。最后一個(gè)板塊是一個(gè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，將所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用去解決生活中的問(wèn)題。
“學(xué)校的人工智能課程將基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與競(jìng)賽選拔相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生解決真問(wèn)題，培養(yǎng)他們解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神，以適應(yīng)已經(jīng)來(lái)臨的人工智能時(shí)代。”學(xué)校校長(zhǎng)朱依黎表示，學(xué)校的人工智能課程體系以三層金字塔架構(gòu)，自下而上分為體驗(yàn)感知通識(shí)課程、問(wèn)題解決實(shí)訓(xùn)課程和創(chuàng)新創(chuàng)造拔尖課程。課程群的建設(shè)理念是通過(guò)AI技術(shù)與跨學(xué)科融合，打通校內(nèi)外學(xué)習(xí)場(chǎng)景，推動(dòng)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)。
全方位融入，探索AI賦能的科學(xué)教育新樣態(tài)
藍(lán)白色的夢(mèng)幻列車、暖黃色的古船樓、智慧圖書館……學(xué)校把科學(xué)教育滲透進(jìn)校園環(huán)境建設(shè)，優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境，打造多元智能學(xué)習(xí)場(chǎng)所，探索AI賦能的空間新樣態(tài)。通過(guò)虛實(shí)融合的信息化環(huán)境建設(shè)，打造凸顯“自主、創(chuàng)意、體驗(yàn)、暢想”的智能學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建具有通用性、特色性、開(kāi)放性的人工智能實(shí)驗(yàn)室。
夢(mèng)幻列車
夢(mèng)幻列車內(nèi)部（可調(diào)節(jié)植物光照和濕潤(rùn)度）
