范潔

2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確提出：實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂(lè)的編程教學(xué)軟件、游戲的開(kāi)發(fā)和推廣?！兑?guī)劃》的頒布為我國(guó)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域布局“人工智能教育”提供了政策上的保障，并指明了發(fā)展方向。

人工智能是復(fù)雜的綜合性學(xué)科。在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，并不是要把大學(xué)階段學(xué)科專業(yè)課程簡(jiǎn)單地下放到中小學(xué)，單獨(dú)設(shè)立人工智能課程，而是通過(guò)探究式學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣，并積極地參與進(jìn)來(lái)。在新頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中，“人工智能初步”作為選擇性必修模塊進(jìn)入高中課程方案。新課標(biāo)對(duì)高中階段人工智能課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容作了明確規(guī)范，并給出教學(xué)實(shí)施意見(jiàn)。而在義務(wù)教育階段，并沒(méi)有類似的綱領(lǐng)性文件可供參考。因此，本文從分析國(guó)內(nèi)外基礎(chǔ)教育人工智能課程現(xiàn)狀入手，探究義務(wù)教育階段人工智能課程開(kāi)發(fā)的定位與途徑。

國(guó)內(nèi)外基礎(chǔ)教育人工智能課程現(xiàn)狀的分析與思考

1.從國(guó)家層面上看教學(xué)規(guī)劃

英國(guó)是較早開(kāi)展人工智能基礎(chǔ)教育的國(guó)家?，F(xiàn)行英國(guó)基礎(chǔ)教育的教學(xué)大綱中將“計(jì)算機(jī)科學(xué)”列為基礎(chǔ)必修課程，內(nèi)容分為“計(jì)算”和“信息系統(tǒng)”兩部分?！坝?jì)算”部分的選修課程中設(shè)置了人工智能基礎(chǔ)類模塊，介紹基礎(chǔ)知識(shí)；“信息系統(tǒng)”部分的選修課程中設(shè)置了人工智能應(yīng)用類模塊，介紹技術(shù)應(yīng)用。

美國(guó)認(rèn)為人工智能是連接未來(lái)的教育，著重在K12（6～18歲青少年）階段的學(xué)生中開(kāi)展人工智能教育。美國(guó)的中學(xué)信息技術(shù)課程中，在高中階段開(kāi)有人工智能概論，內(nèi)容包含認(rèn)識(shí)人工智能的意義及其應(yīng)用，并介紹自動(dòng)化系統(tǒng)、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。

我國(guó)人工智能教育的開(kāi)展相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家較遲。教育部在2003年4月頒布的《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中首次在信息技術(shù)課程中設(shè)立“人工智能初步”選修模塊。2012年版的《中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，首次將機(jī)器人科普和入門(mén)級(jí)開(kāi)發(fā)作為選修內(nèi)容納入小學(xué)和初中信息技術(shù)教學(xué)。在《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中，“人工智能初步”作為選擇性必修模塊進(jìn)入高中課程方案，包括人工智能基礎(chǔ)、簡(jiǎn)單智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、AI技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用三部分內(nèi)容。

2.從學(xué)校層面上看教學(xué)實(shí)踐

英國(guó)很多中學(xué)開(kāi)設(shè)了人工智能課程，并通過(guò)開(kāi)展相關(guān)教育競(jìng)賽活動(dòng)來(lái)擴(kuò)展和延伸人工智能教育，鼓勵(lì)中小學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)和人工智能相關(guān)知識(shí)和技術(shù)。

美國(guó)中小學(xué)人工智能教育更多的是融入計(jì)算機(jī)教學(xué)中。從幼兒園到高中教育，美國(guó)教育部門(mén)都會(huì)有意識(shí)地配置計(jì)算機(jī)科學(xué)課程，增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力。

在我國(guó)，各中小學(xué)校人工智能課程開(kāi)設(shè)較少，涉及層面比較簡(jiǎn)單。相對(duì)國(guó)家課程體系內(nèi)人工智能教育資源的匱乏，我國(guó)STEM教育和創(chuàng)客教育中包含了豐富的人工智能教學(xué)內(nèi)容。STEM教育和創(chuàng)客教育的目的是創(chuàng)新教育，采用基于學(xué)科融合的跨學(xué)科項(xiàng)目式教學(xué)模式，但它們未能體現(xiàn)對(duì)人工智能學(xué)科思維、計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

綜合以上分析可知，目前，我國(guó)中小學(xué)課程體系中人工智能教育課程資源匱乏，沒(méi)有形成完善的課程體系。普及人工智能教育需加大課程建設(shè)力度，以“培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和編程能力”為出發(fā)點(diǎn)，面向不同層次的學(xué)生，找準(zhǔn)定位，開(kāi)發(fā)課程資源。

義務(wù)教育人工智能課程開(kāi)發(fā)的定位與主要內(nèi)容

1.開(kāi)發(fā)的定位

面向義務(wù)教育階段開(kāi)發(fā)人工智能課程，重在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和編程能力，為培養(yǎng)“符合智能化社會(huì)需求的、具備良好計(jì)算思維和編程能力的創(chuàng)新人才”奠定基礎(chǔ)。課程的內(nèi)容選擇、難度等級(jí)符合學(xué)生認(rèn)知水平，側(cè)重于人工智能技術(shù)的應(yīng)用；采用探究式的學(xué)習(xí)形式，融入科學(xué)、信息技術(shù)、綜合實(shí)踐活動(dòng)等課程。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，幫助小學(xué)生明白“人工智能是什么”，提升學(xué)習(xí)、使用人工智能技術(shù)的興趣；幫助初中生初步理解“人工智能如何實(shí)現(xiàn)”，能運(yùn)用簡(jiǎn)單的人工智能技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。

2.主要內(nèi)容

（1）小初一體化課程設(shè)計(jì)：課程內(nèi)容序列化，建立目標(biāo)體系；細(xì)化各學(xué)段、各年級(jí)課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施方案，與高中人工智能課程銜接；建構(gòu)多元化評(píng)價(jià)策略。

小初一體化人工智能課程設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。首先，人工智能教育引入小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)。根據(jù)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》，“技術(shù)與工程”主題（5～6年級(jí)）的學(xué)段目標(biāo)為：了解技術(shù)是人們改造周圍環(huán)境的方法，是人類能力的延伸，工程是依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)和制造物品、解決技術(shù)應(yīng)用的難題、創(chuàng)造豐富多彩的人工世界的一系列活動(dòng)。把人工智能教育引入小學(xué)5～6年級(jí)科學(xué)課程，具有創(chuàng)新性；著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)技術(shù)的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生使用技術(shù)的興趣，與科學(xué)課標(biāo)要求一致。其次，在人工智能教育課程中培養(yǎng)初中生的計(jì)算思維能力。在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上，聯(lián)系真實(shí)情境講授一些計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念，引導(dǎo)初中生理解技術(shù)背后的知識(shí)和原理。教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新，有助于提高學(xué)生的抽象思維能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。

（2）課程資源建設(shè)：建立在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，延伸學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間，引導(dǎo)其自主學(xué)習(xí)；整合課程數(shù)字化教學(xué)資源，含教學(xué)素材和輔助程序兩大類，教學(xué)素材包括微課、教學(xué)案例及課件、電子教程、學(xué)習(xí)素材等，輔助程序包括教學(xué)游戲、學(xué)習(xí)工具、編程助手、網(wǎng)上答疑室等；共建共享優(yōu)秀課例和實(shí)踐活動(dòng)案例。

結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)展人工智能教育是面向人工智能時(shí)代所賦予的使命和任務(wù)。在義務(wù)教育階段開(kāi)發(fā)課程，普及人工智能教育，使之成為小學(xué)生和初中生學(xué)習(xí)人工智能的引導(dǎo)者，能使他們具備基礎(chǔ)的計(jì)算思維和編程能力，幫助他們提前做好準(zhǔn)備，以適應(yīng)人工智能時(shí)代的快速發(fā)展。

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