本期特稿
2017年国务院颁布的《新一代人工智能发展规划》正式确立了人工智能的新经济新产业地位。《新一代人工智能发展规划》里还提到：要“在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育。”2018年教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》中进一步提出，要“大力推进智能教育，开展以学习者为中心的智能化教学支持环境建设，推动人工智能在教学、管理等方面的全流程应用，利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，探索泛在、灵活、智能的教育教学新环境建设与应用模式。”2019年4月，武汉市获批成为全国首批八个智慧教育示范区之一。武汉市人民政府在为此而下发的《关于印发武汉市创建国家“智慧教育示范区”实施方案的通知》里，明确要求“开展人工智能与教育教学融合实践，在试点基础上逐步实现全市中小学人工智能课程全覆盖，推进人工智能与学科教学融合研究，培育一批人工智能基地学校、名师和学科典型案例。”
2020年10月，武汉市中小学启动人工智能课程试点，正式拉开人工智能进入小学和初中课堂的序幕，这也意味着武汉智慧教育迈进新时代，意义非同一般。
笔者曾有幸参与了教育部教育装备研究与发展中心组织编写的义务教育阶段人工智能教材，深感在人工智能教育迎面走来的当下，还有一些基本的认识亟待澄清。如：中小学为什么要引入人工智能课程？人工智能+教育与人工智能教育有何区别？中小学人工智能教学有哪些问题？人工智能的负面性有没有传说中的
那样可怕？中小学人工智能课程如何实施与推进？等等。在此，笔者谈谈自己的一些思考，以待专家、学者和从业者作进一步研究。
一、课程实施前一些基本问题的再认识
（一）人工智能教育何以重要
回答人工智能教育何以重要的问题，其实就是要回答人工智能教育的目的和意义，这包括三个方面：一是培养适应智能社会的合格公民。这是基础要求。人类社会从农耕时代、工业化时代、信息化时代，到现在的智能时代，每个时代都有人的基本生存和发展要求。生活在智能化时代的新一代公民，必须具备智慧化生活、工作的基本素养，也就是要具备人工智能的应用意识和应用技能，同时还要承担人工智能应用的社会责任。说得通俗一点，我们培养的孩子，不能成为智能时代的落伍者和受害者，更不能成为智能技术的违法违规使用者。
二是培养智能社会的应用人才。随着人工智能应用的日益普及，各行各业都会涉及智能化技术。也就是说，新时代的劳动者必须与时俱进，掌握常规的人工智能技术应用。
三是为未来培养创新人才和专业人才。人工智能是新时代国际竞争的焦点，是经济发展的新引擎，各国都在出台各种政策，为培养适应未来社会的高水平人才作准备。在我国，高校已纷纷开设与人工智能相
关的专业。中小学是重要的基础教育阶段，承载着打基础、引方向的教育使命。在小学和初中，要通过人工智能课程的学习，培养学生创新品质和技术素养。在高中，要培养和发现后备力量，为高校输送具备潜质的人工智能人才。
什么编程课比较好（二）人工智能教育不是人工智能+教育
当下，人工智能教育往往与人工智能+教育混为一谈。不少教育工作者，认为学校的教育管理或课
现阶段中小学人工智能课程实施的若干思考■武汉市教育科学研究院李立新
本期特稿*****************
堂教学中用到了人工智能，学校就有了人工智能教育，以此作为学校发展的宣传点和亮点，其实不然。
人工智能+教育，是将人工智能技术与教育教学充分融合，应用到教育全域全流程，为教育赋能，从而提升教育教学效能的一系列策略和行为。而人工智能教育，是指以培育人工智能素养、传授人工智能知识技能为目标的教育，一般以开设人工智能相关课程、开展人工智能探究活动等形式来实施。
在教育教学全流程的某个环节，用到了人工智能，只能称为人工智能+教育。而人工智能教育这个概念，则如同信息技术教育一样，是将人工智能的内容作为学习、研究内容的一种学科教育。这是有根本区别的。也就是说，人工智能+教育重在“用”，人工智能教育重在“学”。
另外，目前在各种场合提得较多的，还有智慧教育、智能教育、教育人工智能等概念。这几个概念尽管在语义及应用语境上有一定的差别，但基本上都属于人工智能+教育的范畴，即：在教育教学中应用人工智能技术，提升教育教学的品质与效率。几种提法，不过是人工智能技术进入教育领域后，对教育价值、教育期望或教育内在品质的新定义。
（三）人工智能是信息技术学科的新内容
目前市面上人工智能科普读物和各类培训教材很多，但不少都存在一个问题，开篇就谈人工智能如何高大上，具有什么功能，能完成什么任务，却完全不谈其与信息技术科学的关系，生硬割裂了其与信息技术及计算机的联系。好像人工智能是独立于计算机与信息技术之外，凭空从石头里蹦出来的一个“齐天大圣”。
其实，略懂人工智能发展史就知道：1956年是公认的人工智能元年，这一年距世界上第一台通用电子计算机ENIAC诞生正好十年。人工智能概念，是一批具备前沿眼光的信息和计算机科学家，为推动以计算机为基础的高阶应用和智能化应用而提出的。究其技术底层，人工智能的“智能度”是由计算机的算力、系统的算法等来决定的。当今信息技术领域飞速发展的大数据技术，则为人工智能的突破提供了重要引擎。
因此，必须强调：以计算机为核心的信息技术是人工智能的基础和内核，人工智能是信息技术的最新发
展。信息技术既然是人工智能技术的基础，信息技术课程也必然是人工智能课程的基础。人工智能中语音识别、图象识别、人脸识别等应用，其技术基础也是信息技术课的内容，如有关数字图象中的位图与矢量图等基本知识，有关声音的处理等基本技术，等等。
（四）人工智能核心概念尚无统一的界定，学科内容容易被混淆
人工智能是一个快速发展的科学技术。由于其发展快、迭代强、学派并存，其研究领域尚无统一的原理或范式。就连“人工智能”这一基本概念，都有各种不同定义。美国学者罗素（Stuart J.Russell）和诺维格（Peter Norvig）在《人工智能，一种现代的方法》一书中，就提到了“人工智能”的八种定义。因此，目前人工智能专业和课程建设，相对于其它成熟学科来说，还处于发展初期，需要探索和研究。
而众多的民间培训机构和自媒体，习惯于追热点、趋新潮、博卖点，人工智能也自然成了一个当下时髦的筐。如：有的简单地将编程课等同于人工智能课，或将创客教育等同于人工智能教育，将机器人教育作为人工智能教育，加以宣传和兜售，等等。
所以，要强调的是：人工智能课程包含编程内容，包含机器人实践内容，但人工智能课不只是编程课，也不只是机器人课和创客教育课。人工智能课是一门以计算机科学作为学科基础的系统性课程，既有原理知识和概念知识，有算法理论，也有编程、操作、装配等实践动手的内容，而体验和实践都是用来学习原理和知识的必要途径。
二、人工智能课程基本教学条件问题
（一）课时问题
中小学开设有国家统一课程、地方课程、校本课程等，而周课时是有限的，在小学和初中开设人工智能课，首先要解决课时问题。
目前，建议从义务教育阶段信息技术课里面分出部分课时，来开设人工智能课程，同时将信息技
本期特稿*****************
术教学内容进行适度压缩。之所以这样建议，一是信息技术课里的操作内容可以部分压缩，二是学生信息素养在提升，原来需要二个课时完成的教学任务，可以通过合理的教学安排，在一个课时内完成。因此，目前在小学和初中，用信息技术课时来实施人工智能课程是现实之道。而且要意识到，人工智能本就是信息技术学科的新发展，是顺应时代发展的新内容，应该也有必要来取代部分过时的信息技术教学内容。
（二）师资问题
目前中小学并没有专职的人工智能学科教师，部分师范类高等院校也是近两年才设置人工智能专业。信
息技术课、科学课教师是最可能胜任人工智能教学的学科教师。边培训，边教学，边提升，是目前解决师资问题的较为可行的办法。
（三）场地问题
人工智能课程，既有原理、概念、算法等知识性内容，又有体验、操作、装配等实践性内容，对教学环境和教学条件有比较高的要求，一般要有电脑、平台、软件、资源、配件等软硬件。一个标准的人工智能实验室，是开设人工智能课程的重要场地。但在目前尚无人工智能实验室的情况下，学校微机室是可以承载部分教学内容的。
义务教育阶段人工智能的教学内容，包含通识内容、基础应用内容、编程内容、机器人智能应用等等。通过购置人工智能实验套件，适当升级机房条件，使师生电脑能够登陆教学平台和编程平台，就可以基本满足前面三个部分的教学要求。
总之，在条件具备的情况下，建成规范的、符合要求的人工智能实验室当然重要，但在暂不具备条件的学校，利用好目前的微机室，部署好必要的教学资源，可以完成大部分内容的教学。因此，在目前情况下，边教学边建设，是比较现实可行的选择。
三、人工智能课程教学实施层面的问题
（一）人工智能课程的目标界定
新课程实施以来，学科核心素养界定了学科课程目标。信息技术学科既然是人工智能学科的基础，人工智能学科核心素养，也必定与信息技术学科的核心素养有一脉相承的关系。
2017版教育部《普通高中信息技术课程标准》中，将信息技术学科核心素养界定为四个维度：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。包含了意识层面、思维层面、技能与创新层面、伦理层面的素养。信息意识是指个体对信息的敏感度，和对信息价值的判断力，或者说是主动获取信息，处理信息，来解决问题的一种意识。计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生了一系列的思维活动。数字化学习与创新是指学生通过评估，并选用常见的数字化资源与工具来有效的管理学习过程与学习资源创造性的解决问题，完成学习任务，形成创新作品的能力。信息社会责任是指信息社会中的个体，在文化修养，道德规范和行为自律等方面应尽的责任。
2019年，教育部教育装备研究与发展中心牵头的中小学人工智能教育项目组，组织编写了《中小学人工智能课程指南》，将中小学人工智能学科核心素养概括为：人工智能意识、技术创新思维、应用实践能力、智慧社会责任。人工智能意识是对人工智能技术的敏感度，它包括以下几点认识：一是人工智能技术的应用具有广泛性，二是人工智能技术尚不完善，三是人工智能技术拥有巨大的潜力。技术创新思维是学生能够发现技术中存在的问题和不足，有探究新技术的热情和激情，然后产生有价值性的改进思路
和建议，并创造性地解决问题。应用实践能力是学生在了解人工智能原理的基础上，善于运用，善于实践，解决问题的能力。智慧社会责任，是学生认识到人工智能对人类社会发展有强有力的推动作用的同时，形成技术安全和责任意识。能注意防范人工智能技术不合理应用的负面影响。
简而言之，人工智能意识，即对人工智能技术的敏感度；技术创新思维，即运用人工智能技术，创造性地发现问题解决问题的思路；应用实践能力，即综合应用和熟练驾驭人工智能技术的能力；智慧社会责任，即具备人工智能技术伦理及技术应用的
本期特稿*****************
边界和责任。
由于目前教育部并未颁布《中小学人工智能课程标准》，所以上述学科核心素养也可作教学目标参考，供一线教师学习、研究，并加以完善。
（二）处理好知识教学与实践教学的关系
人工智能技术背后有深奥的科学原理和雄厚的数学基础，如何化繁为简、化难为易、深入浅出，将高深的知识普及为寻常的素养，必须要善于创设“教学接口”。
有人认为：小学的人工智能课，就是把课堂完全交给孩子，让孩子去玩去体验，让孩子在动手中自己去感悟，根本就不要去讲什么知识和概念。这种观点看似有理，但容易将人工智能教学引入“窄化”的歧途。
有人认为：科学原理讲究严谨、规范，从小学阶段的人工智能教学，就必须做到教学语言准确、技术词汇标准，这样才能培养学生的人工智能素养。这样的认识，同样会将义务教育阶段的人工智能教学引入“僵化”的泥潭。
人工智能毕竟是一门重发展性的技术素养课程，也是一门实践课程和综合课程。其教学目标既包含四个方面的核心素养，就必须有动手、有观察、有认知、有感悟，等等。只强调单一的动手操作的课堂，或只灌输原理和知识、学而不做的课堂，都不能承担全部学科教学目标，是“跛脚”的课堂。
义务教育阶段的人工智能课程，既要让学生了解一些基本知识、基本概念，适度地了解一些简单的原理，还要让学生有操作实践有感性认识，小学和初中还要关注目标梯度。这些，都需要合适的“教学接口”。而合适的“教学接口”，就是给学生适度的打开“技术的黑匣子”。
什么叫适度打开“技术的黑匣子呢”？以半导体收音机为例，半导体收音机，对于没有学习过物理学和电学的人来说，就是一个“技术的黑匣子”。收音机，一个这样普通的塑料盒子为什么能发声，为什么能选择不同的电台，对于完全不懂无线电的“科盲”来说是很神秘的。但如果打开其后盖，让他看看里面的各
种元器件，再简单讲解一下电流、电波等概念，就会消除其神秘，引起其最初的探究动机。但对于一个不具备基本物理知识的人来说，我们大可不必追求将电路原理、无线电知识等，给他一次讲清楚、说明白，正如我们不要追求对于小学生，就能将一个个高深的人工智能算法原理讲得清清楚楚、明明白白。但如果我们不敢打开这个技术的黑匣子，让学生“一窥究竟”，只是一味的纸上谈兵，原理和理论就是完全生硬和枯燥的，学生很难有直观认识。因此，我们要做的，是通过讲授、体验、学习、讨论、实践等多种教学形式，让学生消除人工智能的神秘，建立初步认知，懂得一点基本原理，了解一点基本概念。关键则在于引起其学习兴趣、培养其探究动机。
（三）引导学生正确认识人工智能未来的发展
人工智能作为技术应用，其话题性和争议性已远远超出了其技术范畴，成为了一种现象级的社会性公众话题。科幻作品中，对于以机器人为代表的人工智能负面影响的过分渲染，长期引发公众对于人工智能的恐惧与担忧。在一些文学作品和影视作品中，未来的机器人由于具备自我意识，往往会成为人类的对手甚至终结者。科学大咖霍金和马斯克就曾告诫公众，要高度防范人工智能的危害性，这也往往成为“技术恐惧症”人抗拒人工智能技术进步的理由。
人类技术发展史，其实也是唯物史观的一部分。在义务教育阶段开设人工智能教育课程，教师必须要引导学生树立正确的技术观，让学生理解技术进步终究是造福人类的。在人类发展史上，任何技术的进步都同时会伴随负面效应，不能因为过于担忧而夸大技术的负面影响，消极对待技术或阻碍技术的进步。
人工智能课程，作为人工智能教育的最重要载体，承担着为国家培养未来人才、打造人力资源强国的重要使命。我们教育人要以高度的使命担当，做好课程研究，打造课程资源，营造课程环境，让这一新时代的教育工程惠及每一个孩子。
责任编辑成弘

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。