中小學(xué)人工智能教育如何走穩(wěn)走遠

■本期關(guān)注：中小學(xué)人工智能教育

“大家好，請欣賞我們的‘歌舞’?！卑殡S著左右搖擺的雙腿和手臂，9個呆萌的小機器人“穿著”校服，排著整齊的隊列在桌子上載歌載舞。近日，在全國科普日主場活動中，不少小學(xué)生、中學(xué)生化身科普小達人，向觀眾講解他們的“科技成果”?；鹦擒?、智能輪椅、軟體章魚機械手……很難想象，這些成果出自十幾歲的中學(xué)生之手。

2022年，教育部印發(fā)的《義務(wù)教育信息科技課程標準》明確提出將人工智能作為課程內(nèi)容。其實，早在2017年，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，就將在中小學(xué)開設(shè)人工智能課程的相關(guān)要求寫入其中。如今，6年過去了，中小學(xué)人工智能教育進展如何？哪些問題需要引起我們的關(guān)注與反思？如何更好地為中小學(xué)開展人工智能注入新動力？記者在采訪中尋求答案。

人工智能教育走上良性發(fā)展道路

2017年，人工智能圍棋系統(tǒng)阿爾法狗（Alpha Go）戰(zhàn)勝人類世界實時排名第一的棋手柯潔，這一事件引發(fā)了人們對人工智能的高度關(guān)注，也引發(fā)了中小學(xué)人工智能教育的熱潮。從教24年的江蘇省南京市電化教育館應(yīng)用推廣部副主任馬睿回憶道：“在這波熱潮下，南京開始了中小學(xué)人工智能教育建設(shè)的起步?！?/P>

從早期“南京市AR/VR學(xué)生讀本”課程，到中期以機器人、STEM項目化學(xué)習(xí)為主題的智能課程群，再到現(xiàn)在逐步形成“智能學(xué)習(xí)伙伴：支持兒童學(xué)習(xí)變革的人工智能課程基地建設(shè)”的主題研究課程，“經(jīng)過幾年的探索，南京初步構(gòu)建了適合本地區(qū)的中小學(xué)人工智能教育課程體系。”馬睿說。

“我們地處西部，但也很重視包括人工智能在內(nèi)的科技教育，積極調(diào)動高校、科技館、科技企業(yè)支持區(qū)域中小學(xué)人工智能教育建設(shè)?！睂幭幕刈遄灾螀^(qū)教育信息化管理中心副主任李永濤介紹，寧夏大學(xué)和科技公司合作推進的“科技小學(xué)堂”項目，讓寧夏偏遠的鄉(xiāng)村中小學(xué)也有了人工智能課。

“在我們鄉(xiāng)村小學(xué)課堂上，學(xué)生可以扮作機器人，執(zhí)行工程師的指令，接觸算法、了解編程；也可以和小伙伴一起通過編程，模擬快遞蜂巢系統(tǒng)……”李永濤說，現(xiàn)在越來越多的師生接觸到智能技術(shù)，人工智能課程普及化的趨勢日益明顯。

“6年來，我國中小學(xué)人工智能教育從開始的零星到‘全國開花’，很多地方實現(xiàn)了從無到有的突破，總體推進力度和課程質(zhì)量都有了很大的提升。”教育部義務(wù)教育信息科技課標組組長、對外經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)信息學(xué)院院長熊璋教授說。

同時，隨著2022年新課標將信息科技設(shè)為義務(wù)教育階段的一門獨立科目，各地方教育部門積極吸收社會力量，研發(fā)地方課程和校本課程。在熊璋看來，近幾年，我國中小學(xué)人工智能教育逐步走上科學(xué)、健康發(fā)展的道路。

中國人工智能學(xué)會副理事長、清華大學(xué)教授孫富春也表示，我國中小學(xué)人工智能教育逐步走上良性發(fā)展之路。

“過去十多年間，中小學(xué)科技教育的關(guān)注和投入與科技熱點的興起呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系，如機器人、3D打印、VR/AR、人工智能等都曾在科技教育領(lǐng)域掀起不小的波瀾?！睂O富春說，但是，近幾年在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，北京、浙江、深圳等地區(qū)的學(xué)校、教師已經(jīng)在向著學(xué)生能夠通過使用人工智能技術(shù)解決生活中實際問題的目標努力，欠發(fā)達地區(qū)也在逐步實現(xiàn)人工智能課程普及，“整體來說，我國中小學(xué)人工智能教育正在穩(wěn)步推進?！?/P>

調(diào)整課程研發(fā)模式補“短板”

“剛開始時，真的是無從下手。”來自山西省運城市的科技教師葛老師說道，2020年，他和身邊的科技教師剛接觸人工智能相關(guān)內(nèi)容，開課時毫無章法，就把編程、機器人、開源硬件等內(nèi)容打包到了人工智能課程中，“這雖然吸引了小學(xué)生對人工智能的興趣，但也導(dǎo)致課程內(nèi)容變得無序?！?/P>

除此之外，系統(tǒng)性教材的缺失，也影響了中小學(xué)人工智能教育的開展?！案鲗W(xué)科都有明確的教材和教學(xué)用書?！北本┦泻５韰^(qū)五一小學(xué)信息科技教師張雨涵坦言，新出版的一批人工智能教材，數(shù)量是不少，但很多是偏向編程工具使用的圖書，或者是將大學(xué)人工智能教材簡單刪減移植到中小學(xué)使用的圖書。在五一小學(xué)，張雨涵和她的同事們一直在摸索中自主設(shè)計校本人工智能課程。

課程內(nèi)容淺顯、教材資源不足，促使教育管理者不得不調(diào)整策略，通過規(guī)范課程、優(yōu)質(zhì)資源供給等重構(gòu)課程研發(fā)模式，推動中小學(xué)人工智能教育在困境中尋求轉(zhuǎn)變。

今年上半年，《深圳市義務(wù)教育人工智能課程綱要》下發(fā)，梳理了適合在義務(wù)教育階段開展的人工智能知識模塊，提煉了各學(xué)段的內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求，總結(jié)了重難點內(nèi)容的教學(xué)提示。深圳市教育信息中心主任張惠敏介紹，《綱要》的初衷就是為教師具體實施人工智能教學(xué)提供指南。

“前段時間，我們還在深圳教育云資源平臺上線了‘人工智能教育’專欄，接入三家人工智能學(xué)習(xí)平臺，匯聚全市名師建設(shè)優(yōu)質(zhì)線上資源?！睆埢菝舾嬖V記者，深圳由市級提供基礎(chǔ)資源包與托底學(xué)習(xí)平臺，并聯(lián)動社會各界開發(fā)人工智能教育資源包、模型庫與工具集，“課程指南、優(yōu)質(zhì)資源都很受一線教師歡迎?！?/P>

“深圳的做法值得很多地區(qū)借鑒?！背袚私贪娓咧行畔⒓夹g(shù)教材《人工智能初步》分冊撰寫工作的首都師范大學(xué)教授方海光表示，好的人工智能教育核心在于讓學(xué)生通過實踐和探究來學(xué)習(xí)人工智能的原理和應(yīng)用，增強他們的實際操作和解決問題的能力?！爸行W(xué)人工智能教材的開發(fā)、課程內(nèi)容的制定等，應(yīng)該與人工智能行業(yè)、學(xué)校、科研院校及機構(gòu)進行緊密合作，加強產(chǎn)學(xué)研一體化結(jié)合。這樣可以及時反饋實際應(yīng)用需求和最新的科研成果，確保教材內(nèi)容的準確性和前沿性；同時在教學(xué)場景設(shè)計上盡量緊貼生活實際，這樣才能讓學(xué)生在分析問題、解決問題中感受人工智能的魅力，科學(xué)構(gòu)建人工智能知識體系?！狈胶９庹f。

抓住教師培養(yǎng)這個“牛鼻子”

上好人工智能課程的關(guān)鍵，還是在于教師。

“目前，我國人工智能方面畢業(yè)的研究生不多，能進入到中小學(xué)人工智能教育的研究生就更少了。而對于人工智能教育，需要5—10年的深度研究才能有所體會，才會對學(xué)生學(xué)習(xí)起到真正效果?！痹谥袊V業(yè)大學(xué)（北京）智能控制與機器人系副主任、北京上地實驗小學(xué)科學(xué)副校長趙建偉看來，我國中小學(xué)人工智能教師總量不足、專業(yè)化程度不高，是當前非常顯著的問題。

“由于信息科技課的增設(shè)，大多數(shù)學(xué)校信息技術(shù)教師數(shù)量有限，常常會讓理科教師兼任，甚至文科教師兼職的情況也很普遍?！敝胁磕车貐^(qū)一名小學(xué)校長告訴記者。

對此，趙建偉認為，現(xiàn)階段要提倡培養(yǎng)專兼結(jié)合的人工智能教育教師隊伍?！皩I(yè)化的師資培養(yǎng)是必要的，然而針對目前情況，很可能一段時間內(nèi)還是以兼職和社會力量為主?！痹谒磥?，學(xué)?？梢杂迷鲈O(shè)社會工作崗位的機會引入社會師資，還可以合理充分利用校外素養(yǎng)培訓(xùn)機構(gòu)，輔助學(xué)校社團建設(shè)、社會實踐等，豐富學(xué)生人工智能體驗與深度參與。

與數(shù)量缺口相比，更深層次的問題在于教師素質(zhì)和教學(xué)能力的不足。

“既要做好教師隊伍數(shù)量加法，也要做好教師素養(yǎng)提升加法?！毙荑罢J為，一方面，應(yīng)著力加強教師專業(yè)化培訓(xùn)，建立一線教師對信息科技新課標的認識、對人工智能教育健康推進的認識，特別是將正確的價值觀很好地融入自身課程教學(xué)中；另一方面，通過教學(xué)研究和交流，梳理多年來積累的優(yōu)秀教學(xué)案例，形成一系列的優(yōu)質(zhì)課程，通過推廣優(yōu)質(zhì)課程，讓更多的教師參考和利用，引領(lǐng)更多的一線教師走到一條正確的道路上來。

孫富春則建議，還應(yīng)該科學(xué)系統(tǒng)地構(gòu)建信息科技教師專業(yè)成長體系：“研制信息科技教師專業(yè)標準和課堂教學(xué)評價標準，以標準引領(lǐng)現(xiàn)有信息科技教師持續(xù)精進。針對不同地區(qū)、學(xué)校以及不同學(xué)段的人工智能教育課程，構(gòu)建評價體系，從而幫助教研部門和學(xué)校對人工智能教學(xué)質(zhì)量進行科學(xué)評價，突出教師實踐成果，力爭使每一位中小學(xué)人工智能教師的數(shù)字素養(yǎng)和教學(xué)素養(yǎng)都有顯著提升?！?/P>

《中國教育報》2023年10月14日第3版