AI、編程、創客、機器人、STEM……新舊概念“大亂燉”，“人工智慧教育”該長什麼樣？

　　“這個評選標準還是蠻嚴的，對課程、師資、實驗環境都有要求。”浙江師範大學附屬中學技術學科組主任潘曉鋒開門見山，把5000多字、圖文並茂的總結材料凝練成了一句話——“我們最大的優勢，就是探索建立了項目範本的校本化課程方案，形成了人工智慧教育生態”。

　　“教育生態”一詞頻繁見諸總結材料與新聞報道，那麼，浙師大附中的“人工智慧教育生態”是如何形成與運作的？

　　科技樓的3樓和4樓，是學校人工智慧教育的核心區域，800平方米的空間被分為三個部分，每一部分都設備先進、工具齊全、科技感十足——

　　第一部分是資訊科技專業教室，包含資訊系統專業教室和物聯網專業教室，除了基本的電腦，還配置了人工智慧套件，供學生體驗人工智慧的基礎實踐。

　　第二部分是人工智慧專業教室，配置了帶有智慧識別等功能的人工智慧實驗箱、帶開發介面的機器人、機械臂及智慧城市沙盤，供學生進行人工智慧專業學習。

　　第三部分被稱作“尖峰創客空間”，內部設有頭腦風暴區、動手製作區等功能區，配置也最為豪華：VR眼鏡、3D印表機、軟銀機器人，以及豐富的人工智慧套件，供師生探究前沿技術，製作人工智慧作品。

　　很明顯，三級空間涉及的知識深度層層遞進，呈現金字塔形結構。“在中學階段，讓所有學生都接受非常專業的人工智慧教育是不符合學情的，必須因材施教，分類培養。”潘曉鋒介紹，與三級空間環境相對應，學校構建了三級課程體系——

　　基礎課

　　面向所有學生，以高中資訊技術必修為主要內容，涉及人工智慧的産生和發展、典型應用、項目體驗等，在資訊科技專業教室中開展。

　　實踐課

　　面向有興趣、有專業需求的學生，涉及智慧識別技術、機器學習等選修內容，以人工智慧專業教室的設備和內容為載體，體驗人臉識別、智慧客服、自動駕駛等專業內容。

　　項目課

　　主要面向人工智慧社團學生，以人工智慧項目比賽為載體展開創作活動。

　　在這套“一體兩翼”的培養架構裏，不同能力層級和興趣特長的學生各得其所，完成了普惠教育與專業學習的匯合與分流。而尖峰創客空間裏涌現出一項項新奇而實用的創造，讓非專業學生也能領略人工智慧的魅力——

　　疫情期間，可以識別是否佩戴好口罩的智慧機器人：

　　會議結束後，能夠自動歸位的椅子：

　　在下雨天，能自動收衣服的陽臺裝置：

　　這些來源於學生日常生活的創造過程也被固化為8本項目教材。潘曉鋒認為，這一過程可謂一舉兩得，既解決了教材課程的校本化問題，又形成了學科文化與傳承，學生的創作熱情和成就感明顯變強了。

　　可以説，浙師大附中初步實現了課程激發學生興趣、學生參與競賽與項目、競賽與項目成果反哺課程的閉環，“人工智慧教育生態”形成了。

　　在校黨委書記童志斌的構想中，“人工智慧教育生態”更加宏大，將聯動中小學、高校甚至企業，帶動人工智慧教育的區域化實施。

　　“目前，我們聯合浙師大以短項目遊學的形式開展培養，還邀請了人工智慧企業專家來學校進行講座和指導，並在假期讓學生進入企業參觀與實踐。未來，我們還計劃在浙中地區吸收各個層次的學校相互支援、共用資源，創建人工智慧教育聯盟。”童志斌説。

　　飽覽成果的同時，問題也隨之而來：成功經驗，能否複製？

　　在與人工智慧教育專家學者、中小學一線教師、高校相關專業師生等群體交談後，我們發現，圍繞中小學人工智慧教育，三個基本問題仍待厘清：是什麼、為什麼、怎麼樣。

　　是什麼

　　去年11月，高二學生舒展和金昱嘉在第二十四屆浙江省學生資訊素養提升實踐活動中斬獲人工智慧組全省一等獎。他倆都是高中後才接觸人工智慧，但此前也參與過資訊技術類比賽。

　　對於人工智慧教育的獨特性，金昱嘉認為：“我覺得學習人工智慧對發散思維的要求更高。起初是技術佔主導，沒有技術，再好的創意也是空中樓閣。但越往後，創意的作用就越大。因為作為一種工具，人工智慧更注重應用，所以我們必須觀察生活，尋找靈感。”

　　但這並不能明晰“人工智慧教育”的身份，因為同樣的理念存在於風行多年的“創客教育”等概念中。

　　“身在此山中”的學生無法説清尚可理解，但一些執教者也霧裏看花。學校技術學科組接待了來自全國各地的參觀培訓隊伍已達數十次，潘曉鋒在交流中發現，一些打著“人工智慧教育”名號的課程，教授內容和“人工智慧”並非強相關——

　　人工智慧、創客、STEM，這幾個概唸有不少交叉重疊之處，之前的教學創客、STEM教育中也有不少初級的人工智慧應用，所以很多學校也就“換湯不換藥”。

　　教學中新舊概念“大亂燉”，用常見的教育機器人承載人工智慧教育的核心內容，一些專家對此提出質疑。北京教科院資訊技術教研室主任王振強曾直白地指出，人工智慧核心概念沒有清晰的界定，在基礎教育階段，這個問題尤其突出——

　　因為對人工智慧概念認識不清，有些教育行政部門領導甚至教育專家，將人工智慧技術與程式設計混為一談，有的將教育機器人活動項目等同於人工智慧教育。有些教材的內容安排與已實施多年的資訊技術學科課程、創客活動、機器人活動無明顯區別，只在名義上冠以人工智慧課程，有名無實。

　　困境由此顯現：必須對人工智慧教育的內涵、外延有清晰、統一的認識，但這又難以嚴格、準確地描述。

　　而杭州電子科技大學人工智慧專業主任馬玉良認為，人工智慧技術與傳統的數學、物理、資訊技術等基礎性學科緊密相關，考慮到中小學實際情況及大學專業學習安排，現階段，中小學不必糾結于這類概念辨析——

　　從大學的角度來講，我們更希望招來編程能力強一些、數理知識紮實點、對人工智慧有足夠興趣的學生，他們了解人工智慧的歷史發展、大致原理和生活應用就足夠了，大學會有更系統、深入的知識學習。所以，中小學還是要把重點放在人工智慧的普惠教育上，讓學生多體驗感知，別把資訊技術課上得太枯燥。至於更深入的專業知識學習，量力而行，不必強求。

　　省特級教師、紹興市柯橋區資訊技術教師吳建鋒則認為，課程目前主要涉及人工智慧的發展歷程、主要思想方法、實現技術、實際應用、工程倫理等，內容難度上的“淺嘗輒止”實際上對授課教師提出更高要求——

　　人工智慧涉及很多編程、演算法、高等數學等知識，以高中生的知識儲備，很難走進專業領域。而基礎教育段的人工智慧教學會涉及很多概念性知識，需要老師多了解人工智慧的應用、發展現狀，比如最近討論很多的“AI復活親人”，以此讓學生更真切地體會到人工智慧對當今社會的作用和影響，以及合理、合規開發人工智慧的必要性。

　　為什麼

　　從浙師大附中退休後，李永前仍自願返校指導人工智慧社團和競賽小組工作。他見證了學校資訊技術教育的發展歷程，在回顧往昔時，提到一個細節——

　　“尖峰創客中心”剛建成時，一些學生放學後會來這裡摸索學習，但有時候會被家長叫回去。隨著人工智慧對生活影響越來越明顯，加上我們的成果越來越豐碩，支援孩子來這裡的家長越來越多，干涉的越來越少。

　　這反映了家長對於“人工智慧重要性”看法的變化。但潘曉鋒認為，現在談論“良好的人工智慧教育環境”，家長支援程度仍是掣肘，他們更關注的是，具有人工智慧領域專長的學生，在升學考試中是否佔據“優勢出口”——

　　教育部印發的《2022—2025學年面向中小學生的全國性競賽活動名單》裏，確定了全國青少年人工智慧創新挑戰賽等44項競賽活動為2022—2025學年面向中小學生的全國性競賽活動，但也同時明確，競賽及競賽産生的結果不得作為中小學招生入學的依據和高考加分項目，這讓一些家長覺得“不划算”。

　　儘管在2017年的《新一代人工智慧發展規劃》中，人工智慧教育就已被提升到國家戰略高度，以ChatGPT為代表的生成式AI前所未有地闖入人類現實生活，也帶來數番關於教育本質的反思，但升學指揮棒仍然是堅固的邏輯支點。

　　正是對“為什麼學習人工智慧”缺少長遠認識，校內資源的分配也受到影響。中國人民大學附屬中學資訊技術教研組組長袁中果在研究中指出，中小學人工智慧課時面臨被擠佔的風險——

　　高中資訊技術必修課程的學分為3學分，每學分18課時，共54課時。但2個必修模組“數據與計算” 和“資訊系統與社會”課時與內容如何分配，在課程標準中並沒有給出明確的規定。教育部審定的幾套必修教材在內容組織方面，每個模組都是按36課時內容設置的（共計72課時，其中還包含了1章人工智慧相關內容）。完成必修課程的全部內容尚且不夠，何談選擇性必修課程中的“人工智慧初步”模組？

　　義務教育階段資訊科技課程標準中雖然設置了“人工智慧與智慧社會”這一模組，但放在了9年級，多數省份9年級為初中畢業年級，很難有課時分配給這一非中考科目。

　　人工智慧課程配套的軟硬體更新換代較快，這需要政府、學校、社會持續的資源傾斜。對於學校能夠獲評“人工智慧教育基地”，李永前就感慨沒少“燒錢”——

　　浙江中小學創新實驗室的啟動時間比較早。2017年，我們想搞創新實驗室，當時省里正好有一個項目，我們申請了10萬元的啟動資金。領導也很重視，又撥給我們30萬元建設空間環境，並且告訴我們：靜下心來去培養學生，不要急著拿獎、拿成果。之後每年再撥給我們2萬元增加、維護設備。但我們也知道，能這樣大手筆投入的學校也很少。

　　怎麼樣

　　中小學該怎樣開展人工智慧教育？這是一個師資、課程、硬體設備等要素環環相扣的問題。

　　李永前曾參與2006年新課改和2017年深化課改兩次資訊技術全國教材的編寫，他認為，資訊技術內容變動之大，令一些老師也難以適從——

　　資訊技術學科的變化是一場顛覆性的變革。我們最早的時候教office應用，加上簡單的basic編程，不僅數學老師、物理老師都可以來教，甚至美術、體育老師也可以教。但到了2006年，新教材增加了3D建模、編程、數據庫、人工智慧初識等內容，其他學科老師就教不了了。再到最近更新教材，其中的人工智慧內容，資訊技術老師也覺得不好教，我們就請了浙江師範大學的朱信忠教授來給老師們“補課”。

　　這與華東師範大學、中國教育科學研究院、騰訊研究院聯合發佈的《2022人工智慧教育藍皮書》中的結論相契合。該藍皮書面向全國25個省市的中小學校長、教師和學生進行問卷抽樣調查，共獲得有效問卷總計超過19萬份，其中一項結論為：教師能力培養和課程體系完善是當務之急——

　　人工智慧課程的教師數量較少，大部分教師認為自身專業知識和能力一般需要進行系統培訓。在受訪的中小學校中，參與人工智慧課程教學活動的教師數量較少，專職講授人工智慧課程的教師寥寥無幾，大多數受訪教師認為自己對於人工智慧專業知識和相關工具的掌握程度一般，且開設的人工智慧課程尚處於了解與體驗階段，授課時間頻率在1周1課時。

　　在講授人工智慧課程的教師群體中，僅有三成左右的教師在高等教育階段接受過人工智慧教學培訓。

　　在省級層面，為了提升教師在人工智慧教育方面的知識儲備和教學技能，浙江省教育廳教研室聯合浙江大學人工智慧研究院組織了不少培訓。作為覆蓋500余人的名師工作室的負責人，吳建鋒給出的思路是，力量不足的學校應該多多向外“求援”——

　　在“雙減”背景下，可以借助青少年活動中心、少年宮、校外培訓機構的力量，多方位加強人工智慧教育，特別是在農村地區，在師資相對薄弱的情況下，也可以通過網路平臺開展人工智慧方面的教育。

　　系統性教材的缺失，也影響了人工智慧教育的開展。由於起步較遲，我國中小學人工智慧目前仍缺少一個相對完整的、小初高一體化的人工智慧課程標準，導致在課程內容選擇與銜接、教學設計與實施等方面缺少系統科學的理論依據。

　　已有地區和機構注意並著手改進這個問題——

　　2023年上半年，《深圳市義務教育人工智慧課程綱要》下發，梳理了適合在義務教育階段開展的人工智慧知識模組，提煉了各學段的內容要求和學業要求，總結了重難點內容的教學提示，為教師具體實施人工智慧教學提供指南。

　　華東師範大學聯合上海人工智慧實驗室編寫了《中小學人工智慧課程指南》，明確了人工智慧課程與基本理念、核心素養與課程目標、課程結構、內容與要求、評價標準、實施建議。

　　吳建鋒透露，一個更為系統化、科學化的中小學人工智慧教育體系正在醞釀中——

　　近幾年內，新的人工智慧模型和技術不斷出現，從原來的決策型人工智慧逐漸轉向了生成式、通用型的人工智慧大模型。這些新趨勢、新目標都已經從2022年版義務教育《資訊技術》課程標準中得以體現。

　　現在的高中課標是2017年發佈、2020年修訂的，為了體現高中資訊技術教育的發展性，也為了和義教段課標完成銜接，體現從小學到高中、涵蓋整個基礎教育階段資訊科技教育的系統性、科學性，教育部已經組織專家對高中課標進行進一步完善，從數據分析、大數據、人工智慧等方面提出更符合現實需求的要求。

來源：教育之江    | 撰稿：辛文    | 責編：張逸彬    審核：張淵

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