熊璋等：瞄準教育強國戰(zhàn)略目標 加強中小學人工智能教育

當前，人工智能高速發(fā)展并正在普及應用。積極應對人工智能對傳統(tǒng)教育的挑戰(zhàn)，把握人工智能賦能教育創(chuàng)新的機遇，構(gòu)筑我國教育強國建設的道路是時代的要求和任務。本文圍繞教育強國戰(zhàn)略目標和立德樹人根本任務，討論如何強化推動中小學人工智能教育的積極態(tài)度，如何把握創(chuàng)新中小學人工智能教育的科學精神，如何扎實落實中小學人工智能教育的實施方案。

一、服務立德樹人，積極推動中小學人工智能教育

中小學教育是下一代從啟蒙到接受系統(tǒng)教育的關鍵學段，積極推動中小學人工智能教育是我國教育強國建設的迫切要求。堅持為黨育人、為國育才的初心和使命，開拓中小學人工智能教育創(chuàng)新是教育發(fā)展的趨勢。

（一）實施立德樹人工程，建設教育強國

習近平總書記在2024年的全國教育大會上提出：“建設教育強國是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要我們緊緊圍繞立德樹人這個根本任務”“要堅持不懈用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人，實施新時代立德樹人工程”，[1] 朝著建成教育強國戰(zhàn)略目標與時俱進、扎實邁進。

立德樹人作為教育的根本任務，為教育強國戰(zhàn)略提供了內(nèi)在的精神動力和支持；而教育強國戰(zhàn)略則為立德樹人的實現(xiàn)提供了必要的制度保障和外部環(huán)境，包括教育資源的合理分配、教育質(zhì)量的持續(xù)改進等。一個國家的強大，不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟實力和技術水平上，更體現(xiàn)在人民的道德水準和社會責任感上。這就要求我們在教育實踐中不僅要注重知識的傳授，更要關注學生人格的塑造、品德的培養(yǎng)以及全面能力的發(fā)展。立德樹人必須貫穿整個教育體系，從幼兒園到高等教育，乃至終身學習，我國各層次、各方面、各學科的教育都必須圍繞立德樹人展開。

從來沒有抽象的立德樹人，立德樹人是在學生的知識學習、身心健康促進、藝術審美、勞動實踐等過程中全面落實的，當然其中就包括各學科的學習、信息科技課程的學習、人工智能的學習。積極推動中小學人工智能教育，要瞄準立德樹人根本任務，瞄準教育強國戰(zhàn)略目標，堅持為黨育人、為國育才。

（二）推動中小學人工智能教育的普及

《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》選擇性必修課中設有《人工智能初步》模塊，但是在實踐中普通高中開設此課的不多?！读x務教育信息科技課程標準（2022年版）》9年級課程內(nèi)容模塊為《人工智能與智慧社會》，但是信息科技課程設置在3~8年級獨立開設，其他年級相關內(nèi)容融入語文、道德與法治、數(shù)學、科學、綜合實踐活動等課程，沒有列入必開范疇。好在信息科技課程的六條邏輯主線為數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡、信息處理、信息安全、人工智能，[2] 人工智能貫穿融入了信息科技課程的全場域。

有些大城市的中小學已經(jīng)嘗試開展人工智能教育，大體可分為三種類型并呈現(xiàn)以下特點：（1）知名拔尖的中小學，師資隊伍強，學生學有余力者居多。例如，有的學校開出了很多人工智能或者人工智能賦能其他學科的課程，構(gòu)建了基于人工智能技術發(fā)展框架的計算智能、感知智能、認知智能、創(chuàng)新等幾個層次相對應的中小學人工智能教育課程體系。[3] 這樣的案例有示范引領作用，但是要在全國范圍普及推廣尚需時日。（2）重視相關競賽的中小學，有專業(yè)的指導師資，有參與相關學科競賽的傳統(tǒng)，少數(shù)拔尖學生非常熱衷信息科技和人工智能。[4] 這樣的案例對于培養(yǎng)拔尖學生具有參考意義，但是并不適用于培養(yǎng)全體青少年的場景。（3）關注科創(chuàng)教育的中小學，有很好的科創(chuàng)實驗室和條件，有科創(chuàng)師資和感興趣的學生，可以有效引領學生進入科創(chuàng)場景。例如，有的學校一直將人工智能教育作為培養(yǎng)學生人文素養(yǎng)、科學精神的重要抓手和特色項目，內(nèi)部強化重點投入、構(gòu)建系列課程、擴充專業(yè)師資、擴建實訓場地、購進先進設備；外部依托高校專家資源助力，已經(jīng)初步形成充分面向每一個學生且在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面取得顯著成效的特色育人格局。[5] 這樣的案例對學生培養(yǎng)非常有價值，有推廣的空間，但是如果其他學校各方面條件無法支撐，能夠全面參與的學生可能仍然是少數(shù)。

推動中小學人工智能教育應該覆蓋全國的中小學，實現(xiàn)普及教育和教育公平。

二、立足科學教育，創(chuàng)新規(guī)劃中小學人工智能教育

人工智能教育要與信息科技課程協(xié)同發(fā)展，堅持中小學人工智能教育的科學教育屬性。

（一）中小學人工智能教育是科學教育

人工智能是計算機科學一個非常重要的組成部分，為其提供思想、觀點和技術的學科基礎包括數(shù)學、經(jīng)濟學、神經(jīng)科學、計算機工程、控制論，甚至包括哲學、心理學、語言學等，[6] 因此把大學的相關內(nèi)容經(jīng)過簡單裁剪移到中小學是不科學、不現(xiàn)實的。中小學人工智能教育是科學教育的一部分。這里所謂“科學教育”不是要弱化知識傳授和實驗實踐，而是強調(diào)激發(fā)興趣、鼓勵探索。

科學教育是通過科學概念、原理和規(guī)律的傳授，培養(yǎng)學生掌握科學的方法，比如學會實際觀察、實驗驗證、收集數(shù)據(jù)、分析綜合、反思迭代；培養(yǎng)學生的科學思維，比如學會問題表述、特征抽象、條件假設、建立模型、舉一反三；培養(yǎng)學生的科學精神，激發(fā)學生的好奇心、求知欲和求真務實的潛意識；培養(yǎng)學生的跨學科綜合解決問題的能力。

人工智能教育作為科學教育的一部分，其教學內(nèi)容和教學活動應按照科學教育的目標和方法展開，需要在規(guī)劃、內(nèi)容、方法、實踐、素養(yǎng)、評估等多個方面進行全面考慮和系統(tǒng)設計（如圖1所示）。一要規(guī)劃個性化可迭代的課程體系；二要確保教材和教學內(nèi)容反映最新的科研成果和技術進展；三要采用經(jīng)過驗證的教學方法，如項目式學習、探究式學習和翻轉(zhuǎn)課堂等，確保教學的有效性；四要設計真實世界的實驗項目，讓學生學會解決實際問題；五要通過實踐培養(yǎng)學生的自主學習能力和終身學習意識；六要建立有效的評估反饋機制，及時收集學生、家長和教師的意見建議，不斷調(diào)整和優(yōu)化教學方案。

（二）中小學人工智能教育是中小學教育的創(chuàng)新

人工智能教育是中小學教育的創(chuàng)新，在堅持為黨育人、為國育才初心的同時，必須秉持與時俱進教育創(chuàng)新的積極態(tài)度。

隨著大模型和生成式人工智能的普及應用，人工智能技術對社會發(fā)展的方方面面產(chǎn)生了巨大影響。未來社會是人與人工智能共存共生的形態(tài)，我們的下一代將在人工智能無處不在的場景里生活、學習。要開拓創(chuàng)新中小學人工智能教育，為中小學生營造人工智能學習場景和生活場景，讓他們在學校就有豐富的人工智能場景的體驗，給他們提供學習和研討人工智能的資源，助他們探索和創(chuàng)新應用人工智能的嘗試，促他們與人工智能共存共生的正確價值觀、必備品格和關鍵能力的形成，讓下一代獲得足夠的智能社會適應力、勝任力和創(chuàng)造力（如圖2所示）。

（三）中小學人工智能教育要與信息科技課程協(xié)同發(fā)展，同時充分賦能跨學科融合

中小學人工智能教育本身也必須走科學的道路，是教育規(guī)律基礎之上的創(chuàng)新。人工智能是信息科技的一個重要組成部分，從學科上也是很難分開、相互獨立的。人工智能教育與信息科技課程融合協(xié)同發(fā)展是一條科學的道路。首先，可以避免二者分開實施的內(nèi)容高度重疊；其次，將人工智能內(nèi)容融入信息科技知識體系，借助其實踐場景賦予具體應用背景，并依據(jù)信息科技課程遞進難度安排內(nèi)容、利用熟悉情境助力理解，可以防止人工智能內(nèi)容超出學生認知范圍而空洞無物；最后，可以預防教師分流分散，削弱師資力量。

同時，在中小學階段，人工智能具備給各學科教與學賦能的作用和價值，是提高學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要途徑。今年諾貝爾物理學獎和化學獎都頒授給人工智能相關領域?qū)＜?。這是一個新時代的開啟。因為人工智能，未來的學科界限將越來越模糊，越來越具有跨學科融合人工智能的特質(zhì)。中小學人工智能教育要為學生提供更為豐富多元的學習資源與工具，讓學生能夠?qū)⒉煌瑢W科的知識點串聯(lián)起來，形成完整的知識網(wǎng)絡。在人工智能賦能的教育環(huán)境中，跨學科融合不僅可以提高學生的學習效率和創(chuàng)新能力，還可以幫助學生形成更廣闊的視野，增強他們解決復雜問題的能力。未來教育新生態(tài)的基礎，很可能是跨學科的全域數(shù)字孿生和跨學科的全程人工智能。

三、完善素質(zhì)教育，扎實落實中小學人工智能教育

2024年2月，教育部辦公廳公布了184個中小學人工智能教育基地名單。[7] 全國各地在落實中小學人工智能教育方面出臺了一系列政策和方案，如2024年10月，北京市教育委員會等四部門印發(fā)《北京市教育領域人工智能應用工作方案》；[8] 江蘇省“十四五”教育發(fā)展規(guī)劃提出，推動普及人工智能教育；[9] 上海市在2024年教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作中提出開展學生數(shù)字素養(yǎng)提升實踐活動，推動中小學人工智能教育、科創(chuàng)教育的發(fā)展[10]……預計會有越來越多的地方因地制宜制定人工智能教育相關政策和方案，扎實落實這些政策和方案是促進中小學人工智能教育健康開展的關鍵。

（一）中小學人工智能教育的目的是提高一代人的數(shù)字素養(yǎng)與技能

中小學人工智能教育的目標必須瞄準全面提升學生的數(shù)字素養(yǎng)與技能這個大目標，讓學生具備在數(shù)智化社會中生存和發(fā)展的積極態(tài)度和必備能力。這不僅是個人發(fā)展的需要，也是國家發(fā)展的需求。數(shù)字素養(yǎng)與技能包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任，這也是普通高中信息技術課程和義務教育信息科技課程要培養(yǎng)的學科核心素養(yǎng)。[11][12]

學生提升數(shù)字素養(yǎng)與技能是一個長期且持續(xù)的過程，需要從具體的學習任務開始，逐步將技能應用于各學科，最終實現(xiàn)全面發(fā)展。在這個過程中，學生與教師、學生與學生之間的互動以及學生融入學校和社會的發(fā)展，在學生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)體系中居于重要位置。在推動普及中小學人工智能教育之前，必須明確學習的目的。中小學人工智能教育不僅要傳遞知識，更要培養(yǎng)學生的正確價值觀、必備品格以及有效運用科學技術的關鍵能力。[13] 雖然生成式人工智能帶來了巨大機遇，但它只是科技進步的一部分，其作用在于加速人類社會發(fā)展，而不是取代人類。

（二）中小學人工智能教育不是應試教育，要避免功利化傾向

習近平總書記在中共中央政治局第五次集體學習時強調(diào)：“要建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國，促進人人皆學、處處能學、時時可學，不斷提高國民受教育程度，全面提升人力資源開發(fā)水平，促進人的全面發(fā)展?！?/p>

終身學習能力的培養(yǎng)才是數(shù)字文明時代人才培養(yǎng)的基石，應該明確學習目標、培養(yǎng)良好的學習習慣、擴展學習視野、保持可持續(xù)發(fā)展的學習狀態(tài)。因此，在中小學階段要讓學生擁抱先進科技。人工智能教育應該培養(yǎng)學生的終身學習能力，讓他們能夠適應快速變化的世界，不斷更新知識和技能。人工智能教育應該注重實踐和應用，讓學生通過實際操作和項目實踐來學習，而不是僅僅停留在理論層面。人工智能教育不應被功利化，不能簡單地成為應試教育的一部分。我們要避免將人工智能教育變成純粹的技能訓練，而忽視其對學生成長的深遠意義。同時，教育工作者應當引導學生正確看待人工智能的價值，防止其成為應試的工具。

中小學人工智能教育要防止“四化”傾向：一是虛化，把超越中小學生認知水平的內(nèi)容強加給他們，可能會令學生對人工智能的認識不著邊際；二是弱化，把部分非常具體化的操作（比如編程、機器人操控等）當作人工智能教育，可能會令學生對人工智能的認識不夠科學；三是分化，把個別的人工智能工具當作全部，可能會令學生對人工智能的認識不夠全面；四是神化，把科學的人工智能當作癡迷依賴的對象，可能會令學生對人工智能的認識不夠客觀實際。

（三）扎實落實中小學人工智能教育要打造一支專業(yè)化師資隊伍

為了確保中小學人工智能教育的質(zhì)量，我們需要建立一支高素質(zhì)專業(yè)化師資隊伍。教師應當以身作則，用自己的言行影響學生，建立起基于信任和尊重的師生關系。同時，教師要與時俱進，認識到教育數(shù)字化的重要意義，切實提升自身的數(shù)字素養(yǎng)與技能，[14] 進行角色轉(zhuǎn)換升級，成為學生學習的伙伴和生活的導師。

首先，教師要作為學生學習的服務者，深入了解每個學生的個性化需求，提供精準的教學支持。這要求教師不僅熟悉學科知識，還要掌握心理學、教育學和新技術，以便指導制訂適合每個學生的學習計劃。比如通過智能化教學管理系統(tǒng)，教師可以高效管理和評估學生的學習進度，讓每個學生得到充分關注和發(fā)展空間。其次，教師要作為學生的陪伴者，與學生建立平等、尊重的關系，成為他們的良師益友。未來借助人工智能技術，教師可以及時了解學生的思想動態(tài)和心理狀態(tài)，進而提供必要的心理輔導和支持。最后，教師要作為動力激發(fā)者，激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)造力。人工智能技術可以幫助教師設計生動有趣的學習場景，比如虛擬現(xiàn)實（VR）課堂、游戲化學習情境等，更好地吸引學生注意力，激發(fā)學生學習興趣。

在這一過程中，教師自身需要不斷提升專業(yè)素養(yǎng)和技術應用能力，從被動的信息接收者轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g的主導者。隨著科技和社會的發(fā)展以及教育環(huán)境的不斷變化，教師需要保持學習的心態(tài)，不斷充實知識體系并應對新挑戰(zhàn)。在人工智能賦能的時代，教師角色正從知識傳遞者轉(zhuǎn)變?yōu)槿轿坏膶W習伙伴，這一轉(zhuǎn)變不僅是技術要求，更是教育理念的根本轉(zhuǎn)變。通過這一轉(zhuǎn)變，教師不僅能更好服務學生，還能在職業(yè)發(fā)展中找到新的方向和動力，以迎接未來的挑戰(zhàn)與機遇。

參考文獻：

[1] 習近平在全國教育大會上強調(diào)：緊緊圍繞立德樹人根本任務朝著建成教育強國戰(zhàn)略目標扎實邁進[EB/OL]. 中華人民共和國中央人民政府官方網(wǎng)站，2024-09-10，https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202409/content_6973522.htm.

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[3] 周建華，李作林，趙新超. 中小學校如何開展人工智能教育—以人大附中人工智能課程建設為例[J]. 中國科技教育，2019（03）：10-13.

[4] 南京外國語學校2024年普通高中科技特長生招生簡章[EB/OL]. 南京外國語學校官網(wǎng)，2024-04-19，http://www.nfls.com.cn/21/03/c73a8451/page.htm.

[5] 特色育人，鑄就綠色教育璀璨明珠—廈門英才學校綠色科技教育紀實[J].環(huán)境教育，2024（10）：106.

[6] 斯圖爾特·羅素（Stuart Russell），彼得·諾維格（Peter Norvig）. 人工智能現(xiàn)代方法（第4版）[M]. 北京：人民郵電出版社，2022：6-16.

[7]教育部辦公廳關于公布中小學人工智能教育基地名單的通知[EB/OL]. 中華人民共和國教育部官網(wǎng)，2024-02-20，http://www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3321/202402/t20240223_1116386.html.

[8] 北京發(fā)布首個教育領域人工智能應用指南[EB/OL]. 北京日報京報網(wǎng)，2024-10-26，https://news.bjd.com.cn/2024/10/26/10948463.shtml.

[9] 省政府辦公廳關于印發(fā)江蘇省“十四五”教育發(fā)展規(guī)劃的通知[EB/OL]. 江蘇省人民政府官網(wǎng)，2021-12-31，https://www.jiangsu.gov.cn/art/2022/1/18/art_46144_10320271.html.

[10]上海市教育委員會關于做好2024年上海市教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知[EB/OL]. 上海市教育委員會官網(wǎng)，2024-03-29，https://edu.sh.gov.cn/xxgk2_zdgz_jyxxh_01/20240329/127af0d0540a4fcbb43eb752ae8fcab1.html.

[11] 教育部關于印發(fā)義務教育課程方案和課程標準（2022年版）的通知[EB/OL]. 中華人民共和國教育部官網(wǎng)，2022-04-08， http://www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/202204/t20220420_619921.html.

[12] 教育部關于印發(fā)普通高中課程方案和語文等學科課程標準（2017年版2020年修訂）的通知[EB/OL]. 中華人民共和國教育部官網(wǎng)，2020-05-13，http://www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/202006/t20200603_462199.html.

[13] 柴喚友，陳麗，鄭勤華，等. 學生綜合評價研究新趨向：從綜合素質(zhì)、核心素養(yǎng)到綜合素養(yǎng)[J]. 中國電化教育，2022（3）：36-43.

[14] 熊璋. 提升教師數(shù)字素養(yǎng)與技能，辦好人民滿意的教育[J]. 中小學數(shù)字化教學，2023（4）：1.

（作者熊璋系國家教材建設重點研究基地“中小學信息科技教材研究基地”主任，北京航空航天大學計算機學院教授，國家教材委員會科學委員會委員；張潔系南京大學計算機學院副教授）

《人民教育》2024年第24期