來源標題：中小學人工智能教育：從愿景步入實踐
編者按隨著科技的飛速發(fā)展，人工智能已逐漸滲透到人們生活的方方面面。在中小學教育領域，人工智能不僅為學生提供豐富的學習資源，還推動了教育內(nèi)容與教學方法的不斷革新。日前，教育部辦公廳發(fā)布《關于加強中小學人工智能教育的通知》，進一步明確了中小學加強人工智能教育的總體要求和實施路徑。為此，本報推出特別策劃，探討如何構建完善的中小學人工智能教育體系，展現(xiàn)各地中小學校在人工智能教育方面的積極探索，并關注新技術給青少年成長所帶來的挑戰(zhàn)與機遇。
近日，北京市第八十中學開學第一課上，教師用人工智能大模型提示詞，引導學生探索智能時代的學習方式;重慶兩江新區(qū)禮嘉實驗小學，教師借助智慧教育資源庫快速生成個性化教案，結合反饋數(shù)據(jù)生成學生的學習記錄……新學期，“人工智能”已成為多地中小學校課堂的關鍵詞之一。
2024年11月，教育部辦公廳印發(fā)《關于加強中小學人工智能教育的通知》，對中小學人工智能教育工作進行系統(tǒng)部署。通知明確，2030年前在中小學基本普及人工智能教育，這為中小學人工智能教育的發(fā)展指明了方向。此前，教育部在《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》中，已將人工智能列為構建課程體系的六條邏輯主線之一。
為何在中小學開展人工智能教育?其發(fā)展面臨著哪些問題?如何構建適合中小學生的人工智能課程體系?帶著這些問題，科技日報記者近日采訪了相關專家。
培養(yǎng)未來所需人才
早在2017年，國務院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出“實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”。
在頂層設計的引領下，各地中小學開始探索并開展人工智能教育。
2020年，廣州市教育研究院編寫的教材《人工智能》由廣東省中小學教材審定委員會審定通過，成為全國首套經(jīng)省級教材審定部門審定通過的中小學人工智能教材。山東省青島市推進人工智能教育“1+4+100N”戰(zhàn)略，成立人工智能教育研究院，與科研院所和高校專家聯(lián)合培養(yǎng)本地骨干教師。此外，北京、上海、深圳、武漢等地積極開發(fā)人工智能教育資源、構建人工智能課程體系，并取得一定成效。
各地競相探索中小學人工智能教育的背后，是技術發(fā)展對人才培養(yǎng)提出的新要求。華南師范大學學術委員會委員、教育信息技術學院學術分委員會主任鐘柏昌教授指出，人工智能已經(jīng)成為人類社會發(fā)展不可或缺的生產(chǎn)要素，而具備人工智能素養(yǎng)也成為了現(xiàn)代公民的基本能力需求。“學校是提升公民素養(yǎng)的主陣地，只有在中小學校園普及推廣人工智能教育，才能廣泛、全面地提升青少年的人工智能素養(yǎng)。”鐘柏昌說。
“未來社會需要大量掌握人工智能知識和技能的人才。”對外經(jīng)濟貿(mào)易大學講師孫宇認為，開展中小學人工智能教育，可以讓學生提前了解并掌握這一前沿技術，為他們未來的職業(yè)發(fā)展打下基礎。更為重要的是，人工智能教育可以推動教育的創(chuàng)新與變革，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，為我國在國際競爭中搶占科技和人才制高點提供有力支撐。
推廣普及并非易事
然而，在中小學普及人工智能教育并非易事。
首先，中小學人工智能教育的推行方式有待改進。“目前，中小學主要通過競賽推行人工智能教育。”鐘柏昌告訴記者，這只能惠及一部分學生，普及力度仍待提升，范圍仍需擴大。此外，由于人工智能課程具有前沿性，不同地區(qū)的中小學在師資力量、課程建設以及配套硬件方面仍有差距。
在師資力量方面，孫宇表示，人工智能作為新興領域，專業(yè)人才相對稀缺，現(xiàn)有的信息技術教師或相關學科教師在人工智能專業(yè)知識和技能方面可能存在欠缺，難以進行高質(zhì)量教學。
鐘柏昌補充道：“目前，不少中小學的人工智能任課教師并非信息技術專業(yè)出身，缺少系統(tǒng)的技術培訓、專業(yè)素養(yǎng)不足，這無疑影響課程推行進度和質(zhì)量。”
在課程建設方面，鐘柏昌表示，完善人工智能課程體系對于中小學來說至關重要。“目前，部分人工智能教材缺乏課程體系的頂層設計，教材內(nèi)容存在低水平重復、碎片化等現(xiàn)象，甚至停留于傳統(tǒng)的編程教育、創(chuàng)客教育、機器人教育。”他說。
此外，在中小學普及人工智能教育的過程中，具備算力的硬件設施至關重要。“目前市場上缺少適用性良好的工具平臺，而算力服務器的低成本解決方案尚未成熟。”鐘柏昌認為，人工智能課程涉及諸多算法模型的訓練和數(shù)據(jù)集的準備，需要符合中小學生認知水平的數(shù)據(jù)采集工具和模型訓練平臺，甚至還需要可以部署模型的智能硬件。而為了保證課堂教學效率，較大模型和數(shù)據(jù)集的訓練還需要算力服務器的支撐。
多方合力構建體系
曾經(jīng)，人工智能只存在于科幻電影和文學作品中;如今，它已融入我們的日常生活。而對于中小學生而言，未來他們與人工智能的關系將會更加緊密。因此，構建一個完善的人工智能教育體系至關重要。
鐘柏昌認為，要推動中小學人工智能教育走向成熟，僅依靠政策是遠遠不夠的，學校、企業(yè)等主體也要采取行動。
“各中小學應高度重視人工智能課程的開設，為課程配備合適的教師，并確保足夠的課時和經(jīng)費投入。同時，人工智能的授課教師需要不斷提升自我，深入學習人工智能相關的知識、技能，成為一名‘專家型’教師。”鐘柏昌說。
人工智能教育對硬件設施也有一定的要求。鐘柏昌認為，人工智能企業(yè)應加快開發(fā)匹配中小學生認知水平的數(shù)據(jù)采集工具和模型訓練平臺，以及可切分算力的國產(chǎn)算力服務器產(chǎn)品，為中小學校提供低成本的軟硬件解決方案。
孫宇表示，構建既滿足學生需求又符合社會需要的人工智能課程體系，需要從培養(yǎng)目標、課程內(nèi)容、教學方法、師資隊伍和評價體系等多個方面進行綜合考慮和設計。這樣才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人工智能人才，為社會發(fā)展和技術進步作出貢獻。
“人工智能課程不僅涉及前沿科技，還是一門‘做學創(chuàng)’合一的實踐性課程。”鐘柏昌強調(diào)，在人工智能教育的實施階段，要倡導做中學、用中學、創(chuàng)中學，讓學生通過實踐活動感受、理解和掌握人工智能的概念、原理、方法和技能，學會提出新問題、形成新方案，并通過人機協(xié)同解決問題。這樣才能實現(xiàn)知識學習、能力塑造和價值創(chuàng)造的有機統(tǒng)一。
