熊璋等：瞄準教育強國戰(zhàn)略目標 加強中小學(xué)人工智能教育

當前，人工智能高速發(fā)展并正在普及應(yīng)用。積極應(yīng)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(shè)的道路是時代的要求和任務(wù)。本文圍繞教育強國戰(zhàn)略目標和立德樹人根本任務(wù)，討論如何強化推動中小學(xué)人工智能教育的積極態(tài)度，如何把握創(chuàng)新中小學(xué)人工智能教育的科學(xué)精神，如何扎實落實中小學(xué)人工智能教育的實施方案。

一、服務(wù)立德樹人，積極推動中小學(xué)人工智能教育

中小學(xué)教育是下一代從啟蒙到接受系統(tǒng)教育的關(guān)鍵學(xué)段，積極推動中小學(xué)人工智能教育是我國教育強國建設(shè)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(xué)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(shè)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(shè)教育強國是一項復(fù)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(wù)”“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(wù)，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(shù)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(guān)注學(xué)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(xué)習，我國各層次、各方面、各學(xué)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(xué)生的知識學(xué)習、身心健康促進、藝術(shù)審美、勞動實踐等過程中全面落實的，當然其中就包括各學(xué)科的學(xué)習、信息科技課程的學(xué)習、人工智能的學(xué)習。積極推動中小學(xué)人工智能教育，要瞄準立德樹人根本任務(wù)，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(xué)人工智能教育的普及

《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》選擇性必修課中設(shè)有《人工智能初步》模塊，但是在實踐中普通高中開設(shè)此課的不多?！读x務(wù)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(shè)置在3~8年級獨立開設(shè)，其他年級相關(guān)內(nèi)容融入語文、道德與法治、數(shù)學(xué)、科學(xué)、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(luò)、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(xué)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(xué)，師資隊伍強，學(xué)生學(xué)有余力者居多。例如，有的學(xué)校開出了很多人工智能或者人工智能賦能其他學(xué)科的課程，構(gòu)建了基于人工智能技術(shù)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(yīng)的中小學(xué)人工智能教育課程體系。[3] 這樣的案例有示范引領(lǐng)作用，但是要在全國范圍普及推廣尚需時日。（2）重視相關(guān)競賽的中小學(xué)，有專業(yè)的指導(dǎo)師資，有參與相關(guān)學(xué)科競賽的傳統(tǒng)，少數(shù)拔尖學(xué)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(xué)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(guān)注科創(chuàng)教育的中小學(xué)，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(xué)生，可以有效引領(lǐng)學(xué)生進入科創(chuàng)場景。例如，有的學(xué)校一直將人工智能教育作為培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng)、科學(xué)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(xùn)場地、購進先進設(shè)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(xué)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(xué)生培養(yǎng)非常有價值，有推廣的空間，但是如果其他學(xué)校各方面條件無法支撐，能夠全面參與的學(xué)生可能仍然是少數(shù)。

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

二、立足科學(xué)教育，創(chuàng)新規(guī)劃中小學(xué)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(xué)人工智能教育的科學(xué)教育屬性。

（一）中小學(xué)人工智能教育是科學(xué)教育

人工智能是計算機科學(xué)一個非常重要的組成部分，為其提供思想、觀點和技術(shù)的學(xué)科基礎(chǔ)包括數(shù)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、計算機工程、控制論，甚至包括哲學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等，[6] 因此把大學(xué)的相關(guān)內(nèi)容經(jīng)過簡單裁剪移到中小學(xué)是不科學(xué)、不現(xiàn)實的。中小學(xué)人工智能教育是科學(xué)教育的一部分。這里所謂“科學(xué)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(xué)教育是通過科學(xué)概念、原理和規(guī)律的傳授，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的方法，比如學(xué)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(xué)生的科學(xué)思維，比如學(xué)會問題表述、特征抽象、條件假設(shè)、建立模型、舉一反三；培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲和求真務(wù)實的潛意識；培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科綜合解決問題的能力。

人工智能教育作為科學(xué)教育的一部分，其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動應(yīng)按照科學(xué)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(shè)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(xué)內(nèi)容反映最新的科研成果和技術(shù)進展；三要采用經(jīng)過驗證的教學(xué)方法，如項目式學(xué)習、探究式學(xué)習和翻轉(zhuǎn)課堂等，確保教學(xué)的有效性；四要設(shè)計真實世界的實驗項目，讓學(xué)生學(xué)會解決實際問題；五要通過實踐培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習能力和終身學(xué)習意識；六要建立有效的評估反饋機制，及時收集學(xué)生、家長和教師的意見建議，不斷調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方案。

（二）中小學(xué)人工智能教育是中小學(xué)教育的創(chuàng)新

人工智能教育是中小學(xué)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(yīng)用，人工智能技術(shù)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(xué)習。要開拓創(chuàng)新中小學(xué)人工智能教育，為中小學(xué)生營造人工智能學(xué)習場景和生活場景，讓他們在學(xué)校就有豐富的人工智能場景的體驗，給他們提供學(xué)習和研討人工智能的資源，助他們探索和創(chuàng)新應(yīng)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(guān)鍵能力的形成，讓下一代獲得足夠的智能社會適應(yīng)力、勝任力和創(chuàng)造力（如圖2所示）。

（三）中小學(xué)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(xué)科融合

中小學(xué)人工智能教育本身也必須走科學(xué)的道路，是教育規(guī)律基礎(chǔ)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(xué)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(xué)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(yīng)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(xué)生認知范圍而空洞無物；最后，可以預(yù)防教師分流分散，削弱師資力量。

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

三、完善素質(zhì)教育，扎實落實中小學(xué)人工智能教育

2024年2月，教育部辦公廳公布了184個中小學(xué)人工智能教育基地名單。[7] 全國各地在落實中小學(xué)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(lǐng)域人工智能應(yīng)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(xué)生數(shù)字素養(yǎng)提升實踐活動，推動中小學(xué)人工智能教育、科創(chuàng)教育的發(fā)展[10]……預(yù)計會有越來越多的地方因地制宜制定人工智能教育相關(guān)政策和方案，扎實落實這些政策和方案是促進中小學(xué)人工智能教育健康開展的關(guān)鍵。

（一）中小學(xué)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(xué)人工智能教育的目標必須瞄準全面提升學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)與技能這個大目標，讓學(xué)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(xué)習與創(chuàng)新、信息社會責任，這也是普通高中信息技術(shù)課程和義務(wù)教育信息科技課程要培養(yǎng)的學(xué)科核心素養(yǎng)。[11][12]

學(xué)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(xué)習任務(wù)開始，逐步將技能應(yīng)用于各學(xué)科，最終實現(xiàn)全面發(fā)展。在這個過程中，學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動以及學(xué)生融入學(xué)校和社會的發(fā)展，在學(xué)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(xué)人工智能教育之前，必須明確學(xué)習的目的。中小學(xué)人工智能教育不僅要傳遞知識，更要培養(yǎng)學(xué)生的正確價值觀、必備品格以及有效運用科學(xué)技術(shù)的關(guān)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(xué)人工智能教育不是應(yīng)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(xué)習時強調(diào)：“要建設(shè)全民終身學(xué)習的學(xué)習型社會、學(xué)習型大國，促進人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)，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(xué)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(yīng)該明確學(xué)習目標、培養(yǎng)良好的學(xué)習習慣、擴展學(xué)習視野、保持可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習狀態(tài)。因此，在中小學(xué)階段要讓學(xué)生擁抱先進科技。人工智能教育應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習能力，讓他們能夠適應(yīng)快速變化的世界，不斷更新知識和技能。人工智能教育應(yīng)該注重實踐和應(yīng)用，讓學(xué)生通過實際操作和項目實踐來學(xué)習，而不是僅僅停留在理論層面。人工智能教育不應(yīng)被功利化，不能簡單地成為應(yīng)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(xùn)練，而忽視其對學(xué)生成長的深遠意義。同時，教育工作者應(yīng)當引導(dǎo)學(xué)生正確看待人工智能的價值，防止其成為應(yīng)試的工具。

中小學(xué)人工智能教育要防止“四化”傾向：一是虛化，把超越中小學(xué)生認知水平的內(nèi)容強加給他們，可能會令學(xué)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(xué)生對人工智能的認識不夠科學(xué)；三是分化，把個別的人工智能工具當作全部，可能會令學(xué)生對人工智能的認識不夠全面；四是神化，把科學(xué)的人工智能當作癡迷依賴的對象，可能會令學(xué)生對人工智能的認識不夠客觀實際。

（三）扎實落實中小學(xué)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(xué)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(yīng)當以身作則，用自己的言行影響學(xué)生，建立起基于信任和尊重的師生關(guān)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(xué)生學(xué)習的伙伴和生活的導(dǎo)師。

首先，教師要作為學(xué)生學(xué)習的服務(wù)者，深入了解每個學(xué)生的個性化需求，提供精準的教學(xué)支持。這要求教師不僅熟悉學(xué)科知識，還要掌握心理學(xué)、教育學(xué)和新技術(shù)，以便指導(dǎo)制訂適合每個學(xué)生的學(xué)習計劃。比如通過智能化教學(xué)管理系統(tǒng)，教師可以高效管理和評估學(xué)生的學(xué)習進度，讓每個學(xué)生得到充分關(guān)注和發(fā)展空間。其次，教師要作為學(xué)生的陪伴者，與學(xué)生建立平等、尊重的關(guān)系，成為他們的良師益友。未來借助人工智能技術(shù)，教師可以及時了解學(xué)生的思想動態(tài)和心理狀態(tài)，進而提供必要的心理輔導(dǎo)和支持。最后，教師要作為動力激發(fā)者，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情和創(chuàng)造力。人工智能技術(shù)可以幫助教師設(shè)計生動有趣的學(xué)習場景，比如虛擬現(xiàn)實（VR）課堂、游戲化學(xué)習情境等，更好地吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)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(shù)應(yīng)用能力，從被動的信息接收者轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)的主導(dǎo)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(xué)習的心態(tài)，不斷充實知識體系并應(yīng)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(xué)習伙伴，這一轉(zhuǎn)變不僅是技術(shù)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(wù)學(xué)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(wù)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.

[2] 任友群，黃榮懷，熊璋. 從信息技術(shù)到信息科技—關(guān)于《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》的對話[J].課程.教材.教法，2022，42（12）：21-31.

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

[4] 南京外國語學(xué)校2024年普通高中科技特長生招生簡章[EB/OL]. 南京外國語學(xué)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(xué)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(guān)于公布中小學(xué)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(lǐng)域人工智能應(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)于印發(fā)義務(wù)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(guān)于印發(fā)普通高中課程方案和語文等學(xué)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(xué)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(xué)數(shù)字化教學(xué)，2023（4）：1.

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

《人民教育》2024年第24期