作為第四次科技革命的引擎,人工智能蓬勃發(fā)展并被廣泛應(yīng)用于各大行業(yè)領(lǐng)域,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革注入了生機(jī)與活力。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,世界各主要國(guó)家都在人工智能的發(fā)展上投入了巨大的物力和人力資源,并將人工智能素養(yǎng)視為青少年走向未來(lái)所應(yīng)具備的基礎(chǔ)素養(yǎng)。英國(guó)在人工智能研究方面走在世界前列,同時(shí)特別重視人工智能進(jìn)學(xué)校。近年來(lái),為進(jìn)一步強(qiáng)化人工智能在中小學(xué)教育體系中的作用,英國(guó)政府陸續(xù)制定了一系列具有前瞻性的宏觀國(guó)家戰(zhàn)略,為人工智能教育的發(fā)展保駕護(hù)航。
設(shè)立計(jì)算為國(guó)家課程
在英國(guó),中小學(xué)階段人工智能教育的普及主要是通過(guò)課程的形式實(shí)現(xiàn)的。其中,計(jì)算(Computing)課程作為核心載體,集中整合了人工智能領(lǐng)域的知識(shí),并以科學(xué)有序的方式進(jìn)行系統(tǒng)教授。
英國(guó)人工智能教育起步較早,在20世紀(jì)80年代,中小學(xué)就以選修課的形式將相關(guān)內(nèi)容納入了信息與通信技術(shù)(Information and Communications Technology)相關(guān)的課程體系中。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,原有的課程內(nèi)容逐漸跟不上時(shí)代發(fā)展的需要,于是,在2012年,英國(guó)教育部長(zhǎng)邁克爾·戈夫(Michael Gove)宣布用計(jì)算課程取代原有的信息與通信技術(shù)課程。而后,2014年修訂的國(guó)家課程計(jì)劃強(qiáng)調(diào),要保證每個(gè)學(xué)生都能獲得在現(xiàn)代世界中取得成功的知識(shí)和技能,并把計(jì)算課程列入從小學(xué)到中學(xué)階段的必修課,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序的方式解決現(xiàn)實(shí)世界中的問(wèn)題。
高質(zhì)量的計(jì)算教育使得學(xué)生能運(yùn)用計(jì)算思維與創(chuàng)造力來(lái)理解和改變世界。《國(guó)家課程中的計(jì)算:小學(xué)教師指南》(Computing in the national curriculum:A guide for primary teachers)明確,小學(xué)計(jì)算課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容大致分為三個(gè)主題——計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息通信和數(shù)字素養(yǎng),其中,計(jì)算機(jī)科學(xué)是核心學(xué)習(xí)內(nèi)容,與人工智能息息相關(guān)。面向不同階段的學(xué)生,計(jì)算課程設(shè)計(jì)了不同的教學(xué)目標(biāo):小學(xué)1—2年級(jí),理解算法的概念,了解程序運(yùn)行規(guī)則,能夠創(chuàng)建和調(diào)試簡(jiǎn)單程序,認(rèn)識(shí)信息技術(shù)的一般應(yīng)用,遵守信息安全和倫理道德;小學(xué)3—6年級(jí),設(shè)計(jì)、編寫程序并完成特定目標(biāo),能夠分解并解決問(wèn)題,使用邏輯推理來(lái)解釋算法的工作原理,了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理,遵守信息安全和倫理道德;中學(xué)7—9年級(jí),了解反映計(jì)算思維的關(guān)鍵算法,掌握兩種或兩種以上的編程語(yǔ)言并正確使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),理解簡(jiǎn)單的二進(jìn)制邏輯并能對(duì)其進(jìn)行操作,了解構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件要素,運(yùn)用多種軟件收集和分析數(shù)據(jù),遵守信息安全和倫理道德;中學(xué)10—11年級(jí),培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)字媒體和信息技術(shù)方面的應(yīng)用能力和創(chuàng)造力,培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力和計(jì)算思維,遵守信息安全和倫理道德。
計(jì)算課程貫穿低至高年級(jí),學(xué)習(xí)內(nèi)容逐層遞進(jìn),難度由淺入深,融合游戲設(shè)計(jì)與編程等實(shí)操項(xiàng)目,旨在讓學(xué)生掌握信息與計(jì)算原理,理解數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制,并學(xué)會(huì)運(yùn)用編程技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。雖然課程內(nèi)容中并未直接提到人工智能學(xué)習(xí),但計(jì)算機(jī)編程對(duì)理解和開發(fā)人工智能是重要且必要的,因此,掌握計(jì)算機(jī)算法和編程語(yǔ)言是中小學(xué)課程體系中的核心學(xué)習(xí)目標(biāo)。與此同時(shí),計(jì)算課程能夠強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng),使學(xué)生具備通過(guò)信息與通信技術(shù)有效表達(dá)自我、適應(yīng)未來(lái)社會(huì)需求的能力,從而成為數(shù)字時(shí)代的活躍參與者與創(chuàng)造者。
重視教育技術(shù)的應(yīng)用
隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,應(yīng)用于中小學(xué)教學(xué)中的教育技術(shù)迎來(lái)了革新與飛躍。在英國(guó),“教育技術(shù)”(EdTech)這一術(shù)語(yǔ)被廣泛應(yīng)用于指代那些能夠高效輔助教育領(lǐng)域的教學(xué)實(shí)踐及日常運(yùn)營(yíng)管理的技術(shù)手段。它涵蓋廣泛的硬件設(shè)備,如平板電腦、筆記本電腦等數(shù)字設(shè)備,同時(shí)整合了數(shù)字資源、先進(jìn)軟件及系列服務(wù),從而能夠輔助教學(xué)活動(dòng)并高效支持教育機(jī)構(gòu)的日常運(yùn)營(yíng)。
2019年,英國(guó)教育部提出“發(fā)揮教育技術(shù)的潛力”,旨在賦能并加速英國(guó)教育部門的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程,使其能夠利用技術(shù)手段提高工作效率、消除教育障礙,并最終推動(dòng)教育成果的改善。教育技術(shù)戰(zhàn)略主要應(yīng)用于五大領(lǐng)域,分別為:行政過(guò)程(administration processes),旨在減輕教師的“非教學(xué)”負(fù)擔(dān);評(píng)估過(guò)程(assessment processes),旨在提高評(píng)價(jià)的效率和有效性;教學(xué)實(shí)踐(teaching practices),旨在支持所有人獲得并改善教育成果;專業(yè)持續(xù)發(fā)展(continuing professional development),旨在支持教師和教育領(lǐng)導(dǎo)者持續(xù)發(fā)展;終身學(xué)習(xí)(learning throughout life),旨在助力職業(yè)發(fā)展和深造抉擇,并幫助非正規(guī)教育體系外的人群掌握新技能。教育技術(shù)的使用,顯著減輕了教師們的工作壓力與負(fù)擔(dān),提升了教育教學(xué)的效率。
2021年,英國(guó)政府推出了為期10年的《國(guó)家人工智能戰(zhàn)略》(National AI Strategy),試圖通過(guò)此戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)“使英國(guó)成為世界人工智能超級(jí)大國(guó)”的愿景。如今,人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于學(xué)生們的日常學(xué)習(xí)和教師的日常教學(xué)中。例如:人工智能教育工具Khanmigo,可以為學(xué)習(xí)者和教師提供個(gè)性化的輔導(dǎo)與支持;CENTURY-TECH則為教師提供了一個(gè)高效的教學(xué)管理平臺(tái),能為教師提供詳盡的學(xué)習(xí)進(jìn)度概覽,還可以深入剖析課堂上每位學(xué)生的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與待提升領(lǐng)域,從而為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)策略。英國(guó)的一所社區(qū)小學(xué)巧妙地運(yùn)用人工智能技術(shù)為學(xué)生營(yíng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,并有效減輕教師的負(fù)擔(dān)。在具體實(shí)踐中,教師們采用拍照存檔作業(yè)的方式,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化乃至自動(dòng)化作業(yè)批改,極大程度上節(jié)省了整理作業(yè)的時(shí)間,同時(shí)能夠精準(zhǔn)收集與記錄學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況。英國(guó)非常重視人工智能技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用培訓(xùn),致力于使人工智能與具體教育實(shí)踐相結(jié)合,以此來(lái)推進(jìn)教育均衡發(fā)展。
出臺(tái)政策提供保障
為推動(dòng)教育公平與教育質(zhì)量的提升、培養(yǎng)符合社會(huì)需求的人才,2014年,英國(guó)成為世界上第一個(gè)強(qiáng)制要求中小學(xué)生學(xué)習(xí)編程的國(guó)家。2017年,英國(guó)教育部發(fā)布《英國(guó)數(shù)字化戰(zhàn)略》(UK Digital Strategy),提出將數(shù)字技術(shù)融入包括學(xué)校在內(nèi)的各個(gè)公共服務(wù)領(lǐng)域,并致力于解決那些尚未接入適當(dāng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施地區(qū)的學(xué)校所面臨的障礙,同時(shí)投資計(jì)算機(jī)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)以幫助教師和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)理解技術(shù)知識(shí)。編碼教育義務(wù)化和實(shí)施數(shù)字化戰(zhàn)略體現(xiàn)了英國(guó)對(duì)全面提高公民人工智能素養(yǎng)的高度重視與堅(jiān)定決心。2018年,英國(guó)又在《英國(guó)的人工智能:準(zhǔn)備、意愿與何以為能?》(AI in the UK: ready, willing and able?)文件中強(qiáng)調(diào)人工智能在教育領(lǐng)域的滲透,并提議為開展計(jì)算課程提供充足的資源和教師支持,將人工智能對(duì)教育的影響及教育對(duì)人工智能應(yīng)用的需求放在了重要的位置。
2021年,英國(guó)政府發(fā)布《國(guó)家人工智能戰(zhàn)略》(National AI Strategy),展望了人工智能技術(shù)在未來(lái)十年內(nèi)引領(lǐng)國(guó)家發(fā)展與創(chuàng)新的宏偉藍(lán)圖。同時(shí),在教育領(lǐng)域積極采取措施推動(dòng)學(xué)校在課程中納入人工智能教育的內(nèi)容,并加大了對(duì)社會(huì)各界人士掌握人工智能技術(shù)的培訓(xùn)力度。2022年,英國(guó)教育部在發(fā)布的政策文件《全民機(jī)會(huì)》(Opportunity for all)中將建設(shè)“更強(qiáng)大、更公平的學(xué)校體系”作為四個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)之一,并提出要為教育體系提供資金、基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)支持,倡導(dǎo)所有學(xué)校都必須建立適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)施,從而能夠充分利用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)?;诖?,教育部發(fā)布系列政策支持學(xué)校的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并為學(xué)校有效使用技術(shù)提供方向引領(lǐng)。
(作者單位:華中師范大學(xué)教育學(xué)院)