【摘 要】目前中小學人工智能課程存在課程定位模糊、教學內(nèi)容分化、課程資源與體系繁雜等問題。為此，需要采取明確課程定位、加強內(nèi)容建設、統(tǒng)一教材標準等策略，以促進中小學人工智能教育健康發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】中小學；人工智能；課程；對策

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）09-014-02

基礎教育階段的人工智能教育越來越被廣泛重視。中小學的人工智能課程建設在2017年被國務院納入了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》綱要中。

中小學人工智能課程存在的問題

1.課程定位模糊

人工智能是在數(shù)字化技術(shù)快速發(fā)展過程中所形成的跨領(lǐng)域新型學科，覆蓋的知識面較廣，理論性與實踐性較強，現(xiàn)正處于快速發(fā)展與創(chuàng)新階段，在應用領(lǐng)域仍存在需要深入探索的問題。同時，中小學人工智能課程建設相應地也處于初創(chuàng)時期，有些教育工作者易將人工智能學科與編程教育、機器人教育等學科混淆。部分中小學在開設人工智能課程時，往往將編程課程或機器人課程稍作修改，這也導致了課程定位模糊且偏離教育方向等一系列問題。人工智能課程需結(jié)合前沿技術(shù)發(fā)展需求以及人工智能核心內(nèi)容進行探索，否則無法有效提升學生的綜合素養(yǎng)[1]。

2.教學內(nèi)容泛化

人工智能學科所包含的子學科內(nèi)容較為繁雜，而且大多與數(shù)學邏輯推理能力相關(guān)。面對抽象性的內(nèi)容，有些中小學生難以理解和消化，容易產(chǎn)生抵觸情緒。例如，人工神經(jīng)網(wǎng)絡是人工智能發(fā)展的重要技術(shù)，很多中小學生所接受的教育是卷積運算，在前期導學階段教師會為學生進行神經(jīng)網(wǎng)絡運算展示，在一定程度上學生們會被新奇事物所吸引，但是這僅僅停留在知識表面，沒能深入體會到人工智能的運算思想，這易導致教學內(nèi)容出現(xiàn)泛化的問題。

3.課程資源與體系繁雜

人工智能技術(shù)正處于發(fā)展初級階段，很多中小學校開展教學時都以個性化教育內(nèi)容為主，屬于學校自身的校本教育。這雖然結(jié)合了本校學生的年齡特點以及成長規(guī)律，但是還未能形成系統(tǒng)性的學科體系。其中，包括各學段之間的教學連貫性不足，有的內(nèi)容未能與現(xiàn)代人工智能技術(shù)發(fā)展相結(jié)合等。人工智能課程體系可利用的教學資源較為繁雜，不同學校和不同教育工作者對此認識也不同，因此在教材編選、教學模式設定以及教學理念選擇等方面，存在著顯著的差異[2]。

中小學人工智能課程存在問題的原因

1.課程建設無標準

當前階段，我國中小學階段沒有專門針對人工智能的全國統(tǒng)一課程設置標準，而是將其作為信息技術(shù)課程或選修課程的一部分內(nèi)容。這樣做的好處是可以利用已有的課程體系和資源，避免增加學生的學習負擔，但同時導致了課程定位較為模糊的問題。究其原因是信息技術(shù)課程的內(nèi)容過于廣泛和雜亂，人工智能只占據(jù)了其中很小的比例，難以體現(xiàn)其重要性和特色；選修課程的開設和參與受到了學校、教師和學生多方面因素的影響。學校和教師對其重視程度較低，存在著擠占人工智能課程時間的問題。

2.課程內(nèi)容成人化

當前中小學人工智能課程中抽象化內(nèi)容太多。中小學生并未形成完整的邏輯思維與抽象思維，而人工智能需要通過利用數(shù)據(jù)構(gòu)建場景，也就是說抽象化的場景必須以數(shù)據(jù)形式進行描述或表達。這要提升學生的邏輯思維意識，讓學生了解數(shù)字資源在人工智能領(lǐng)域的重要性。鑒于學生的年齡特點以及成長規(guī)律，在課程內(nèi)容中應更多地采取以具象化與形象化的語言或可視化方式進行表達，當學生產(chǎn)生一定的學習興趣后，再通過量化數(shù)據(jù)與抽象思維解釋具象化事物背后的關(guān)鍵信息，多以定量方式呈現(xiàn)問題特征，這能夠更好地引導學生深入學習人工智能。

3.教材編寫主體多

當前階段，我國中小學階段并未采用統(tǒng)一的人工智能教材，而是由各地、各校、各出版社自行編寫。這樣做的好處是可以根據(jù)不同的地區(qū)、學校和年級的特點和需求，靈活地選擇和調(diào)整教材內(nèi)容和形式，但同時也導致了教材的編寫水平不一。各地方所采用的教材標準也不統(tǒng)一，甚至出現(xiàn)一個地方存在多種教材資源和課程體系同時使用的情況，從而導致了課程資源與體系較為繁雜。

中小學人工智能課程建設應采取的措施

1.明確課程定位

明確課程定位，保障人工智能課程與教材的質(zhì)量和安全。中小學人工智能課程教學本質(zhì)上是一種普惠教育，在中小學開設這門課程的目的是為了讓所有學生都具備成為智能時代公民所必需的數(shù)字素養(yǎng)，而不是把所有學生都培養(yǎng)成為人工智能技術(shù)專家。因此只有做好人工智能課程的定位，才能夠更好地開展人工智能教學。對此，在進行人工智能課程定位時，應以培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維和對尖端科學興趣為主要教學目標，使其了解人工智能基本的運行原理和“思維方式”。教師應結(jié)合中小學生的年齡特點和認知特征，通過深入淺出和生動有趣的課程設計來激發(fā)學生對計算思維的興趣，在他們心中種下人工智能的種子。

2.培育學生信息數(shù)據(jù)素養(yǎng)

當中小學生具備了一定的數(shù)據(jù)基礎及其理論知識、數(shù)據(jù)意識思維后，還要注重培育學生的信息數(shù)據(jù)素養(yǎng)。學生的信息數(shù)據(jù)思維與素養(yǎng)主要是指學生在數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及信息科學基礎上的數(shù)據(jù)檢索以及歸納能力。如在講解神經(jīng)網(wǎng)絡知識時，教師可結(jié)合學生的實際學習情況進行難度降低或提升，主要目的是通過連接關(guān)系，讓學生了解單個神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)圖以及傳播方式[3]。通過分組的方式讓學生在小組內(nèi)部先行討論，學生在交流過程中會利用數(shù)據(jù)思維分析問題，有利于培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

3.統(tǒng)一教材標準和內(nèi)容

由于中學生人工智能課程內(nèi)容較為分散和繁雜，各個學校所使用教材不統(tǒng)一，內(nèi)容更是千差萬別，導致學生們對于人工智能的認知結(jié)構(gòu)也存在著較大差異，這對后續(xù)學生的深造帶來諸多問題，如學校難以統(tǒng)一教學進度等。目前人工智能教學存在一個誤區(qū)，就是更多的教師傾向幫助學生形成知識框架，這種教學模式可以快速地讓學生掌握相關(guān)概念與知識。但是這種按照成人的思維方式對人工智能課程進行講授，卻忽略了現(xiàn)有人工智能課程內(nèi)容的應用性與操作性，從而造成學生運用知識解決實際問題的能力較弱。因此，只有統(tǒng)一人工智能教材標準和內(nèi)容，學生才能夠在學習過程中形成大體一致的知識體系，才有利于教學評價和學生能力的培養(yǎng)。同時，應該及時地更新和調(diào)整教材的內(nèi)容和形式，以跟進人工智能技術(shù)的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢。

人工智能特別是生成式人工智能是人類社會發(fā)展的必然趨勢，因此其相關(guān)的教育必須結(jié)合相關(guān)技術(shù)的前沿發(fā)展步伐和學生的學習特點開展教學模式創(chuàng)新。本文的分析與探討旨在提升我國基礎教育階段的人工智能教育質(zhì)量，促進更拔尖創(chuàng)新人才涌現(xiàn)和中國式現(xiàn)代化的實現(xiàn)。

注：本文系2022年度徐州市規(guī)劃課題“鄉(xiāng)村小學‘機器人’教學與項目化學習整合案例研究”（課題編號：GH14-22-X004）和2022年度江蘇省教育科學規(guī)劃重點課題“智能社會背景下高校教師數(shù)字素養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查與提升路徑研究”（課題編號：B/2022/01/156）的階段成果

參考文獻

王本陸，千京龍，盧億雷，等. 簡論中小學人工智能課程的建構(gòu)[J]. 教育研究與實驗，2018（4）： 37-43.

何聚厚，李天宇，何秀青. 中小學人工智能教育大單元設計的意蘊、困境和路徑[J]. 中國電化教育，2022（2）： 30-37.

何文濤，龐興會，朱悅，等. 人工智能時代中小學教師信息化教學能力發(fā)展現(xiàn)狀與提升策略[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2022，32（3）： 92-101.