摘要：聯(lián)合國教科文組織于2024年9月頒布了全球首份《學生人工智能能力框架》，該文是對該能力框架的解讀。世界各國將先后步入智能社會的新時代，以理念引領(lǐng)和公民素養(yǎng)培養(yǎng)為核心職責的教育系統(tǒng)須預(yù)前構(gòu)想包容和可持續(xù)發(fā)展的智能社會所需的智能社會公民素養(yǎng)，主動定義和培養(yǎng)學生人工智能能力。在中小學階段，《學生人工智能能力框架》主張應(yīng)致力于將學生培養(yǎng)為人工智能的負責應(yīng)用者、合作設(shè)計者和有創(chuàng)造力的人工智能社會公民。為此，相關(guān)能力框架應(yīng)以以人為本的人工智能價值觀取向為出發(fā)點，綜合界定人工智能倫理知識和智能社會公民責任、服務(wù)于終生學習的可遷移人工智能知識和技能、面向社會包容和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的人工智能系統(tǒng)設(shè)計能力。中小學人工智能課程是智能社會公民素養(yǎng)奠基的主渠道，課程規(guī)劃機構(gòu)應(yīng)論證超學科人工智能能力結(jié)構(gòu)和核心課程體系，探索跨學科課程群和螺旋上升的課程序列，推進人工智能教師的專業(yè)化培養(yǎng)和發(fā)展，并建構(gòu)人工智能領(lǐng)域的效標參照評價體系。

關(guān)鍵詞：學生人工智能能力；中小學人工智能課程；智能社會公民素養(yǎng)；以人為本的人工智能觀念；人工智能倫理；人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用技能；人工智能系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

教育應(yīng)在人工智能時代繼續(xù)秉承理念引領(lǐng)和公民素養(yǎng)培養(yǎng)的核心使命，而不應(yīng)淪為逐利性人工智能的被動實驗田；學生的人工智能能力應(yīng)以智能社會公民素養(yǎng)作為論證起點，而不能衰減為商業(yè)人工智能系統(tǒng)的單盲操作技能或機械的編碼體驗；人工智能課程應(yīng)強化其引導(dǎo)人本觀念、內(nèi)化倫理原則和培養(yǎng)科創(chuàng)能力的綜合性主渠道功能，而不能萎縮為商業(yè)類培訓課程的配角或有名無實的“假唱”學科。聯(lián)合國教科文組織于2024年9月發(fā)布全球首份《學生人工智能能力框架》（簡稱“能力框架”）（UNESCO AI Competency Framework for Students）[1]，旨在引導(dǎo)政策界、研究界和實踐機構(gòu)適度超前構(gòu)想各國期望的智能時代公民素養(yǎng)，并由此界定學生人工智能能力結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)聯(lián)的核心概念，建設(shè)核心課程與調(diào)適跨學科課程，探索既符合特定領(lǐng)域認知特點又能支持全人培養(yǎng)的教學和評價方法。

一、培養(yǎng)以人為本的智能社會公民素養(yǎng)

（一）教育系統(tǒng)應(yīng)先發(fā)界定智能社會所需公民素養(yǎng)，不能淪為人工智能的被動試驗田

借助數(shù)據(jù)、算力、算法、模型架構(gòu)等領(lǐng)域的集成性創(chuàng)新，人工智能的研發(fā)在過去十幾年間呈現(xiàn)加速度躍遷的發(fā)展態(tài)勢，并隨之廣泛而深入地應(yīng)用到人類生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。2022年11月民用生成式人工智能的發(fā)布及其快速迭代，則進一步助推人工智能在各領(lǐng)域的滲透，教育領(lǐng)域也未例外。人工智能在提高生產(chǎn)效率方面的優(yōu)勢雖尚未在各個領(lǐng)域充分彰顯，但已對人類的基本權(quán)利、人類能動性、人類思維和決策的自主性、語言文化多樣性等產(chǎn)生了深遠影響[2][3]。如果人工智能時代的人類社會可以稱之為智能社會，智能社會的建構(gòu)過程必定是一個社會秩序和經(jīng)濟秩序交叉重構(gòu)的歷史進程。人工智能在新經(jīng)濟秩序中將體現(xiàn)為日益智能化的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、通用的智能生產(chǎn)工具、政府和公共服務(wù)中泛在的人機決策工具、操控和支持個體生活的智能平臺和應(yīng)用程序。人工智能驅(qū)動的新經(jīng)濟秩序會觸發(fā)社會秩序的重構(gòu)，其中最集中的矛盾是資本寡頭操控的人工智能機器中心主義與倡導(dǎo)智能機器服務(wù)于個體能力和社會可持續(xù)發(fā)展的以人為本的價值觀之間的沖突。機器中心主義主要表現(xiàn)為獵取性挖掘人類數(shù)據(jù)訓練人工智能模型的智能生產(chǎn)關(guān)系、誘迫用戶用數(shù)據(jù)隱私交換人工智能服務(wù)的智能服務(wù)關(guān)系模式、超級資本與算法合謀操控全社會數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施等深層技術(shù)社會關(guān)系。為保障每個人的基本權(quán)益、能動性和安全，應(yīng)倡導(dǎo)以人為本的智能化轉(zhuǎn)型。

當人類社會再次站在經(jīng)濟和社會秩序重構(gòu)的歷史十字路口，承擔理念引領(lǐng)、公民培養(yǎng)和人力資源供給的教育系統(tǒng)，不應(yīng)自貶為被動試用人工智能的試驗田，而應(yīng)責無旁貸地先發(fā)界定智能社會所需公民素養(yǎng)，主動規(guī)劃人工智能能力結(jié)構(gòu)及其培養(yǎng)方式。相關(guān)研究和政策應(yīng)研判以下根本問題：為構(gòu)建安全、包容和可持續(xù)發(fā)展的智能社會[4]，應(yīng)培養(yǎng)什么樣的智能社會公民？在為公民素養(yǎng)奠基的中小學階段，應(yīng)如何界定學生人工智能能力結(jié)構(gòu)和預(yù)期發(fā)展階段？作為能力培養(yǎng)主渠道的課程，應(yīng)如何超越學科本位的局限構(gòu)建超學科課程體系？聯(lián)合國教科文組織的“能力框架”正是為引導(dǎo)各國應(yīng)答上述歷史命題而研制的首份全球性參考藍本。

（二）倡導(dǎo)“智能社會公民素養(yǎng)”的前瞻概念，激發(fā)關(guān)于智能社會“培養(yǎng)什么人”的爭鳴

“能力框架”首倡“智能社會公民素養(yǎng)”（AI Society Citizenship）的概念并嘗試提出操作性定義，希望借此激發(fā)各國對智能社會培養(yǎng)什么人的前瞻思考、能力界定和課程過渡。

“能力框架”提出關(guān)于智能社會公民素養(yǎng)的定義并據(jù)此總結(jié)了中小學人工智能能力的總體育人目標：智能社會公民應(yīng)對人工智能的學習和應(yīng)用保持批判而開放的心態(tài)和終生學習的態(tài)度，并應(yīng)用人工智能支持在智能社會的自我實現(xiàn)和社會發(fā)展。能在智能社會時代繼承和動態(tài)調(diào)適作為守法和負責公民應(yīng)有的價值觀，尤其能針對不斷涌現(xiàn)的智能社會實踐場景，形成關(guān)于人工智能對人類社會影響的批判性思維和技術(shù)應(yīng)用服務(wù)于人的能力建設(shè)的觀念，成為人工智能的批判性評判者；能持續(xù)內(nèi)化和踐行以人為本的人工智能價值觀、倫理原則和法律規(guī)定，成為負責任的人工智能應(yīng)用者；能超越以個體人類為中心的人本主義理念，兼顧人工智能對智能社會公平性和氣候變化等更廣義人類生存環(huán)境的影響，成為支持社會包容和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的人工智能合作開發(fā)者與下一代人工智能技術(shù)的創(chuàng)新引領(lǐng)者。

“能力框架”進一步在價值觀層面對智能社會公民素養(yǎng)及其培養(yǎng)方式提供更深入的建議：（1）批判性智能社會公民價值觀：學生能結(jié)合實例和證據(jù)透視和分析人工智能廣泛滲透到人類社會的基礎(chǔ)設(shè)施后可能產(chǎn)生的深遠影響，并借此不斷深化對人工智能社會影響的批判能力；培養(yǎng)學生意識到人工智能和人類社會發(fā)展的“三難選擇”并形成批判性觀點，即“優(yōu)先考慮人工智能技術(shù)的創(chuàng)新加速并相對犧牲安全性和包容性”“優(yōu)先確保人工智能安全性”還是“確保包容性的應(yīng)用機會和應(yīng)用能力有限”？輔助學生批判性地分析人工智能對特定性別、邊緣族群和社會經(jīng)濟弱勢群體的歧視放大，批判性分析人工智能對社會關(guān)系、社會規(guī)范和社會結(jié)構(gòu)的影響。協(xié)助學生在符合其年齡的層次揭示人工智能深遠社會影響的起因，并評價應(yīng)如何通過調(diào)適法律框架、倫理準則和社會規(guī)范應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。（2）智能社會的個體社會責任：輔助學生合作構(gòu)想和分享期望中智能社會的樣態(tài)，討論為建設(shè)包容、可持續(xù)和公正的智能社會個體公民應(yīng)承擔的責任和義務(wù)，并從人工智能的設(shè)計者和使用者角度界定社會責任和義務(wù)。為學生提供社會情感發(fā)展支架，支持對智能社會公民的個體責任的持續(xù)內(nèi)化；鼓勵學生在復(fù)雜的仿真情境中考察人工智能設(shè)計和應(yīng)用的倫理原則以磨練以人為本人工智能理念的抗變能力。（3）作為智能社會公民的自我實現(xiàn)感和終生學習態(tài)度：引導(dǎo)學生動態(tài)評估人工智能在各領(lǐng)域應(yīng)用對工作和生活的影響，分析在智能社會生存和工作所需的能力。反思在智能社會中的個體發(fā)展目標并考察人工智能對個體自我實現(xiàn)的作用。支持學生樹立不斷學習和批判應(yīng)用人工智能支持自我實現(xiàn)和社會可持續(xù)發(fā)展的終生學習態(tài)度和適應(yīng)性能力。

（三）界定以人為本的人工智能能力框架，引導(dǎo)課程建設(shè)與調(diào)適

各國教育系統(tǒng)在審查相關(guān)課程和培訓計劃是否可超越產(chǎn)品培訓的局限支持學生以人為本的人工智能能力時，缺乏中立性的國際參考框架。“能力框架”力圖以智能社會公民素養(yǎng)為育人目標，界定人工智能能力的國際參考框架，倡議由四個層面構(gòu)成的核心人工智能能力結(jié)構(gòu)（從以人為本的人工智能觀念、人工智能倫理、人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用、人工智能系統(tǒng)設(shè)計）和“理解”“應(yīng)用”“創(chuàng)造”三個發(fā)展水平。

在政治意愿層面，各國政府在《關(guān)于人工智能與教育的北京共識》[5]中形成了將人工智能相關(guān)技能納入中小學及其他各級各類課程和資歷認證體系中的共識。然而，課程建設(shè)與政治意愿之間存在巨大落差。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織2022年的全球調(diào)研[6]，全球僅有15個國家已開發(fā)并在實施政府主導(dǎo)的中小學人工智能課程。同時，各國課程存在重技術(shù)操作而輕價值觀和人工智能倫理的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)性偏差、課時分配只有幾個小時的課程虛置或空心化缺陷。同時，與政府主導(dǎo)課程的滯后狀態(tài)形成鮮明對比的是私有企業(yè)基于其產(chǎn)品的平臺操作類課程和商業(yè)培訓課程的迅速膨脹及未經(jīng)評估和驗證的泛濫性推廣。同時，私有企業(yè)假借人工智能素養(yǎng)普及之名主導(dǎo)人工智能能力的界定并借機推廣商業(yè)平臺操作技能的現(xiàn)象極為普遍。這些亂象的直接影響是學校人工智能課程成為商業(yè)課程的套牌課或假唱課，深遠影響是教育系統(tǒng)的公共課程建設(shè)能力的萎縮和人工智能教師的去專業(yè)化。

“能力框架”倡導(dǎo)構(gòu)建涵蓋以人為本的觀念、人工智能倫理、知識與技能、人工智能系統(tǒng)創(chuàng)新能力的均衡課程結(jié)構(gòu)。同時，詳細闡釋各能力模塊獨特的內(nèi)涵和外延以及各模塊間的內(nèi)在聯(lián)系，希望借此加快中立而系統(tǒng)的人工智能課程的規(guī)劃和建設(shè)。

二、指導(dǎo)原則

（一）以判斷人工智能解決現(xiàn)實問題的適用性作為批判思維和觀念轉(zhuǎn)變的起點

批判思維是人類個體與人工智能安全和有意義互動所需的基本思維模式、認知起點和實踐導(dǎo)向。為建設(shè)人類主導(dǎo)的智能社會，中小學生應(yīng)被培養(yǎng)為人工智能迭代和跨代開發(fā)的決策者，應(yīng)具備以人為本的意識和批判性思維能力，以支持他們思考和判斷面向包容和可持續(xù)發(fā)展的智能社會尤應(yīng)開發(fā)何種人工智能以及應(yīng)如何應(yīng)用。為此，“能力框架”試圖引導(dǎo)學生就根本性的命題展開思考和討論，例如：人工智能勢必能協(xié)助解決人類面臨的真實性全球挑戰(zhàn)還是將會對人類造成超越人類控制能力的威脅？訓練和應(yīng)用人工智能對氣候變化造成的負面影響是否遠遠超過其在應(yīng)對氣候危機方面可預(yù)期的積極影響？人類應(yīng)重點關(guān)注和評估人工智能應(yīng)用可能帶來的哪些社會、經(jīng)濟、政治、人口學等重大影響？

人工智能驅(qū)動的變革對人類能動性、人機互動、社會公平和經(jīng)濟包容性等均有深遠影響。學生應(yīng)對現(xiàn)有人工智能技術(shù)的優(yōu)勢和缺陷有批判意識基于客觀證據(jù)的批判能力?！澳芰蚣堋敝铝τ谂囵B(yǎng)學生學會從對人類能動性、社會包容和公平、機構(gòu)和個體的安全性、語言文化多樣性、多元觀點的建構(gòu)和表達、環(huán)境和生態(tài)可持續(xù)性等方面的影響出發(fā)考查人工智能的適用性。支持學生摒棄人工智能是所有問題或任務(wù)的解決方法的錯誤理念，形成關(guān)于何時不該采用人工智能方案、目前人工智能尚不能為哪些問題提供解決方案、何時可以用人工智能系統(tǒng)作為解決方案一部分以及人工智能在問題解決中有哪些優(yōu)點和缺陷的批判性意識和觀念。

在知識技能層面，“能力框架”強調(diào)引導(dǎo)學生基于有意義的真實任務(wù)學習相關(guān)方法性知識、為解決真實世界的可持續(xù)發(fā)展專題探索和實踐人工智能工具與系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)。智能社會的公民不僅需要遵守相關(guān)法規(guī)和倫理原則，還應(yīng)為人工智能治理法規(guī)的調(diào)適和包容公平的智能社會建設(shè)做出貢獻?！澳芰蚣堋睆娬{(diào)支持學生圍繞人工智能倫理的基本爭議展開探究和討論，內(nèi)化倫理原則并形成自覺自律的合規(guī)行事習慣，同時鼓勵學生批判智能產(chǎn)品用戶手冊是否充分體現(xiàn)設(shè)計倫理以及如何改進現(xiàn)有的倫理法規(guī)等。

（二）優(yōu)先培養(yǎng)以人為本的人機互動所需的能力及其應(yīng)用范式

每個社會公民具備以人為本與人工智能互動的意識和能力還是毫無覺察和控制力的被商業(yè)逐利的智能機器操控，將決定人類是否會邁向一個人工智能能力日強而人類能力漸衰、智能財富更集中而數(shù)據(jù)被剝削者更窮的智能社會。因此，指導(dǎo)學生形成以人為本人機互動的能力是人工智能能力培養(yǎng)的基本價值觀導(dǎo)向。教科文組織倡導(dǎo)的以人為本的人工智能價值取向包含以下核心要義：人工智能的設(shè)計和應(yīng)用應(yīng)服務(wù)于提升人類個體能力和社會可持續(xù)發(fā)展的目的；應(yīng)為所有人提供平等、包容訪問和使用的人工智能的權(quán)利；系統(tǒng)性推廣的人工智能應(yīng)遵循可解釋性、安全可靠和無傷害原則尤其應(yīng)保護人類能動性和人的尊嚴；人工智能的選用、使用和監(jiān)督過程應(yīng)強調(diào)人類控制和人類問責原則。

“能力框架”強調(diào)應(yīng)借助人工智能挑戰(zhàn)和拓展人類的高水平認知活動，而不應(yīng)篡越或替代人類的思維過程。并進一步建議將保護和增強人類能動性作為設(shè)計人工智能課程的核心指導(dǎo)原則，相關(guān)課程應(yīng)支持學生理解人工智能系統(tǒng)會收集哪些數(shù)據(jù)、會借助何種方法利用這些數(shù)據(jù)訓練人工智能模型、數(shù)據(jù)采集和使用周期會對其隱私和更廣泛的生活產(chǎn)生何種影響；應(yīng)試圖激發(fā)學生作為個體人類自然成長和學習的內(nèi)部動機，在人工智能日益普及的場景中強化人類選擇的自主性和人類問責原則；引導(dǎo)學生理解人類之間的互動和人類的各類創(chuàng)作尤其是藝術(shù)創(chuàng)作不應(yīng)為智能生成作品替代。該“能力框架”也期望能通過培養(yǎng)學生以人為本的人機互動能力防止學生對人工智能平臺產(chǎn)生沉溺或過度依賴。

（三）引領(lǐng)氣候友好的人工智能設(shè)計與應(yīng)用

為培養(yǎng)學生成長為以人為本的人工智能合作開發(fā)者和批判性人工智能迭代和跨代研發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者，課程設(shè)計者和實施者須首先成為批判性評判現(xiàn)有人工智能人本性的示范者，而不能無視現(xiàn)有人工智能全生命周期對環(huán)境和生態(tài)、人類能力、社會秩序造成的危害和深遠威脅，盲目要求學生理解、重復(fù)和固化現(xiàn)有的有害人工智能模型訓練、生產(chǎn)和推廣模式。

該“能力框架”是率先倡導(dǎo)氣候友好的人工智能設(shè)計與應(yīng)用的國際文件之一。該“能力框架”指出，在商業(yè)逐利驅(qū)動的人工智能研發(fā)競賽中，人工智能對環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的負面影響會被有意邊緣化為次要考慮，有關(guān)人工智能對環(huán)境危害的理性觀點會被“人工智能是協(xié)助人類逆轉(zhuǎn)氣候變化的救世主”的虛假宣傳掩蓋。在呼吁政策制定者制定人工智能能耗管理機制等監(jiān)管措施的同時，應(yīng)在界定人工智能能力框架、課程培養(yǎng)目標和學習專題過程中，有意識培養(yǎng)學生深入理解現(xiàn)有模型訓練模式對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的破壞性影響，為學生設(shè)計有關(guān)人工智能環(huán)境影響的項目式學習活動，激發(fā)和支持學生探索可減少環(huán)境危害的新興人工智能技術(shù)和方法。

（四）倡導(dǎo)以包容的方式培養(yǎng)包容性的人工智能能力

人工智能的可達性和人工智能能力將成為智能社會每個公民的基本權(quán)利。每個學生都應(yīng)學會如何將包容性的原則滲透到人工智能系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用的各關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，并學會為包容性智能社會的建設(shè)承擔個體社會責任。“能力框架”全面闡釋了人工智能能力培養(yǎng)中包容性的以下意蘊：在人工智能能力框架中，有機滲透與人工智能包容性有關(guān)的專題和學習活動，支持學生理解和應(yīng)用人工智能全生命周期中的包容性原則，包括代表不同人群的數(shù)據(jù)選擇、去偏性的算法設(shè)計、防歧視的模型訓練方法、支持包容性訪問的功能設(shè)計、人工智能輸出的包容性測試、相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用實踐對社會包容的影響評估等。人工智能課程的設(shè)計應(yīng)考慮到對本國和本地不同群體學生的包容性和適用性，避免局限于脫離多數(shù)學校和學生實際的高技術(shù)學習環(huán)境和過高的課程實施成本。在推薦特定人工智能平臺或工具作為課程載體時，應(yīng)設(shè)立或采取嚴謹?shù)膶徍蓑炞C機制，防止采用對特定性別、能力、社會經(jīng)濟背景、語言或文化群體等方面存在算法偏見的系統(tǒng)，并有針對性地鼓勵輔助有身體或智力障礙學生的人工智能工具。

（五）奠定可支持終生學習的遷移性價值觀和知識圖式

學生在具體情境中針對人工智能生成意義的過程依賴于其先前相關(guān)知識經(jīng)驗的數(shù)量、知識經(jīng)驗之間的組織性和學生調(diào)用相關(guān)知識的熟練程度。人工智能能力結(jié)構(gòu)和相關(guān)課程應(yīng)挖掘和總結(jié)可遷移的價值觀、知識和技能及其組織結(jié)構(gòu)方式，支持學生奠定基礎(chǔ)性人工智能概念結(jié)構(gòu)和涵蓋價值觀、知識和技能的廣義知識圖式，幫助學生同化終生學習進程中的新知識，或針對新問題解決情境和新技術(shù)調(diào)適升級知識圖式。

首先，以人為本的觀念和倫理原則可提供具有遷移性的思維定向以及選用人工智能的行為習慣范式。相關(guān)課程應(yīng)循序漸進引導(dǎo)學生思考哪些是不可動搖的核心價值觀念（比如人的基本權(quán)利和尊嚴、平等、無歧視、語言文化多樣性等）、哪些核心觀念應(yīng)面向智能化場景做出動態(tài)調(diào)適（比如人類能動性與機器能動性在多樣化人機互動場景中的具體體現(xiàn)）。進一步指導(dǎo)學生從以人為本的觀念出發(fā)理解和內(nèi)化人工智能倫理原則，并深化到對設(shè)計倫理的理解和實踐。其次，公共課程應(yīng)超越商業(yè)培訓課的品牌捆綁或平臺捆綁的局限，挖掘和整理無關(guān)品牌、無關(guān)特定產(chǎn)品的人工智能基本原理，支持學生構(gòu)建相對跨越技術(shù)迭代的遷移性知識技能圖式。“能力框架”建議引導(dǎo)學生建構(gòu)和逐步深化對人工智能數(shù)據(jù)、算法、模型和系統(tǒng)設(shè)計的概念性理解。同時，通過合理教學方式和實踐情境，支持學生結(jié)合真實挑戰(zhàn)性任務(wù)學知識和用技術(shù)、從對人類社會的影響出發(fā)批判技術(shù)等方式建構(gòu)概念性知識圖式。此外，“能力框架”還鼓勵學生通過優(yōu)化現(xiàn)有人工智能模型、合作開發(fā)有意義的人工智能工具等方式培養(yǎng)創(chuàng)造力；并進一步通過人工智能系統(tǒng)設(shè)計中的工程設(shè)計、技術(shù)實現(xiàn)、反饋迭代的流程，培養(yǎng)學生應(yīng)對復(fù)雜應(yīng)用場景和快速迭代的技術(shù)發(fā)展所需的適應(yīng)能力。以人為本的價值觀、概念性知識圖式、智能技術(shù)適應(yīng)力和創(chuàng)造力的有機統(tǒng)一，共同構(gòu)成學生在智能社會終生學習、合作創(chuàng)作和履行智能社會公民責任所需的能力和人格結(jié)構(gòu)。

三、人工智能能力框架：多層面相對獨立又有機統(tǒng)一的螺旋進階

（一）以“以人為本的觀念”為綱的人工智能能力兩維框架

人工智能能力既要體現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域維度與價值觀、知識、技能維度交叉決定的能力結(jié)構(gòu)，又應(yīng)體現(xiàn)學生的能力發(fā)展階段。為此，“能力框架”從以下兩個維度對學生人工智能能力進行操作性定義：（1）能力“層面”：涵蓋為智能社會公民能力奠基所需的既相對獨立又相互關(guān)聯(lián)的四個層面，即以人為本的人工智能觀念、人工智能倫理、人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用、人工智能系統(tǒng)設(shè)計。其中，“人工智能倫理”層面突出強調(diào)價值觀與知識技能的交叉，而“人工智能系統(tǒng)設(shè)計”重在體現(xiàn)人工智能科技創(chuàng)新能力。（2）進階“水平”：劃分為理解、應(yīng)用和創(chuàng)造三個水平?！澳芰蚣堋睂θ齻€水平的具體定義和實踐表現(xiàn)描述，既為學生的能力發(fā)展提供導(dǎo)航，又為課程設(shè)計者規(guī)劃螺旋上升的課程序列提供基準線和達標線。四個能力層面與三個進階水平交叉構(gòu)成12個能力模塊（如表1所示），每個模塊以在該層面特定知識或任務(wù)專題上達到預(yù)期水平的典型能力特質(zhì)命名。

（二）結(jié)合技術(shù)和應(yīng)用場景實例界定能力模塊，避免脫離實踐的能力概念化

多層面、多水平能力框架的建構(gòu)是一個從多樣化技術(shù)門類和應(yīng)用場景中總結(jié)一般性和一貫性能力表現(xiàn)并將之概念化的抽象過程?！澳芰蚣堋备髂芰δK的界定既突出學生能力在特定領(lǐng)域中的獨特行為表現(xiàn)，又穿插各能力層面之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，以體現(xiàn)多層面能力的有機統(tǒng)一和“全人”的整體能力。

1.理解水平的能力模塊：面向所有學生的智能社會公民素養(yǎng)基準線

面對智能社會，所有學生都應(yīng)用具備以人為本的人工智能價值觀以及日常人機互動所需的基本知識技能以便能成為具有批判思維能力和安全負責應(yīng)用人工智能的智能社會公民?！袄斫狻彼绞轻槍λ袑W生的基礎(chǔ)性入門水平，可為學生提供后續(xù)學習所需的基本態(tài)度、認知基礎(chǔ)和基本實踐經(jīng)驗。本水平可作為面向所有公民的人工智能掃盲水平，但不能作為學生在人工智能課程上的結(jié)業(yè)水平。達到“理解”水平的學生應(yīng)能形成對“什么是人工智能”的理解；能對相關(guān)價值觀、倫理問題以及人工智能的概念性知識、訓練過程和技術(shù)方法等建構(gòu)適合其年齡的理解和解釋；能結(jié)合真實世界和社會實踐解釋和舉例說明其理解的相關(guān)知識，并具備將新知識同化到已有知識圖式或根據(jù)需要更新其知識結(jié)構(gòu)的基本能力。該水平的具體模塊界定如下。

（1）人類能動性：該模塊是關(guān)于人機互動中“誰控誰”的批判思維能力。學生應(yīng)認識到“人工智能由人類主導(dǎo)”以及人工智能開發(fā)者的決策對人類用戶的權(quán)利、人機互動以及學生自身的生活和人類社會活動會產(chǎn)生深遠影響；能結(jié)合自身經(jīng)驗理解在設(shè)計、提供和應(yīng)用人工智能過程中保護人類能動性的現(xiàn)實意義；能理解人類控制原則對人工智能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用的實際意義以及人類控制的缺失會導(dǎo)致何種后果。

（2）具身倫理：該模塊旨在引導(dǎo)學生理解“人工智能倫理與我何干”“有哪些必學倫理原則”等基本問題。學生應(yīng)能形成基本人工智能倫理知識框架以指導(dǎo)其結(jié)合個人生活經(jīng)驗理解典型人工智能倫理問題背后的成因、不同倫理問題對人類權(quán)利、社會公平、包容性、平等和氣候變化等的影響；能基于“能力框架”倡議的六個必備人工智能倫理原則，形成內(nèi)化性的理解，并能結(jié)合具身經(jīng)驗在其人工智能的應(yīng)用實踐、實踐反思和批判思維活動中體現(xiàn)和應(yīng)用這些倫理原則。該框架對六項倫理原則的界定如下：a.不損害：學生應(yīng)能表現(xiàn)出對“不能開發(fā)和應(yīng)用以損害人類為意圖的人工智能系統(tǒng)”。學生應(yīng)能評價特定人工智能解決方案是否符合以人為本的價值觀以及是否保護人類權(quán)利和數(shù)據(jù)隱私等；能判斷特定人工智能方法是否合乎國際或當?shù)厝斯ぶ悄芄芾矸煞ㄒ?guī)。b.相稱性：學生應(yīng)能具備評判某一特定人工智能系統(tǒng)在實現(xiàn)某一合理目標時，在綜合成本效益、效果和效率等方面是否有比較優(yōu)勢的能力，并能基于適合其年齡的知識和技能判斷具體人工智能工具是否適合特定的社會文化背景。c.非歧視：學生應(yīng)能形成檢測人工智能工具及其輸出內(nèi)容中內(nèi)嵌或隱含的偏見所需要的基本意識和技能，并能從性別、種族、年齡、能力、收入、語言和文化背景等角度分析和檢測潛在的歧視；能形成包容性人工智能的意識。d.可持續(xù)：基于適合其年齡和能力的方式，學生應(yīng)能通過具體實例說明或借助他們可理解的證據(jù)解釋特定人工智能系統(tǒng)對環(huán)境、氣候變化、社會和文化可持續(xù)發(fā)展的影響，并倡導(dǎo)有利于社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的人工智能設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用方式。e.人機互動中的人類決策：學生應(yīng)能解釋為何在應(yīng)用人工智能過程中人類應(yīng)承擔倫理和法律責任而不應(yīng)將決策權(quán)讓渡給機器；能借助實例解釋在借助人工智能做決策的流程中，人類如何履行問責原則。f.透明性和可解釋：學生應(yīng)意識到使用者具有法律賦予的要求人工智能設(shè)計者和提供者提供特定人工智能解釋性信息的權(quán)利，包括該人工智能系統(tǒng)是如何工作的、該系統(tǒng)是如何基于算法和模型生成輸出的、該系統(tǒng)的主要功能適用哪些年齡和能力范圍等。

（3）人工智能基礎(chǔ)：該模塊試圖奠定學生關(guān)于“人工智能如何工作”的基本理解。學生應(yīng)能形成關(guān)于人工智能智能的基礎(chǔ)知識和基本技能，包括有關(guān)數(shù)據(jù)和算法的基礎(chǔ)知識、理解跨學科基礎(chǔ)知識在循序漸進理解數(shù)據(jù)和算法過程中的重要性等；學生應(yīng)能聯(lián)系其他社會活動和個體生活理解人工智能的概念性知識；能基于其不斷深入的有關(guān)人工智能工作原理的知識，具體化地深化以人為本的人工智能觀念和對相關(guān)倫理原則的理解。

（4）智能系統(tǒng)問題界定能力：該模塊引導(dǎo)學生思考和理解“什么問題不該用人工智能和怎么界定一個好的人工智能問題”。學生應(yīng)能理解“智能系統(tǒng)的問題界定是人工智能創(chuàng)新的起點”的重要意義；該“能力框架”是幾乎唯一強調(diào)學生首先判斷“何時不該用人工智能作為解決方案”的人工智能能力指導(dǎo)性文件：學生應(yīng)結(jié)合具體情況，從法律、倫理和邏輯推理等角度，對是否應(yīng)采納人工智能系統(tǒng)作為解決方法做出判斷。在相對確定人工智能解決方案的適當性的基礎(chǔ)上，學會結(jié)合需求和各種現(xiàn)實條件界定一個智能系統(tǒng)問題的邊界、目標和各類局限，學習對一個智能系統(tǒng)進行概念化所需的知識和技能，包括評價不同技術(shù)的適用性、界定數(shù)據(jù)需求、構(gòu)思系統(tǒng)測評和反饋工具等。

2.應(yīng)用水平的人工智能能力：面向所有學生的人工智能課程達標標準

學校教育應(yīng)將學生培養(yǎng)為人工智能的負責應(yīng)用者、合作開發(fā)者以及支持個人興趣和社會可持續(xù)發(fā)展的有效應(yīng)用者。為此，“應(yīng)用”水平適用于所有學生，該水平的有效學習要求學生已經(jīng)具備“理解”水平的人本人工智能觀念、對基本倫理原則的內(nèi)化和人工智能基礎(chǔ)知識與技能。達到應(yīng)用水平的學生應(yīng)能建構(gòu)可遷移的人工智能概念性知識結(jié)構(gòu)和相互貫通的系列實踐技能；應(yīng)能習慣性地應(yīng)用以人為本的思維觀念和倫理原則以指導(dǎo)對智能工具的評估、學習和應(yīng)用。盡管教育系統(tǒng)應(yīng)盡可能鼓勵學生追求“創(chuàng)造”水平的能力發(fā)展階段，但多數(shù)在人工智能領(lǐng)域并無強烈學習興趣的學生或缺乏必要課時的教育系統(tǒng)，可選擇將應(yīng)用水平作為中小學人工智能課程的畢業(yè)達標水平。達到該水平的學生的能力和人格特質(zhì)可以用以下能力模塊來描述。

（1）人類問責：該模塊主要針對人機互動支持決策過程中“誰負責”的問題。學生應(yīng)能認識到人類問責制是人工智能開發(fā)者和服務(wù)提供者的法律義務(wù)，并能在學習開發(fā)和應(yīng)用人工智能時學會承擔相應(yīng)人類職責；能理解人類問責是機構(gòu)和個人在應(yīng)用人工智能支持關(guān)于人的決策時應(yīng)承擔的法律和社會責任，并能學會在做出高利害決策過程如何不將決定權(quán)讓渡給智能系統(tǒng)；能針對“應(yīng)用人工智能提供的輸出替代人類思維和用智能預(yù)測篡越人類決策”等虛假主張?zhí)岣吲袛嗄芰陀^念態(tài)度上的抗壓力。

（2）安全負責的應(yīng)用：該模塊旨在培養(yǎng)學生學會“如何合規(guī)應(yīng)用人工智能”。學生應(yīng)具備以遵守倫理規(guī)則和當?shù)胤ㄒ?guī)的方式負責任地應(yīng)用人工智能的行事能力；能意識到泄漏數(shù)據(jù)隱私可能導(dǎo)致的風險，學會相關(guān)知識和技能以保障其數(shù)據(jù)只有在個人充分理解并獲得許可時才能被收集、使用、分享、存檔和刪除；能意識到典型的人工智能安全事故和某一人工智能系統(tǒng)的具體風險，在應(yīng)用人工智能時能通過合理的行為保護自我和同伴的安全。

（3）應(yīng)用技能：該模塊的目標是幫助學生學會“讓數(shù)據(jù)和算法為人工智能工作”所需的知識和技能。學生應(yīng)能建構(gòu)適合其年齡的關(guān)于數(shù)據(jù)、算法、人工智能編程的知識結(jié)構(gòu)，并在這些領(lǐng)域獲得適合其年齡的可遷移應(yīng)用技能；應(yīng)學會批判性評價和調(diào)用開源人工智能工具、開源算法庫或開源數(shù)據(jù)集。

（4）架構(gòu)設(shè)計：該模塊旨在支持學生理解“人工智能系統(tǒng)的分層架構(gòu)如何工作”。學生應(yīng)學習適合其能力水平的規(guī)劃配置可升級、易維護和可重用的智能系統(tǒng)架構(gòu)所需的方法性知識和實踐技能，包括數(shù)據(jù)、算法、模型和應(yīng)用界面等不同層次的知識和技能；學生應(yīng)能形成調(diào)用數(shù)據(jù)庫、編程工具和計算資源以搭建智能系統(tǒng)所必需的基本能力；學生能在配置、搭建和優(yōu)化架構(gòu)過程中有機滲透以人為本的價值觀和倫理原則。

3.創(chuàng)造水平的人工智能能力：面向特長學生的拓展性能力邊界

為建設(shè)包容和可持續(xù)的智能社會，學生應(yīng)被培養(yǎng)為定義可信人工智能設(shè)計規(guī)范的引領(lǐng)者。創(chuàng)造水平致力于引導(dǎo)學生成長為理性的智能系統(tǒng)合作開發(fā)者，并能踐行支持社會包容和環(huán)境可持續(xù)的人本人工智能設(shè)計理念。該水平主要針對在人工智能領(lǐng)域有較強興趣和能力基礎(chǔ)的學生。對在人工智能領(lǐng)域沒有強烈興趣或缺乏充分課時和相關(guān)資源支持的學生，該水平的學習結(jié)果可作為選學而非必修課程。達到本水平的學生應(yīng)能批判性地應(yīng)用先前所學有關(guān)數(shù)據(jù)、算法和設(shè)計倫理等方面的知識技能支持智能工具的組合與應(yīng)用、人工智能治理法規(guī)的調(diào)適與改進，并能進一步培養(yǎng)人工智能科技創(chuàng)新的興趣和能力，學會借助包括開源資源在內(nèi)的工具和模型開發(fā)新智能工具。學生應(yīng)強化作為合作人工智能開發(fā)者的身份認同感和歸屬感。學生將結(jié)合具體實踐強化對人工智能社會影響的批判并形成個性化的智能社會公民責任感。本水平的能力特質(zhì)可用以下能力模塊來描述。

（1）智能社會公民素養(yǎng)：該模塊試圖引導(dǎo)學生理解在人工智能社會每個人“應(yīng)履行哪些公民責任”。學生應(yīng)能形成有關(guān)人工智能對人類社會影響的批判性觀點，并能將以人為本的價值觀拓展到面向人本人工智能設(shè)計和應(yīng)用的倡議行動中；應(yīng)能鞏固作為智能社會公民的公民意識和社會責任感，能強化對學習和應(yīng)用人工智能支持自我實現(xiàn)的開放心態(tài)和好奇心。

（2）設(shè)計倫理：該模塊引導(dǎo)學生學會在人工智能設(shè)計和產(chǎn)品評估等環(huán)節(jié)“如何保障工具的合規(guī)性”。學生應(yīng)學會在設(shè)計、評價和使用人工智能工具以及評估和改進人工智能治理法規(guī)過程中采納“設(shè)計倫理”的取向；應(yīng)能意識到對人工智能設(shè)計意圖的評價和修正應(yīng)始于智能系統(tǒng)的概念化階段并覆蓋人工智能的全周期；學生應(yīng)能應(yīng)用合適的指標評價特定人工智能工具是否遵循倫理法規(guī)，并能使用多相關(guān)方倫理評價矩陣等方法評價具體治理法規(guī)并提出調(diào)改建議。

（3）創(chuàng)作人工智能工具：該模塊試圖支持學生學會“如何組合和定制工具以解決現(xiàn)實問題”的創(chuàng)造性和適應(yīng)能力。學生應(yīng)能深化數(shù)據(jù)和算法等領(lǐng)域的知識和技能，調(diào)適已有人工智能工具以創(chuàng)作任務(wù)驅(qū)動的智能工具；應(yīng)能在評價現(xiàn)有智能工具以及測試自我創(chuàng)作的工具過程中，綜合應(yīng)用以人為本的觀念和倫理規(guī)則，養(yǎng)成合作創(chuàng)作過程中所需的社會情感p4kq2AaiPnxg8Ki00fn0Tw==技能，包括適應(yīng)能力、復(fù)雜溝通能力、團隊協(xié)作等。

（4）反饋與迭代：該模塊試圖激發(fā)學生思考“該關(guān)閉還是優(yōu)化系統(tǒng)”的復(fù)雜決策并培養(yǎng)“如何優(yōu)化”的綜合能力。學生應(yīng)學會評價人工智能模型設(shè)計的人本合理性、系統(tǒng)的技術(shù)魯棒性、應(yīng)用的社會和環(huán)境影響等所需的跨學科知識和操作性方法：應(yīng)能學會在做出何時應(yīng)關(guān)閉一個智能系統(tǒng)以及如何減少既發(fā)危害的模擬決策過程中應(yīng)用以人為本的觀念和倫理規(guī)則；應(yīng)獲得適合其年齡的根據(jù)測試結(jié)果和反饋改進數(shù)據(jù)集、重組算法和增強架構(gòu)性能的技術(shù)能力；養(yǎng)成作為人工智能合作創(chuàng)造者的身份認同感。

四、基于能力模塊的課程規(guī)劃詳解：人工智能課程的概念體系與教學建議

“能力框架”在對能力模塊進行界定基礎(chǔ)上，針對各模塊提供課程規(guī)劃詳解。該課程規(guī)劃詳解主張智能社會公民素養(yǎng)的培養(yǎng)是學校人工智能課程的主渠道、課外學習、基于互聯(lián)網(wǎng)等媒體的非正規(guī)學習以及與家庭和同伴互動等非主流渠道共同作用的結(jié)果。教育系統(tǒng)應(yīng)首先強化學校課程的規(guī)劃實施，并加強學校課程對其他渠道的引領(lǐng)和整合作用。課程規(guī)劃詳解通過“課程目標”“建議教學方法”和“建議學習環(huán)境”等欄目，詳細闡釋各專題相對自成體系的概念要點及其合適的教學方法和學習環(huán)境，同時體現(xiàn)各模塊之間的內(nèi)在關(guān)系和實踐關(guān)聯(lián)，構(gòu)成適用于多樣化情境的課程規(guī)劃圖譜。各能力模塊詳解的欄目及其設(shè)計意圖如表2所示。

（一）課程目標：關(guān)于知識圖式及其實踐應(yīng)用的課程網(wǎng)格

“課程目標”是從課程設(shè)計者的角度，規(guī)劃課程培養(yǎng)目標、根本性課程專題的深廣度以及課程可能提供的能力培養(yǎng)活動。課程目標的界定體現(xiàn)了下屬矛盾的合理平衡：

（1）專題概念的系統(tǒng)性與必要性：該“能力框架”在全面掃描學生人工智能能力可能涵蓋的重要概念基礎(chǔ)上，選擇其中具有根本性價值的核心專題進行界定。專題的界定既強調(diào)價值觀和知識技術(shù)體系的完整性，又注重實用價值。比如“人類能動性”模塊引導(dǎo)學生建構(gòu)“關(guān)于人工智能由人類主導(dǎo)的意識”“對人工智能實施充分人類控制的必要性的理解”和“對人類能動性與機器能動性動態(tài)關(guān)系的批判思維”的知識體系，而“具身倫理”模塊則總結(jié)提煉了的學生應(yīng)用人工智能必備的六項倫理原則等。

（2）能力的概念性與場景性：試圖結(jié)合技術(shù)實例或應(yīng)用場景解釋概念的抽象內(nèi)涵和外延，幫助學生結(jié)合自身和社會需要學習技術(shù)、合作開發(fā)或開展創(chuàng)新。例如，在“人類能動性”模塊有關(guān)“對人工智能實施充分人類控制的必要性的理解”的知識點詳解中，強調(diào)學生結(jié)合場景理解人類能動性與機器能動性之間的辯證關(guān)系。既選擇人工智能可支持人類能動的真實場景，輔助學生理解人類如何采取合理的人機互動以增強人類能力；又引導(dǎo)學生討論人機能動性相互沖突的案例，比如人工智能可超過人類的感知覺極限協(xié)助醫(yī)療診斷、生成式人工智能對計算機編碼的自動糾錯等場景，激發(fā)學生理解人機能動性之間的邊界并非一成不變而應(yīng)根據(jù)具體情境動態(tài)合理調(diào)整。

（3）各能力專題的獨特性與關(guān)聯(lián)性：能力模塊詳解既界定學生在具體能力專題上的獨特表現(xiàn)，又體現(xiàn)各層面缺一不可、相互關(guān)聯(lián)的互補作用。比如，各模塊的詳解一以貫之地體現(xiàn)以人為本的人工智能觀念為各層面提供批判性思維范式和智能社會公民責任所需的態(tài)度傾向；倫理原則具體體現(xiàn)以人為本的觀念如何指導(dǎo)安全合規(guī)的應(yīng)用，也引導(dǎo)學生人工對智能工具的評價、應(yīng)用和合作開發(fā)；人工智能底層技術(shù)的學習和智能系統(tǒng)設(shè)計則反向為深化倫理原則的內(nèi)化提供從具體到綜合的技術(shù)場景。

（二）建議教學方法：適合領(lǐng)域特點的分類教學法設(shè)計與貫通融合

面向智能社會的學生人工智能能力奠基需要學校教育組織學生參與校內(nèi)外教育教學的各種典型學習活動和開放性實踐以達成超越單一學科的能力培養(yǎng)目標，屬于典型的超學科課程教學。其中典型的學習類型包括：價值觀養(yǎng)成、社會情感類學習、倫理觀念的內(nèi)化、跨學科概念性知識的理解與探究、面向真實場景的數(shù)據(jù)和算法的學習與應(yīng)用、基于真實任務(wù)的人工智能工具開發(fā)、運用工程思維的人工智能系統(tǒng)設(shè)計、個體學習和合作學習等。同時，學生需要面對大量沒有固定答案的結(jié)構(gòu)不良的專題概念或問題情境。

“能力框架”中的教學方法建議欄目倡導(dǎo)基于各模塊領(lǐng)域或?qū)ｎ}特點的分類教學設(shè)計與各方法相互銜接、有機融合的教學規(guī)劃與實施。例如：針對以人為本的人工智能觀念和人工智能倫理培養(yǎng)，建議了基于兩難沖突的觀點采擇等方法。例如，在“具身倫理”模塊，建議教師針對蘊藏人工智能兩難沖突的具體情境，協(xié)助學生理解倫理沖突背后隱含的倫理誘因，在兩難觀點之間做出采擇并解釋采納某種觀點的倫理依據(jù)； 針對人工智能倫理原則，設(shè)計了基于場景的基本倫理爭議歸因、倫理原則理解和倫理法規(guī)內(nèi)化等教學方法示例。例如，在輔助學生理解六項倫理原則時，建議課程組織學生針對包含倫理沖突的情境開展案例分析，引導(dǎo)學生討論具體工具及其應(yīng)用可能引發(fā)的爭議，揭示倫理沖突的成因和應(yīng)采取的倫理原則，并在多場景案例分析基礎(chǔ)上通過概念圖等方式建構(gòu)和拓展對相關(guān)倫理原則的理解；針對人工智能概念性知識圖式的建構(gòu)，建議圍繞具體工具或情境開展基于問題的探究和知識圖式的建構(gòu)，并逐步更新知識結(jié)構(gòu)等方法。例如，在“人工智能基礎(chǔ)”能力模塊中建議“基于實例的人工智能定義和外延”，鼓勵教師組織學生針對各領(lǐng)域的工具開展調(diào)查和實驗，判斷哪些并非人工智能、哪些屬于人工智能、主要采用了哪些人工智能技術(shù)；針對技術(shù)操作和工具制作的學習，建議了基于仿真任務(wù)的工具制作項目以及基于任務(wù)變式的遷移能力練習。比如，在“創(chuàng)作人工智能工具”模塊中，建議針對學校和家庭用電量監(jiān)控、本地特定生活或旅行線路的微觀天氣預(yù)報、當?shù)啬撤N傳染疾病的追蹤等組合或調(diào)適人工智能工具；針對“人工智能系統(tǒng)設(shè)計”則主要建議綜合性項目式學習和實踐方法。例如，在“反饋與迭代”模塊，建議課程設(shè)計和實施者為學生提供模擬批判性地檢測學生自己設(shè)計的人工智能系統(tǒng)的項目式學習任務(wù)，學會系統(tǒng)測試或考察系統(tǒng)的方法，并在此基礎(chǔ)上學會做出“關(guān)閉該系統(tǒng)”“重新設(shè)計系統(tǒng)”或“優(yōu)化系統(tǒng)”的決策。

（三）建議學習環(huán)境

“能力框架”總結(jié)了有效實施人工智能課程的必要條件：教師培訓和支持、人工智能教學資源、校本教研、保障和更新學校數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、通過購置或與企業(yè)和研究機構(gòu)共享等方式提供基本人工智能學習資源?！澳芰蚣堋睂θ斯ぶ悄軐W習環(huán)境的建議主要體現(xiàn)以下要點。

1.倡導(dǎo)數(shù)字化學習環(huán)境的普及，充分挖掘“不插電”學習的價值

“能力框架”倡議為保障所有學生都具有可達的基本人工智能學習條件，所有國家都應(yīng)考慮為學生提供“有的用”“用得起”的數(shù)字設(shè)備和基本智能工具。同時強調(diào)了“不插電”解決方案（Unplugged Solutions）在不具備基本數(shù)字化條件的學校中作為過渡性學習環(huán)境的價值，以便讓學生盡早探究基本數(shù)字科技知識。此外，在數(shù)字設(shè)備并非絕對必要學習條件的人工智能能力層面，比如“人工智能觀念”和“人工智能智能倫理”等層面，“不插電”學習可排除線上學習的無必要干擾幫助學生潛心探究人工智能價值觀和科技原理等。即便在對數(shù)字化學習環(huán)境要求較高的人工智能操作技能和系統(tǒng)設(shè)計層面，精心設(shè)計的不插電學習活動也可引導(dǎo)學生深入思考什么問題不應(yīng)采用人工智能解決方案、如何界定人工智能問題的邊界或探究算法和設(shè)計流程等，并在理解原理的基礎(chǔ)上上機練習或?qū)崿F(xiàn)仿真任務(wù)?！澳芰蚣堋蓖扑]了“每日人工智能”（Everyday AI：https：//everydayai.org/resources）和“不插電人工智能”（AI Unplugged：https：//www.aiunplugged.org）等實例。

2.整合開源資源在技術(shù)探究與制作中的認知支架價值，引導(dǎo)對開源數(shù)據(jù)和算法的批判思維

人工智能底層技術(shù)和操作以及人工智能系統(tǒng)設(shè)計層面在應(yīng)用和創(chuàng)造水平的學習對開源數(shù)據(jù)庫、開源編程代碼、開源智能設(shè)計工具的依賴性很強，需要學生通過解讀算法實例和實操半成品工具等方式深化對科技原理的理解，并進而通過模擬模型訓練和工具組合調(diào)適等技術(shù)實踐培養(yǎng)智能科技創(chuàng)新能力?！澳芰蚣堋笔紫仍趧?chuàng)造水平的定義中，將基于開源數(shù)據(jù)庫、開源編程工具和開源模型開發(fā)新工具和人工智能系統(tǒng)作為學生能力的重要組成部分。在能力模塊詳解中，針對所有需要操作數(shù)據(jù)、算法和工具的模塊均穿插考慮開源資源的建議并列舉了開源數(shù)據(jù)庫和開源算法庫等實例。同時，有意識強調(diào)學生應(yīng)批判性地考察相關(guān)開源數(shù)據(jù)、算法和工具的安全性和針對具體開發(fā)目的的適用性。

3.保障校本基礎(chǔ)性軟硬件教學裝備，鼓勵與校外機構(gòu)合作搭建開放學習環(huán)境

學校數(shù)字化教學裝備管理部門應(yīng)基于國家的相關(guān)預(yù)算，綜合考慮人工智能課程的基本教學需求和學校辦公教學經(jīng)費允許的設(shè)備維護及使用的可持續(xù)性，制定校本基礎(chǔ)性人工智能軟硬件裝備底線標準。為支持此類標準的制定，“能力框架”列述了以下校本人工智能軟硬件學習環(huán)境的配置，并建議國家主管部門鼓勵和協(xié)調(diào)學校與企業(yè)和科研機構(gòu)等校外機構(gòu)合作，共享軟硬件資源，共同搭建開放性、更氣候友好的超學科人工智能學習環(huán)境：（1）人工智能底層技術(shù)學習工具：輔助學生理解和探究復(fù)雜人工智能底層技術(shù)的工具，比如支持學生理解機器學習的“兒童機器學習”（MachineLearningForKids：https：//machinelearningforkids.co.uk/）、模擬機器訓練的可教機器（Teachable Machine：https：//teachablemachine. w i t h g o o g l e . c o m ）、端到端開源機器學習平臺TensorFlow（https：//www.tensorflow.org）；（2）人工智能編程語言；（3）人工智能操作軟件：比如免費或低成本的開源人工智能操作軟件Ubuntu（https：//ubuntu.com）等；（4）人工智能教學硬件：并非所有人工智能能力培養(yǎng)活動或課程都需要硬件設(shè)備。常見的人工智能教學硬件包括溫度、濕度、聲音以及其他數(shù)據(jù)的探測其或數(shù)據(jù)收集設(shè)備；人工智能處理結(jié)果輸出或必要人機界面設(shè)備；機器人等綜合人工智能硬件。

五、對中國的現(xiàn)實意義：人工智能時代的教育強國需要什么樣的強人工智能課程

21世紀以來，中國一直在中小學信息技術(shù)課程指導(dǎo)和實施領(lǐng)域居全球領(lǐng)先地位。借助2003年的“普通高中技術(shù)課程標準”（實驗）[7]，我國中小學信息技術(shù)課程在互聯(lián)網(wǎng)時代即預(yù)判了人工智能能力的重要性并成為最早在中小學階段通過正規(guī)課程培養(yǎng)相關(guān)能力的全球少數(shù)幾個國家之一。2017年版的高中信息技術(shù)課程標準[8]和2022年的義務(wù)教育信息科技課程標準[9]強化了信息技術(shù)課程的能力本位取向、系統(tǒng)的信息科技學科體系和人工智能專題在課程中的重要性。面對全球智能轉(zhuǎn)型的大勢，中國幾十年積累的堅實中小學信息技術(shù)課程基礎(chǔ)不應(yīng)成為固步自封的思維巢窠，而應(yīng)成為面向智能社會實現(xiàn)順勢課程躍遷的助推器。“能力框架”探索并嘗試回答的下述根本問題，可為我國面向智能社會公民素養(yǎng)培養(yǎng)調(diào)適人工智能課程提供規(guī)劃思路。

（一）智能社會公民素養(yǎng)和科創(chuàng)能力培養(yǎng)需要什么樣的超學科課程

1.打破學科本位，構(gòu)建超學科（Transdisciplinary）人工智能課程體系

如前所述，智能社會公民素養(yǎng)及其科創(chuàng)能力將是智能時代支撐各國新質(zhì)生產(chǎn)力和新型社會關(guān)系的決定性能力，人工智能技術(shù)也是可集成所有信息技術(shù)門類并能定義其他各類技術(shù)理論深度和研發(fā)前沿性的基礎(chǔ)性課程。按分科課程思路將人工智能低減為與其他技術(shù)領(lǐng)域并列的信息技術(shù)課程的一個專題，是忽視該技術(shù)劃時代決定性價值的課程平均主義。為此，應(yīng)打破信息技術(shù)和狹義人工智能學科本位的思維定勢，從智能公民素養(yǎng)和科創(chuàng)能力奠基出發(fā)構(gòu)建超越單一學科的綜合育人目標所需的課程體系，包括強化人工智能核心課程本體、探索跨學科正規(guī)課程、激發(fā)其他相關(guān)學科的調(diào)適、引導(dǎo)非正規(guī)培養(yǎng)渠道。同時，破除“唯學校課程論”的局限，加強正規(guī)學校課程對校外優(yōu)秀課程的借鑒，并強化私有人工智能培訓課程進入學校教育的審核準入機制，防止未經(jīng)驗證的商業(yè)課程的泛濫和對公共課程的擠占?！澳芰蚣堋苯榻B了韓國2019年人工智能國家戰(zhàn)略培養(yǎng)人工智能能力的經(jīng)驗。該戰(zhàn)略將全體公民人工智能能力需求劃分為四類：（1）普通公眾需要的應(yīng)用日常人工智能的能力；（2）人工智能從業(yè)人員需要的勞動市場的“人工智能+不同領(lǐng)域”場景中應(yīng)用人工智能工具和軟件的能力；（3）人工智能專業(yè)人員研發(fā)人工智能平臺和系統(tǒng)所需綜合能力；（4）人工智能高端人才為解決人工智能核心難題并研發(fā)新型人工智能模型和算法所需高端能力。政府分別制定超學科能力培養(yǎng)計劃，其中在中小學階段，人工智能智能課程重點關(guān)注計算思維的培養(yǎng)，包括鼓勵和支持學生在其他學科學習中應(yīng)用人工智能，在中學設(shè)置以人工智能為課程特色的專門學校和高級課程。

2.強化人工智能課程本體

超越學科本位思想并非拋棄人工智能學科本體，而應(yīng)強化人工智能課程本體的地位、強化課程體系及其跨學科統(tǒng)領(lǐng)性。首先，如果人工智能能力將成為智能社會的基礎(chǔ)性能力，應(yīng)考慮賦予人工智能課程與其重要性匹配的基礎(chǔ)性學科的合理地位、課程形態(tài)和課時保障；其次，參考“能力框架”建議的超越單一學科的能力結(jié)構(gòu)，應(yīng)超越封閉的信息技術(shù)或人工智能學科目標的界限，界定跨越學科的人工智能能力培養(yǎng)目標以及在各學段所需課時和課程形態(tài)，考慮在各學段均設(shè)置與人工智能能力重要性匹配的專門人工智能課程。同時，強化人工智能學科本體在人本觀念、倫理內(nèi)化、原理理解和應(yīng)用、系統(tǒng)設(shè)計等層面本體課程體系建設(shè)，并在本體課程體系中體現(xiàn)打破學科壁壘的跨學科關(guān)聯(lián)。人工智能本體課程體系還應(yīng)合理處理通用人工智能知識體系和具體技術(shù)平臺載體之間對立與統(tǒng)一的關(guān)系?？筛鶕?jù)“能力框架”建議的專題和詳解，建構(gòu)獨立相對于具體平臺的專題模塊，尤其是針對人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用，可按照人工智能底層邏輯、核心技術(shù)、典型領(lǐng)域性應(yīng)用技術(shù)的序列，建構(gòu)“以底層技術(shù)原理為綱、以核心技術(shù)為目、以具體平臺為例”的人工智能通用知識技能體系。nJTsC4IiBpp5IKMJDDQJFw==其中，商用平臺可作為實例支持原理的理解和操作技能的培養(yǎng)，但具體商用平臺的被動單盲操作不能作為課程內(nèi)容重點。基于此，教育部門應(yīng)引導(dǎo)和資助以基本原理為根本、以領(lǐng)域性應(yīng)用為枝干、以具體平臺為葉的“課程樹”建構(gòu)和免費慕課群開發(fā)（例如，新加坡政府主導(dǎo)的“新加坡人工智能”慕課群：https：//learn.aisingapore.org/ students-2/）。

3.探索開設(shè)人工智能統(tǒng)領(lǐng)的跨學科（Interdisciplinary）課程

評估單一核心人工智能課程在獨立承擔人工智能能力培養(yǎng)方面存在的可能落差，探索建構(gòu)和驗證人工智能統(tǒng)領(lǐng)的跨學科課程。“能力框架”列舉的阿聯(lián)酋“計算科學、創(chuàng)造性設(shè)計和創(chuàng)新”課程[10]是對人工智能統(tǒng)領(lǐng)的跨學科課程的實踐嘗試。該課程經(jīng)歷了技術(shù)本位的操作性學科和相對超越計算機本位的學科階段，發(fā)展到現(xiàn)在整合機器人、人工智能編程和電子學等領(lǐng)域的跨學科課程。該課程的綜合課程目標包括培養(yǎng)學生創(chuàng)造力、問題解決能力、人工智能倫理意識，鼓勵學生學習和反復(fù)練習人工智能基本原理并通過跨領(lǐng)域場景增強知識技能的熟練度和遷移能力。該課程的內(nèi)容體系由五個關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域構(gòu)成：（1）計算機科學，包括數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析；（2）工程原理和工程系統(tǒng)，包括微電子技術(shù)、機器人及其人工智能系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)等；（3）設(shè)計與創(chuàng)新，包括創(chuàng)業(yè)知識技能、工程設(shè)計過程；（4）可持續(xù)發(fā)展，包括人工智能對社會可持續(xù)發(fā)展的影響；（5）視覺表達，包括視覺設(shè)計、計算機輔助設(shè)計和設(shè)計產(chǎn)品的實現(xiàn)等。

4.論證人工智能激發(fā)的多學科（Multi-Disciplinary）增強型課程

人工智能能力培養(yǎng)所需的核心課程和學科群是超越分科課程結(jié)構(gòu)取向并最有可能引發(fā)系統(tǒng)課改的顛覆性誘因。人工智能具有跨學科的本質(zhì)屬性并與數(shù)學、科學、工程、語言類課程、公民和社會等學科存在不斷深化的內(nèi)在聯(lián)系。成功的人工智能學習須建基于有關(guān)數(shù)據(jù)、編程、計算機工程結(jié)構(gòu)等知識群以及基于計算思維、工程思維和科學推理之上的有機概念體系。以人為本的人工智能觀念培養(yǎng)還需要合理的社會情感技能。在人工智能課程系統(tǒng)論證和調(diào)用其他學科知識技能的基礎(chǔ)上，應(yīng)適時啟動基于人工智能能力目標的多學科調(diào)適或改革，例如，如何針對智能社會以人為本的人工智能價值觀、智能社會公民意識和責任感、人工智能倫理觀念的培養(yǎng)等調(diào)適社會和公民課程的目標和內(nèi)容；如何針對人工智能底層技術(shù)原理的需求，適度調(diào)整數(shù)學等課程中相關(guān)知識的深廣度；如何強化技術(shù)和工程類課程的計算思維、工程思維和設(shè)計能力以支持人工智能系統(tǒng)設(shè)計的學習等。

（二）如何規(guī)劃螺旋上升的能力發(fā)展課程支架

1.圍繞核心能力專題的螺旋上升課程序列

“能力框架”界定的三個發(fā)展水平并非以年級劃分，而是基于各層面的核心專題概括不同的認知深度和實踐表現(xiàn)?？稍凇澳芰蚣堋蹦芰δK詳解基礎(chǔ)上，界定適合我國學生的核心專題模塊及其內(nèi)在聯(lián)系。圍繞小學、初中、高中相對一貫、適度拓展和深化的課程專題，貫通設(shè)置課程內(nèi)容和螺旋上升的課程目標和具體課程模塊或?qū)W科，提供跨年級層層遞進的課程支架。例如，麻省理工學院針對青少年學生的“日常人工智能”課程圍繞“什么是人工智能、什么人工智能好用、什么人工智能不好用”“人工智能如何工作”“人工智能如何學習”等核心課程專題，針對不同年齡水平的學習者設(shè)計難度螺旋上升、廣度逐步拓展的系列課程。學生從基于具體工具的體驗和直觀化理解，逐步深化到通過人工智能編程、可教人工智能和生成式人工智能等難度和復(fù)雜度不斷提高的課程實踐理解抽象原理和復(fù)雜操作。同時，引導(dǎo)學生層層深入分析和理解相關(guān)的人工智能倫理、人工智能社會影響等專題。

2.基于興趣和能力群組的教學組織方式

“能力框架”建議考慮基于能力群組（Cohort-Based）的教學組織方式，即基于能力水平相當、對某一或某些特定人工智能領(lǐng)域或?qū)ｎ}感興趣的跨班級學生群組提供課程和組織教學?；谌航M的教學組織方式需要靈活整合前述各種合適的學習方式，基于興趣強化學習群體的歸屬感、基于能力組織合作和創(chuàng)作。在人工智能師資相對充足的初高中階段或校本課程較為靈活的學校，可在保證人工智能必修課基礎(chǔ)上，針對人工智能不同門類開設(shè)相對多樣的人工智能課程或如上所述的跨學科課程，為學生基于興趣和能力選擇課程提供可能性。在師資相對較弱、無法開設(shè)人工智能選修課程的學校，可考慮在較為單一的必修課程中，參考“能力框架”對“創(chuàng)造”水平的能力界定為學有余力的學生提供拓展性課程或組織課外學習活動。

（三）如何推進人工智能教師的專業(yè)化培養(yǎng)和發(fā)展

“能力框架”指出由于各國普遍將信息技術(shù)及人工智能視為邊緣學科，導(dǎo)致相關(guān)學科教師的地位較為邊緣化的現(xiàn)狀，并由此建議推進人工智能教師的專業(yè)化培養(yǎng)和發(fā)展。人工智能教師專業(yè)化首先意味著負責人工智能教學的專職教師應(yīng)被賦予與其他基礎(chǔ)性學科教師同等的職業(yè)地位和待遇。在此基礎(chǔ)上，倡導(dǎo)制定中小學人工智能專職教師的能力框架并依此強化職前準備和在職培訓?！澳芰蚣堋苯ㄗh參考聯(lián)合國教科文組織同期發(fā)布的《教師人工智能能力框架》[11][12]，充分考慮人工智能教師的特殊專業(yè)教學需求，制定更專業(yè)化的能力標準和培訓課程?！澳芰蚣堋崩e了中國教育科學研究院與騰訊教育合作制定和發(fā)布的非官方《中小學人工智能教師能力標準（試行）》①。

（四）如何建構(gòu)以能力為基礎(chǔ)的人工智能能力評價體系

1.建立基于能力的效標參照測試體系

能力為本的教育取向的前提假設(shè)是某種知識技能和價值觀是每個人生存和發(fā)展必備的基礎(chǔ)性能力，教育系統(tǒng)應(yīng)確保每個學生走上社會之前都能達到基本的能力標準。為此，“能力框架”建議基礎(chǔ)教育系統(tǒng)考慮構(gòu)建效標參照測驗體系?！澳芰蚣堋痹谀芰δK詳解部分已將人工智能能力分解為可測量的預(yù)期行為表現(xiàn)和認知水平?？稍诖嘶A(chǔ)上研制本地化的人工智能能力框架以及針對各能力層面達標水平基準線的系列參照性效標，用以測試學生是否達標并診斷不同層面的能力進展，為是否需要提供后續(xù)課程支持提供個性化的參考依據(jù)

2.設(shè)計既能測試外部表現(xiàn)又可透視內(nèi)在能力的表現(xiàn)性評價場景

人工智能以實踐為導(dǎo)向的領(lǐng)域?qū)傩砸蟛捎没诜抡嫒蝿?wù)情境的表現(xiàn)性評價測量學生在應(yīng)用以人為本的觀念、倫理原則、知識和技能等方面的實際表現(xiàn)。人工智能效標參照測試系統(tǒng)應(yīng)從以下方面改良表現(xiàn)性評：（1）兼顧對外在實踐水平的測試和對內(nèi)在能力發(fā)展的測評：從單純考察可觀察的行為表現(xiàn)（可做什么）到同時以實踐表現(xiàn)為依據(jù)并借助心理測量學的方法考察學生多方面人工智能能力的內(nèi)在發(fā)展，包括知識技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)性和應(yīng)用能力（有可做什么的潛能）、以人為本的思維能力和合乎倫理的價值觀（踐行人工智能倫理的能力如何）；（2）從單純評估機械學習到測試遷移能力、適應(yīng)力和創(chuàng)造性：從評估機械重復(fù)的操作步驟到采取多種評價任務(wù)以測量學生如何跨情境遷移和靈活應(yīng)用原理性知識的適應(yīng)能力（知識技能圖式的遷移性如何）、針對新技術(shù)更新其知識技能的能力（知識技能的適應(yīng)力如何）和考察學生批判性評估現(xiàn)有工具和合作制作新工具的能力（學生的合作開發(fā)能力如何）；（3）平衡針對人工智能專題的獨立評價和整體性能力評價：在面向特定層面的具體專題價值觀、知識和技能評價基礎(chǔ)上，設(shè)計和應(yīng)用基于仿真任務(wù)或問題的綜合測試題目或項目式測試以評估學生綜合應(yīng)用倫理原則和知識技能的能力以及重新設(shè)計算法和改進人工智能系統(tǒng)等方面的計算思維和工程思維等深層次能力發(fā)展。

3.建設(shè)仿真性測試任務(wù)和測試項目樣本庫

各能力模塊的詳解為相關(guān)評價任務(wù)和評價方法的設(shè)計提供了參考框架，并在此基礎(chǔ)上針對理解、應(yīng)用和創(chuàng)作三個水平進一步建議了評價的側(cè)重點，例如：理解水平的評價任務(wù)或許應(yīng)更多關(guān)注人工智能倫理原則、概念性知識和智能系統(tǒng)問題界定的認知、解讀、內(nèi)化及基本操作，較少關(guān)注具體和復(fù)雜的操作能力；應(yīng)用水平應(yīng)以基于問題的操作能力、處理真實性任務(wù)變式的適應(yīng)能力為主；而創(chuàng)造水平的測試任務(wù)則應(yīng)更多針對多種價值觀原則、知識技能的整合應(yīng)用能力、算法規(guī)劃與編程實現(xiàn)能力、新人工智能工具或系統(tǒng)原型的設(shè)計能力以及與合作開發(fā)相關(guān)的計算思維和工程思維，同時考察貫穿工具制作和系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的倫理原則和價值觀的情境性踐行能力?！澳芰蚣堋贬槍Σ煌芰δK建議了各有側(cè)重的測試任務(wù)類型并列舉了典型的測試題目示例：（1）以人為本的人工智能觀念：a.基于任務(wù)的觀點采擇；b.基于沖突的批判性案例評估；c.基于沖突的社會行為；（2）人工智能倫理：a.基于情境的倫理價值觀取向；b.基于情境的倫理行為；c.基于情境的法規(guī)制定；（3）人工智能底層技術(shù)與應(yīng)用：a.基于問題的人工智能知識理解；b.基于工具的概念性知識透視和遷移性操作能力；c.任務(wù)驅(qū)動的工具制作；（4）人工智能系統(tǒng)設(shè)計：a.基于項目的設(shè)計思維；b.基于項目的系統(tǒng)配置能力；c.基于項目的迭代決策與操作。

六、結(jié)語

人工智能能力框架的制定首先不能忘卻智能社會公民人之為人的價值存在，應(yīng)保障每個公民人機互動中的個體權(quán)益、個人福祉以及在智能社會中順勢而為的個體自我發(fā)展和自我實現(xiàn)。其次不能忘卻智能社會之為社會的包容共存，應(yīng)在個體賦能基礎(chǔ)上謀求個體權(quán)益與社會責任之間的平衡并追求個體的社會化賦能。只有在個體賦能和社會化賦能基礎(chǔ)上，才能保障智能社會公民作為人力資源所需的知識、技能和創(chuàng)造力不脫離以人為本的價值范疇，防止個體公民毫無覺知地被智能機器所控、被智能資本所役。中小學人工智能課程既要超越學科本位局限，界定超學科的人本人工智能能力；又要回歸課程本體重新審視和強化課程目標、課程形態(tài)、內(nèi)容體系、教學方法和評價體系。唯此，才能為智能社會培養(yǎng)自主、安全、負責任和有創(chuàng)造力的鮮活個體和公民，為國家的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和自主發(fā)展培育人工智能科技創(chuàng)新人才。

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作者簡介：

苗逢春：研究員，聯(lián)合國教科文組織總部教育信息化與人工智能教育部門主任，研究方向為人工智能與教育、數(shù)字學習政策、未來數(shù)字學校。

AI Competency Framework for Students Aimed to Build AI Society Citizenship

Miao Fengchun1，2

1.National Engineering Laboratory for Cyberlearning and Intelligent Technology， Faculty of Education， Beijing Normal University， Beijing 100875 2.Headquarters of UNESCO， Paris， France

Abstract： This is an interpretative article of the AI Competency Framework for Student released by UNESCO in September 2014. As countries are entering the AI era， the education systems which assume the core mission of steering people’s mindset and fostering citizenship， should reimagine predictively the set of AI Society Citizenship that may be required by the building of an inclusive and sustainable AI societies， and proactively define and develop the desired AI competencies for students. At the K-12 stage， UNESCO’s AI Competency Framework for Students proposes that students should be educated to become responsible users and co-creators of AI and creative AI society citizens. To this effect， the AI competency frameworks should be guided by human-centred mindset towards AI， and define AI ethics and the social responsibilities of AI society citizens， transferable AI knowledge and skills for lifelong learning， and the competencies needed by the design of AI systems that can serve social inclusion and environmental sustainability. K-12 AI curricula， as the mainstream channel of education for AI society citizenship， should take a transdisciplinary approach to the definition of AI competencies and curricular goals， explore the building of transdisciplinary cluster curricula and spiral curricular sequence， promote professionalization of AI teachers and construct criterion-referenced assessment systems

Keywords： AI competencies for students； K-12 AI curricula； AI society citizens； human-centred mindset； AI ethics； AI techniques and skills； AI system design

收稿日期：2024年10月15日

責任編輯：李雅瑄

① https：//cn.chinadaily.com.cn/a/202203/25/WS623d8cc0a3101c3ee7acd735.html.