人工智能学科学什么——中小学生人工智能应知应会（初中段）
“素养框架”包含了人工智能与人类、人工智能与社会、人工智能技术、人工智能系统设计与开发4个领域内容。并对应每个领域，详细设定12个一级指标及31个二级指标。分别就小学、初中、高中三个学段的应知应会内容做了详细的界定。
初中学段内容解读
01人工智能与人类人工智能能模拟人类，像人类那样思考。人工智能技术在发展过程中一方面会促进人类的快速进步，甚至有可能会超过人类的智能；另一方面人类人工智能技术的发展应当受到人类的制约，实现未来人工智能与人类的和谐共生。我们应树立科学合理的伦理观，正确看待和处理人机关系。
（1）人工智能与人类的关系
应知：人工智能可以模拟人类智能，还可以延伸人类智能，模拟人的行为能力和认知能力，与人类在认知、决策方面产生竞争关系。虽然人工智能会取代人类部分工作机会，但同时也会创造出新的工作岗位。在人机协同中，人类和智能机器承担不同的任务，人类应发挥主导作用。
应会：能举例说明人工智能在延伸人类智能方面的具体应用；思考人工智能拥有人类智能后，能应用在哪些领域；讨论人工智能在应用过程中将会产生哪些新的工作岗位；分析人机协同特定案例中，人类和智能机器各自的优势与不足；
（2）伦理道德
应知：人工智能可以促进人类发展，但也带来了一定的问题。人工智能技术或产品的开发应遵守规则规范，使用人工智能技术和产品时应承担相应的责任。
应会：能阐述特定人工智能产品的优势和不足，讨论积极应对负面影响的方法。结合特定的人工智能产品，分析设计与应用该产品时需要遵循的规范和承担的责任。
02人工智能与社会以人工智能技术为代表的第四次科技革命正在改变人类社会的各个方面，如生活环境、学习环境、工作环境等，它的发展将促使新型社会状态的诞生与变化。在此过程中，要健全人工智能发展相关的法律条款，以保证人机协同、跨界融合、共创分享智能时代的健康与高效。
（1）人工智能与社会的交互
应知：人工智能不断进步，有效提升了人类社会生产效率，将有效推动智慧社会的构建。人工智能产品和工具将改变人类社会的现有关系，人类社会的需求也将推动智能社会的进一步发展。
应会：阐述特定人工智能产品的原理和功能；判断某种特定人工智能产品或工具是否是构成智能社会的要素及所扮演的角色；总结说明该智能产品或工具使用前后，其影响领域下的新型社会关系与原有社会关系的区别。
（2）人工智能对社会的影响
应知：人工智能产品或工具对社会环境的影响是复杂的，具有两面性，需要辩证地理解。一方面前景广阔，对传统产业进行改造，提高社会生产效率；两一方面也有可能对社会运作造成一定困扰，甚至破坏社会环境。
应会：能阐述特定人工智能产品或工具对社会产生影响的原因，讨论其可能产生的社会影响因素之间的制约关系。对特定新兴产业领域的人工智能产品或工具进行列举。
（3）社会规范
应知：人工智能应从产品的设计开发、使用与维护等多层次构建合理的机制以保证服务的公平性。人工智能技术的运用不当，会带来严重后果，甚至会触犯法律。
应会：通过分析人工智能产品或工具可能带来的社会影响，能解释为什么人工智能技术的使用需要完善的法治体系来支撑。
03人工智能技术人工智能技术能使机器胜任一些人类智能才能完成的复杂工作，能帮助人类解决许多问题。不同时代、不同应用领域需要不同的人工智能技术来模拟不同的人类智能。人工智能技术通过算法来实现，深度学习算法是目前人工智能发展的核心力量，它需要大量的数据和强大的算力作为支撑。目前深度学习已经在图像识别、语音识别与合成、自然语言处理等多个领域取得突破，一些基础应用技术逐渐成熟，并形成了相应的产品和服务。
（1）人工智能技术能够解决的问题
应知：人工智能技术能够对环境信息进行感知，解决人类社会中感知、交流与行动的问题，但是具有局限性。通过推理机制，人工智能技术可以做出决策，将很多问题的决策转化为推理问题。
应会：针对某个具体的人工智能问题，能设计具有感知、交流与行动能力的解决方案。针对某个具体的人工智能应用，能阐述其推理与决策的原理和工作流程，分析该流程的优点和局限性。
（2）人工智能支撑技术
应知：数据是人工智能技术实现的重要基础，算法是人工智能技术的核心。目前人工智能技术主要通过机器学习算法实现。计算能力除了利用高性能的CPU，还需要GPU、TPU等专用芯片。
应会：阐述具体的人工智能应用获取数据的方法，数据处理与分析的原理和工作流程。阐述具体的人工智能技术所用的算法原理，并给出该算法的流程图。选择合适的算法来解决具体的问题。观察并分析特定的人工智能应用在专用芯片平台上和非专用芯片平台上运行差异。分析市面上算力芯片在人工智能领域的应用，评估各类算力芯片的优点和局限性。
（3）人工智能基础应用技术
应知：由于技术限制，现阶段的人工智能技术对人类感知与识别能力的模拟、自然语言处理技术在实现人与机器交流与沟通的能力、人机交互技术、人工智能技术在实现规划与决策能力、在对人的行动与控制的模拟方面还具有局限性。
应会：能阐述具体的人工智能感知与识别技术、自然语言处理技术、人机交互技术、工作原理、人工智能技术在实现规划与决策能力、在对人的行动与控制的模拟方面的实现的主要方法及过程，并利用程序模块设计和实现该技术。
（4）选择和使用人工智能工具
应知：在一个具体的人工智能应用中，综合了多种人工智能技术和工具，每种技术和工具起到不同的作用。近年来，深度学习成为了设计和实现人工智能工具的主要方法，深度学习模型是当前的主流模型。
应会：使用给定人工智能工具来完成某种人工智能任务，包括收集、分析和呈现语音信息、图像信息、文本信息，实现语音识别、人脸识别等任务。针对一个具体的人工智能任务，选择合适的人工智能工具来完成该任务。根据具体的应用，利用给定的平台训练深度学习模型。
04人工智能系统设计与开发人工智能系统解决问题是一个系统分析的过程，需要理解和运用系统工程的思想和方法，对各个组成要素进行分析、预测、评价，以实现对问题的最优解决。在人工智能应用系统的设计与开发中，需要运用系统工程的思想和方法，通过设计、开发、测试等环节，实现能够最大限度满足需求的人工智能系统。并需要根据设计的定位和目标，对运行结果不断评估，针对出现的问题和可能遇到的新问题，进行持续性的维护和升级。
（1）系统工程
应知：认识到人工智能系统是一个系统工程。人工智能系统各组成要素之间是相互协调、相互配合的关系。在人工智能系统的设计中，能够使用到的资源是有限的。为实现人工智能系统对问题的最优解，需要对有限的资源进行合理的调配。
应会：从系统工程的角度，描述人工智能系统的各组成要素及相互协调、相互配合关系。针对某个特定的人工智能系统，描述该系统是如何对有限资源进行合理调配的。
（2）人工智能应用系统设计与开发
应知：开发人工智能系统需要从问题的实际需求出发，以解决问题为目的进行方案设计。需要根据一定的原则和流程完成设计方案，借助编程语言，选择合适的算法编程实现功能。程序的运行需要合适的软、硬件的支撑。测试人工智能系统时需要制定测试方案，并对可能出现的问题要有改进的计划。
应会：需要根据一定的原则和流程完成设计方案。选择合适的软、硬件和算法，开发一个特定的人工智能系统。对开发的特定人工智能系统设计测试方案并进行测试，对出现的问题进行改进。
（3）人工智能系统的评估及维护
应知：人工智能系统需要在实际运行的过程中对其性能进行评估。人工智能系统存在缺陷，在应用的过程中需要及时维护，并且有相应的解决方案。当人工智能系统不能满足需要的时候，需要对其进行升级。
应会：对开发的特定人工智能系统，从不同角度进行评估，并对比评估结果。对特定的人工智能系统，设计方案进行维护，提出出现问题的解决方案，思考系统升级的必要性。
中小学生人工智能素养评价内容新知学习：
考察学生对所涉及的课程内容的掌握情况。可以通过学生在课堂中、活动小组中的参与程度、回答问题的情况、合作互助的情况来评价。
自主探究：
考查学生解决问题的方式和能力。包括：
（1）自信心：有强烈参与活动的意识，不回避困难；
（2）探究性：积极探究、独立思考，寻求解决问题的思路；
（3）反思：具有反思自己操作过程的意识，并通过反思优化自己的认知结构。
合作交流：
考查学生进行人工智能课程学习和探究所必须具备的基本态度。包括：
（1）交流：对老师出的问题踊跃发言，作为小组成员仔细地倾听他人观点；
（2）协作：作为小组成员尊重他人并公平分配学习任务，小组学习、讨论气氛热烈，操作有序、和谐；
（3）分享：创设多维、多视角的动态思维和批判方式，体验、分享创造成功的喜悦。
学习效果：
考查学生对知识掌握和动手实践能力的综合应用。包括：
（1）达成度：利用已经学习的基本知识，结合“探究实验”、学习单、教具操作指南，正确认识和分析项目问题，并发挥创意、有逻辑地给出解决问题的思路，最终合作完成项目；
（2）情感：在参与学习活动过程中，培养好奇心、求知欲，通过成功体验锻炼意志、增强自信心。返回搜狐，查看更多