全国首个中小学人工智能课程指导纲要在青发布
全国首个中小学人工智能课程指导纲要在青发布
为完善人工智能课程体系提供专业性与科学性指导
2021国际人工智能教育联盟会议日前在青岛二中举行。会上，发布了全国首个《中小学人工智能课程指导纲要》。人工智能相关企业也向岛城部分局属学校、区市捐赠了人工智能方面的信息化教育设备。
人工智能教育落地的关键在于课堂应用，但知识逻辑、内容架构、贯通与分段、方法与策略混沌不清晰，成为人工智能教育发展的“拦路虎”。为此，市教育局与南京师范大学合作，历时1年时间联合编制了《中小学人工智能课程指导纲要》。据介绍，这是全国首个面向K12学校的人工智能课程指导纲要，在国内外都占据引领性、开创性地位。其研制过程经过广泛的调查研究及文献研究，包括在全国及特色示范区域展开中小学人工智能普及教育现状调研，借鉴了国际人工智能领域五大先进理念，研究专题教育文件以及知识经济、智能社会、全球化对学生发展的新要求和国际人工智能教育新进展。该《纲要》扎根中国大地，在继承总结我国多年课程实施经验的基础上，完善人工智能课程体系，提升课程专业性与科学性。
《纲要》共六部分，包括课程性质与基本理念、课程目标、课程结构、课程内容及其要求、课程实施、课程保障等。《纲要》主要有五个方面的亮点，一是坚持以人为本的课程观，培养能够适应智能社会发展的合格公民;二是设置系统、多元课程结构，满足学生多样化需求与发展;三是兼顾基础性与时代性，打造开放共享的课程内容;四是坚持以项目学习为主要学习方式，促进学生综合实践能力的发展;五是鼓励创新，构建促进发展的评价体系。（青岛日报/观海新闻记者王世锋）
现阶段中小学人工智能课程的目标定位和主要任务
自2017年国务院颁布《新一代人工智能发展规划》以来，“人工智能进校园”“人工智能进教材”“人工智能进课堂”，各界呼声不断。2019年，国际人工智能与教育大会期间，陈宝生部长也明确提出“未来智能教育的发展方向之一是普及之路”。随着2020年的到来，国家《新一代人工智能发展规划》第一阶段的目标完成，新征途即将开启，人工智能课程的普及显得尤为迫切，教育实践者需要对前期课程实施情况进行再梳理，以求得再提升、再前进。
一、人工智能课程的现状分析
前期人工智能课程开设离不开技术公司支持，各种竞赛中也涌现了一批优秀的教育成果，但这种课程开发模式不能做到普及和普惠。分析原因，主要是受到资金、课程、师资三个方面的限制。
首先，课程内容以技术产品为主，课程开设所需的配件价格普遍偏高，很多耗材还不能重复使用，致使课程开设存在资金瓶颈，只能满足小规模特长生培养。其次，课程内容主要包括智能机器人、VR应用、无人机航模和3D打印等。由于课程内容碎片化、内容之间逻辑不清、课程体系不成熟和内容过于专业化等原因，迫使学校开设过程中过分依赖技术公司，而技术公司很难支持学校的长期发展，所以课程开设时断时续，普遍存在为了竞赛而开设的情况。最后，由于教育系统内部以人工智能为专业的师资力量不足，非专业教师无法依靠教师合作进行学科整合，以及包括人工智能课程未被列入必修课程等诸多现实因素，学校领导者也持观望和迟疑的态度，致使课程发展缓慢。
如今，随着国家层面在人工智能领域整体推进，智能设备在生活中被广泛使用。人脸识别、无人驾驶、开源硬件等技术已融入日常生活，课程所需资源随处可见，人工智能课程受资金限制的局面逐渐被突破。同时，社会智能化水平的提升和前期实践的积累，促使教育者对人工智能课程的理解回归理性。学校教育积极回应国家号召，课程开发由单一的科技产品主导逐渐过渡为思维训练和课程整合，普及之路呈现光明晴朗态势。
二、现阶段中小学人工智能课程的目标与定位
科学持续地实施人工智能课程，首先需要明确课程的价值和培养目标。学生不仅仅是人工智能的使用者，还是未来社会的创造者。基于此，要让学生能够适应未来世界发展并有所作为，学校现阶段就要帮助学生从记忆、重复计算中解放出来，转而注重学生思维的培养。《普通高中信息技术课程标准》指出，计算思维是信息技术学科四大核心素养之一。计算思维是运用计算机科学的基础概念(即思想和方法)去求解问题，设计系统和理解人类行为。典型的计算思维包括一系列广泛的计算机科学的思维方法，包括递归、抽象和分解、保护、冗余、容错、纠错和恢复等。人工智能课程注重培养学生在具体问题中寻求解答，在不确定情境中进行问题解决，利用顺序结构、循环结构和判断结构帮助学生进行方案规划、模型调整和深度学习。这是人工智能课程的主要价值所在。
同是计算思维培养，中小学阶段不是简单高中阶段培养目标和内容的前移，小学和初中的人工智能教育的定位要弱化专业，选择与学生生活有密切联系的通识内容，根据学生发展的顺序性重新进行教学设计。例如，同是讲二进制，小学阶段以玩卡牌的形式进行讲解，而高年级则会与指数函数相联系。所以，中小学人工智能课程以“启蒙”为主，引导学生在观察和参与中萌发兴趣，进而促进素养提升。
三、现阶段中小学实施人工智能启蒙课程的主要任务
1.补充完善课程内容，分级分段形成课程体系
不可否认，虽然前期的课程不成熟，但是仍然具有很大的教育价值。现阶段，课程专家需添加相关认知类基础知识，围绕计算机算法、图形化编程和Python等核心内容，根据技术的发展进行内容增减，调整逻辑顺序，保持课程的前沿性、开放性和生命力。课程语言应考虑教师和学生的接受性，要浅显易懂，操作要简单明了，循序渐进，通过降低教师的授课难度推进课程发展速度。
在实施过程中，教育目标是分阶段实现的。在小学低年级阶段可以以初步感知、了解人工智能的基本概念、机器学习、人脸识别、图像识别人机交互和无人机等技术为主；三年级开始可以逐步过渡到模块化编程，掌握基本的语音识别、图像识别、智能翻译和手势识别等图形化编程工具；在五、六年级可以进行学科整合，包括学科内整合和学科外整合，适当增加语文阅读与表达、数学游戏化学习、英语分级阅读等方面的智能应用；随着学生抽象能力的提升，七、八年级可通过问题导向进行项目式学习，初步掌握Python语言，为后续学习代码驱动硬件做好准备。
2.抓取课程特点，提取教学设计关键特征
“玩中学，做中学”是中小学课程设计的主要特征，人工智能启蒙课程也要利用自身特点在此基础上有所创新和突破。
游戏化教学在人工智能课程中具有先天优势。教师创设游戏情境，通过介绍游戏规则、分配游戏任务，指导学生进行游戏，让游戏贯穿教学始终。教师对游戏的把控要顺应学生自然遇到的问题，顺势对问题进行及时引导和提升，抽象的环节可通过人工智能技术呈现，争取达到“身临其境”的效果。
计算思维是人工智能课程的灵魂，要贯穿课堂的始终。课堂流程从“游戏导入情境、抽象出关键概念、分解成小问题、构建解决问题框架并进一步优化”等方面逐渐展开。特别重要的是引导学生在自然感知的基础上抽象出问题关键要素，通过关键要素的不同组合构架问题解决模型，帮助学生由自然语言过渡到结构化自然语言，再由结构化自然语言升级到抽象的计算机语言，经由语言的逐步抽象实现思维的进阶。
3.中小学与高校联动，教师培训与教学实践同时落地
人工智能专家曾预言：“人工智能就像一列高速火车，它临近时，你听到了轰隆隆的声音，在你期待中却一闪而过，远远地把你抛在身后。”教育的变革会因为社会的智能化而提速，实施人工智能课程也要从“等车来”转换为“先上车”，敢于与智能时代一起奔跑。课程实施中，中小学校既要有“造血”的担当，也要有“输血”的智慧。要选择已有的优秀研究成果积极实践，与高校联合打造学习共同体，以课程开发与教师培养同时推进的形式，让课程在教师实践中成熟起来，让教师在培训中成长起来。毕竟，时不我待，社会才是大学校，教师和学生要以终身学习的态度迎接智能时代的到来。
青岛《中小学人工智能课程指导纲要》正式发布
7月30日，国际人工智能教育联盟会议在青岛二中召开。青岛市教育局发布《中小学人工智能课程指导纲要》，宣布青岛市将以此为标准，打造纲要先行、一纲多本、教练结合的人工智能课程体系，全面开启人工智能教育又一崭新征程。
《中小学人工智能课程指导纲要》历时一年编制而成，是全国第一个面向基础教育的人工智能课程指导纲要，在国内外都占据着引领性和开创性的地位。《中小学人工智能课程指导纲要》的出台，巩固了人工智能课程的独立地位和独特价值，指明了中小学人工智能课程的发展方向，推动了人工智能教育课程的普及，确定了青岛人工智能教育全国领先的地位。青岛市将以此为契机，通过健全课程体系、规范课程开设、加强教师培训、举办竞赛活动和开展素养评估等，持续在人工智能教育领域的深耕与创新，为青岛市建设开放、现代、活力、时尚的国际大都市提供坚实的人才保证和智力支撑。
会上，部分企业代表捐赠了人工智能相关设备设施，政、企、研、学将多方合作、携手创新、错位竞争、优势互补、技术融合，赋能青岛人工智能教育稳健纵深发展。（晓悦）
来源：光明网