为智能时代奠基：中小学人工智能课程如何定位与开展
除了定位不清，人工智能课程还存在的一个实施瓶颈，就是对教师、教学硬件要求非常高。教师作为指导学生开展实践和运用知识的角色，需要精心设计内容引导学生主动思考、自主学习并指导学生解决问题。教师必须具有AI教学平台操作、问题解决策略、学生个别化指导、跨学科知识整合等方面的专业素养，需要一定的知识储备和教学技巧。此外，一些实践项目的开展也需要配套的专业硬件，造价较高。上述问题对一些不发达地区的学校开班人工智能课程造成了阻碍。现在没有全国适用的中小学人工智能课程大纲，缺少高质量教材，人工智能并没有被纳入考试范围。然而，在中小学开设人工智能课程仍是必要的，需要明确课程定位，开发教材与配套硬件，减少学校开展课程的阻力。
中小学人工智能课程的定位
基础教育是一种普惠教育，在中小学开设人工智能课程的目的是让所有学生都具备成为智能时代公民所必需的技术素养，而不是把所有学生都培养成为人工智能技术专家。人工智能专门人才的培养固然很重要，但对于基础教育而言，如何使人更好地适应人工智能新时代，是一个更加具有全局性的问题。
在中小学阶段开设人工智能课程，就是为了培养学生的计算思维和对尖端科学的兴趣。过去四十年，我国在中小学开设计算机课程，培养学生对计算机的操作，以适应信息时代的发展和对公民素质的要求。而在未来的智能时代，如果我们想要有效运用人工智能，那么就必须要了解人工智能基本的运行原理和“思维方式”。计算思维是人工智能时代的独特能力要求。基础教育阶段，学生的个性、能力与兴趣千差万别，学生们通过接触计算思维的一些方法和模型，从培养兴趣人手，一步步熟练运用计算思维解决问题，进而可以像计算机科学家一样工作和思考，这是基础教育中计算思维培养的主要目标。使用计算设备，运用计算思维解决问题，将是智能时代每个人都必须具备的基本思维方式。此外，通过深入浅出、生动有趣的课程设计，激发学生对计算思维的兴趣，也会让部分孩子走上计算科学的道路，通过继续深入的专业学习，最终成为计算机和人工智能领域的专门人才。
人工智能课程开展的建议
中小学人工智能课程内容不能是复杂的编程算法、深奥的数理公式，而是要考虑到孩子们的年龄背景，把人工智能新技术、新知识、新变化提炼为符合中小学生年龄背景的话语体系。机器人可以作为人工智能的载体，吸引学生的兴趣。
人工智能与机器人教育大会执行主席、中国教育发展战略学会人工智能与机器人教育专业委员会常务副理事长兼秘书长、发展中世界工程技术科学院院士韩力群教授对于我国的人工智能课程教育做出了以下的初步架构：
小学生：兴趣吸引，玩中学。为他们提供相应的器材设备，但是一定要在“玩”中学到与人工智能相关的东西，不能简单地移植乐高机器人课程。初中生：兴趣吸引，做中学。例如编程课程，在做中体验、学习。高中生：兴趣培养，学中做。将学到的东西拿来实践。在此基础上，韩教授又提出了现在人工智能教育所需要的教材应该遵守的两个原则：一是少而精，二是浅而不偏，编写符合孩子们认知水平、富有人工智能技术内涵的教材。韩教授认为人工智能教材中可以包含人工智能概述、人类劳动工具的进化、机器感知、人工神经网络、机器学习、机器推理、群体智能等内容，结合生活实际。
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广东省中小学《人工智能》地方教材发布
5月21日，广东省中小学《人工智能》地方教材在广东省广州首次举办出版发布会活动。据了解，该教材是全国首套经省级教材审定部门审定通过的中小学人工智能教材，深圳点猫科技有限公司（以下简称“编程猫”）为该教材编写提供编程教学工具支持。
据了解，本次出版的教材从3年级到8年级，共12册，由广州市教育研究院联合编程猫等单位研发编写，广州出版社和人民出版社联合出版，各册均设人工智能通识、人工智能应用、人工智能编程、智能机器人开发四大板块，培养学生在信息意识、技术创新思维、应用实践能力和智能社会责任等方面的素养。
该教材以编程猫自主研发的源码编辑器Kitten、海龟编辑器Turtle为编程教学工具，分别对应小学、中学阶段。源码编辑器Kitten是一款图形化编程创作工具，学生可像搭积木一样写代码，像玩游戏一样玩算法，海龟编辑器Turtle则是一款面向少儿开发的图形化Python编辑器，具有一键切换积木/代码模式的特点，为学生提供了一种通过搭积木来学习Python的方式，在降低编程学习难度的同时，也提升了学生的学习兴趣。
编程猫源码编辑器Kitten和海龟编辑器Turtle在教材中的应用，满足了中小学阶段人工智能教育的“启蒙性”“趣味性”的要求，为教材出版提供了强大的工具支持。广东省中小学《人工智能》地方教材的出版，将对广东省中小学人工智能课程改革的系统化和科学化发挥促进作用，为全省乃至粤港澳大湾区培养更多未来的科技人才，加强人工智能领域的优势，以科技推动大湾区高质量发展。
此外，发布会现场还设有编程猫展位，展位展出的广东省中小学《人工智能》地方教材、编程猫标准教材、以及编程猫校园编程教育解决方案，受到众多领导及教师的关注。
其中，编程猫标准教材是结合科学的校园编程教育课程体系，为中国学生打造了一套系统化编程教程，全套14册，覆盖小学、初中、高中学段。根据不同教育阶段特点，分别配套使用图形化编程系列、Python编程系列、Python高阶系列。
人工智能走进中小学阶段是大势所趋。早在2017年开始，编程猫就为公立学校提供编程教育服务。目前，编程猫的公立校业务已覆盖小学、初中、高中学段，为学校提供包括教师培训、课程体系及配套教材、教学工具、教学管理平台等产品及内容，助力学校轻松开展高质量编程教育，推动人工智能编程教育在学校的普及。
人工智能教育从中小学阶段抓起，将营造出热爱科学的氛围，为学生们埋下创新科技的种子。在教学过程中，通过融合人工智能课程和其他学科，还能更深入地培养和提高学生综合能力素质，促进中小学人工智能与教育融合创新发展。
深圳市教育科学研究院副院长李桂娟表示：“《人工智能》课程的开设将推动基础教育高质量发展，实现多元化、精准化教学，深圳已经在全市60多所中小学开展试点，接下来将进一步扩大人工智能课程在全市的覆盖面。”
作为广州市级课程实验区、较早开设人工智能课程的黄埔区，未来辖区内114所中小学将全部开设人工智能课程，受益学生达到86300人左右。黄埔区教育研究院信息技术教研组长、人工智能课程实施负责人金鑫介绍：“学生非常喜欢这门课，很多学生即使下课了也还在组装模型、调试程序，分享自己的小创意，甚至会请教老师如何应用到现实场景中。”
未来，编程猫将秉持“为下一代提供更有价值的教育”理念，提供更完善的校园编程教育解决方案，助力人工智能教育在中小学阶段生根发芽，赋能粤港澳大湾区人工智能教育的发展。（内容素材由朱紫薇提供）