人工智能课程步入学堂
近年来，人工智能的相关讨论变得越来越火热，在教育领域，人工智能的影响逐渐增加。去年，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，明确提出“应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程”。今年3月，教育部印发《2019年教育信息化和网络安全工作要点》，指出今年将开展对2万名中小学生信息素养评测，推动在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。而在高教领域，人工智能专业也被列入了新增审批本科专业名单，全国共有35所高校获首批建设资格。
按照教育部要求，今年9月秋季学期，全国各省区市高中将分步实施新课程，北京等已经开始高考综合改革试点的省份可率先实施，人工智能课程也在其中。
怎么看待教育的变革？
技术的进步推进了教育的变革，尤其进入人工智能时代，教育将迎来新的变革。教育与实际需求如果脱节，就会失去创新的土壤。中国大数据应用联盟人工智能专家委员会主任刘鹏教授认为，教育没有变，而是智能化发展太快，深度学习的人工智能，从计算智能到感知智能再到认知智能，将带来新的科技革命。从集中式到分布式、从被动式到自主式、从参与式到沉浸式、从人工式到智能式的学习变革，预示教育3.0已经到来。
“理念、观念、价值决定评价体系，不是技术。”中国教育科学研究院研究员储朝晖指出，人工智能不是万能的，在给教育提供便利的同时也带来了隐忧，教育者需要有态度地利用人工智能，探索学生兴趣、整合教育资源、设计教学产品、提升教学层次，更好地融合教育评价和教育过程。
如何将人工智能更好地结合到教育事业中，这是我们值得思考和探讨的问题。
我们准备好了吗？
人工智能高中班教材发布
在政策的推动下，中国人工智能教育发展迅猛，今年3月，我国第一本面向高中生的人工智能教材《人工智能（高中版）》发布。该书着力提升学生的人工智能素养，帮助学生建立起对人工智能的鉴赏力、理解力和应用力。创造性构建了中小学人工智能课程“橄榄型”核心素养模型，创新性提出了AI+创客教育、+STEM、+科学素养、+实践能力的学习方式，实现了课程教学教材与学具教具配套，软硬无缝对接；改变传统机房课程形态，建立真实生活的场景化课程。
广州不少中小学试点开设人工智能课，孩子真有兴趣吗
中学：
课程更丰富注重学生的作品开发
在广州第五中学，人工智能课程则更加丰富，涵盖科学，工程，物理和其他领域，例如智能控制、开源硬件基础，人工智能编程，简单的机器人生产和智能车挑战，学校还建设了人工智能实验室，满足教学需求。
五中的同学们在不断完善创作的作品。
广州市科技骨干教师，广州五中科技馆馆长吴子轩告诉记者：
“早在2016年，五中就开始编制人工智能校本课程，在今年还与相关的科技公司合作成立人工智能课程研发中心，中心由双方资深信息技术教师、资深导师组成，共同研发适合小学、初中、高中的人工智能课程。目前学校主要在初一和高一年级开设人工智能课程，通过观察、思考、设计、生产和其他活动，引导学生获得了丰富的学习经验，不少学生们在人工智能课程学习中取得了许多优异的成绩。同时每位学生通过课程学习，最终也要自己创作出一个作品，这些作品有包括门禁系统的开发、声控楼梯灯、安防报警器、心率检测等，这些都是和学生的生活息息相关，让学生真切体验到人工智能的魅力，提高创造能力。”
吴子轩也坦言：“目前，人工智能的学术概念尚未明确、准确地界定。很多人可能会认为智能控制就是人工智能，但其实从专业眼光来看与人工智能相去甚远。学校开设的课程更多的涉及到智能控制这一与人工智能相关层面，但是我们希望能把人工智能相关领域和不同分支的优质课程呈现给学生，同时让不同学段之间的科技教育相互衔接。”
他表示，相比之下，小学在开展人工智能课程时，在设施设备上会更加欠缺，但人工智能走进中小学课堂，并不是花多少钱、用多少昂贵仪器的问题，关键是老师用怎样的方式让人工智能技术与孩子真正互动起来。
专家：
预计2022年人工智能教育覆盖全市学校
广州市教研院信息教研组负责人、广州教育学会理事刘载兴介绍，目前广州市中小学人工智能课程处于实验阶段，适合广东省3—8年级人工智能课程教材研发在今年10月份基本完成，目前已经送审，预计在今年年底审定通过。而经过1-2年的课程实验，会进一步完善地方教材，预计到2022年在全市中小学3-8年级全员普及人工智能教育，让人工智能成为一门普惠性的课程。
刘载兴表示，2019年5月，广州市入选2019年度全国“智慧教育示范区”，人工智能教育课程化工作是广州市推动智慧教育示范区课程建设的重大任务和核心工作之一。而目前，由于人工智能涵盖的学科和技术面非常广，基础教育人工智能教师非常紧缺也成为一大难题。“中小学人工智能课程的普及是对于教师而言，这是非常具有挑战性的。缺少能够胜任相关课程的教师。中小学的一些人工智能课程仍处于起步阶段。”
刘载兴告诉记者，广州希望通过在产业改革中先走一步，并且创造了良好业绩的企业专家、职业教育专家，与普教一线老师共同探索。今年广州市教育学会发起成立广州市人工智能教育师资研训基地,让教师、人工智能企业共同开展师资培训、课程开发等合作，目前通过三期的培训，已经有120人左右的“种子教师”率先受训。接下来将在基础班的基础上，逐步开设进阶班、高端研修班，为广州的人工智能课程教育培养各种层次的师资队伍，并以此改变教育教学的方式和手段，提高教学效果。
而针对目前各试点中小学的人工智能课程以动手实践为主的情况，刘载兴也强调，人工智能课程的数量也越来越丰富，但是每所学校对课程的内容并没有形成一致的想法。如何构建中小学人工智能相关课程的内容，如何与现有的信息技术课程联系起来，仍然是一个亟待解决的问题。“接下来在全员普及人工智能教育时还是会以人工智能通识教育为主，先让学生了解体验人工智能，引导他们感受人工智能的美丽。”
家长意见
大学生对人工智能可能都是一片空白，中小学又该怎么学人工智能？对于人工智能课程走进广州中小学课堂，既有有家长认为这是孩子接触前沿科技的好机会，自己举双手赞成，也有家长担忧课程内容“玩性“太重，还是“玩超纲”了。
来自越秀区署前路小学家长李先生告诉记者：
“人工智能课是让学生为未来的生活做准备，孩子能尽早接触到前沿科技，了解并掌握一些科技手段和技术，对于开阔视野，拓展思维都很有帮助。”
来自海珠区宝玉直小学家长黄女士表示，目前学校开设的人工智能课程动手又动脑，一点也不枯燥，孩子的学习热情很高，自己也希望通过这样的课程能激发孩子的科学兴趣，提高孩子的动手能力。
来自海珠区的林女士则表示，人工智能实际上涉及多个专业领域，作为一个小学生这些专业知识明显“超纲”了，很容易增加孩子的学习负担。此外，人工智能课程目前以实践为主，孩子的“玩心”容易被调动起来，学习精力难以集中。
海珠区宝玉直小学副校长曾燕彬则表示，目前人课程主要还是普及通识，课程有些内容看似有些“艰深”，但这绝不是要孩子们学得多难、多深，而是通过学习，激发学生的科学热情，唤醒创造力。
你怎么看？
专题撰文/摄影：信息时报记者蔡晓素
编辑：Raven返回搜狐，查看更多
卢宇：中小学人工智能教育教什么怎么教―中国教育信息化网ICTEDU
近年来，在国家相关政策的大力支持下，我国中小学人工智能教育从无到有，正在逐步进入快速发展时期。开展高质量的中小学人工智能教育，需要首先关注当前所面临的一些挑战。在此基础上，需要规范和明确课程的核心内容与范围，遵循人工智能学科本身特点进行课程设计，从而帮助广大中小学教师了解和掌握“教什么”与“怎么教”。
中小学人工智能教育的痛点有哪些
随着人工智能技术的快速发展，我国高度重视人工智能课程进入中小学课堂。早在2003年，教育部就将“人工智能初步”作为选修模块，纳入国家《普通高中信息技术课程标准》。近年来，国家陆续出台了系列相关政策和指导意见，倡导在基础教育阶段设置人工智能课程，推动了我国中小学人工智能教育的开展与实施。当前，在基础教育阶段，尤其是义务教育阶段，人工智能教育也面临着一些痛点问题。
一是人工智能课程定位模糊。人工智能课程当前多作为选修或校本课程，属于“个性化课程”。相当一部分中小学与课外培训机构缺乏对其清晰的认识，将传统的创客教育、STEM教育或编程教育中的教学内容，经过简单改造后直接搬到人工智能课堂中。学生所学到的知识与人工智能学科本身的基本思想和方法相去甚远。
二是课堂教学内容分化。有些教学内容没有考虑学生的基本认知能力和数理基础，倾向于讲授人工智能特定子领域的复杂模型和理论，以抽象性知识为线索组织教学。例如，在中小学课堂上直接讲授机器学习领域的“对抗网络”等复杂模型，学生很难对其有深入完整的认识和理解。有些教学内容则只强调体验式学习，侧重于简单的动手实践活动，学生通常难以学习到人工智能领域的基本原理和知识。相应地，教学资源建设水平也参差不齐。迄今为止，全国范围内已出版超过30种人工智能教材及配套资源，相当一部分是以购买实践环节所需的软硬件平台为导向，受商业利益驱动明显。
三是人工智能课程师资缺乏。我国高等教育正在加快人工智能学科建设与人才培养，但在师范院校存在一定的滞后性。许多师范院校在本科和研究生阶段还没有开设人工智能课程。因此，毕业生缺乏系统的人工智能知识，不具备设计和讲授中小学人工智能课程的能力。在职的中小学教师队伍中，更加缺乏具备相关知识与教学能力的教师。而非师范类院校或信息类专业培养的毕业生，受薪酬待遇等因素影响，进入基础教育领域的数量很少。
中小学人工智能教育教什么
总体而言，人工智能学科的目标是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论方法与技术，以构建不同形态的智能机器。智能机器既可以是硬件形态，如服务类智能机器人，也可以是软件形态，如围棋博弈程序。在中小学阶段，人工智能教育需要让学生了解智能机器的基本能力，理解人工智能处理问题与人类的异同，并认识其对社会生活的影响。具体可以包括以下核心内容：
一是智能机器的感知能力。该项能力可以概括为“采集信息、了解世界”。各类传感器对外部世界的信息进行采集并提取有意义的知识，使智能机器了解世界，具备和人一样的“看”和“听”等能力。同时，智能机器还可以感知很多人类所不能或难以精确感知到的信息，例如地理位置信息（GPS）等。
二是智能机器的推理能力。该项能力可以概括为“逻辑思维、求解问题”。智能机器可以模拟人类逻辑思维过程，得到新的知识。例如可以像人类一样，进行归纳或演绎推理。虽然智能机器已经可以进行非常复杂的逻辑推理和问题求解，但是它们目前仍然不能像人类一样进行创造性思考。
三是智能机器的学习能力。该项能力可以概括为“观察世界、寻找规律”。智能机器通过对客观世界的观察，从中寻找到规律或模式，从而提高自身的性能。观察的结果通常以数据的形式存储和使用，智能机器用特定的模型找到适用于新情况的规律或模式，也就是机器学习的过程。模拟人类大脑结构的人工神经网络模型，是迄今为止最成功的机器学习模型，在围棋博弈、图片分类等特定任务上已经超过了人类的能力。
四是智能机器的交互能力。该项能力可以概括为“理解人类、沟通交流”。智能机器需要用自然合理的方式与人进行沟通和交流，包括理解人类复杂的语言与情绪等。当前的各种智能音箱和智能手机助理，都是这方面能力的体现。智能机器的交互能力目前仍停留在较为初级的阶段，仅仅相当于人类儿童的水平。
五是智能机器的道德能力。该项能力可以概括为“信息安全、摒弃偏见”。各类智能机器一方面正在让我们的生活和工作更加方便和高效，但另一方面也可能给我们带来负面影响和危害。例如，智能机器可能会侵犯个人隐私或制造“信息茧房”，也可能会从人类社会产生的数据中学习到带有“偏见”的知识。因此，需要引导学生深入认识这些问题的存在和发生的可能，具备自我防护意识和信息社会责任。
这些核心内容都易于被中小学阶段的学生理解和掌握，且有一定的理论和实践深度，便于教师设计具体课程内容和构建教学资源。
中小学人工智能课程如何设计
中小学人工智能课程可以基于上述核心内容组织和规范教学内容，同时需要遵循科学合理的基本设计原则。
首先，课程设计应强调基础性概念和基本原理的掌握，而不能将大量仍处于探索阶段的所谓人工智能最新成果搬进课堂，陷入盲目“求新”的误区中。当前人工智能学科仍然处于快速演进的过程中，与数学、物理等传统学科相比，很多最新成果还未经过理论和实践的充分检验，缺乏经典性和稳定性。例如，机器学习相关课程可以侧重监督式与非监督式学习的基本思想和方法，避免涉及正在快速演进的各类复杂的深度学习模型。
其次，针对不同学段学生的认知能力和特点，设计相应的教学内容和课堂活动，不同学段之间要有明显区别。例如在小学阶段可以主要以体验性活动与课堂讨论为主；在初中阶段更多侧重于对基本原理的了解和简单实践；在高中阶段可以适当深化对重要概念和方法的理解并组织综合性实践。针对同一核心内容，不同学段的课程设置需要由浅入深，进行整体设计和规划。对于较为复杂的概念与方法的讲解，应尽量采用横向类比的方法，向学生直观呈现。
再其次，课程设计应多采用项目式或探究式学习，不必强调完备的知识和理论体系，从而让学生易于接受并产生深入探索的兴趣。可以选取学生在日常生活中常见的情境和主题，设计合理的驱动问题与教学支架，引导学生利用人工智能技术解决实际问题或制作项目作品。例如，可以选取“垃圾分类”主题，以“如何构建更智能的垃圾桶”为驱动问题，引导学生在完成智能垃圾桶的设计和制作过程中，完成相关核心内容的学习。
我国中小学人工智能教育，需要遵从人工智能学科本身的知识体系和思想方法，让学生在体验中了解人工智能可以用来解决什么问题，在学习中掌握人工智能的基本概念和思想方法，在实践中思考人工智能会带来什么新的问题和影响。同时，要鼓励领域专家、行业协会、人工智能企业等社会多元主体参与，共建共享优质课程设计方案、工具和案例，协同解决优质教师队伍匮乏等瓶颈性问题，为人工智能课程在中小学大规模、高质量落地提供保障。
（作者卢宇系北京师范大学教育学部副教授、未来教育高精尖创新中心人工智能实验室主任）