乳山市中小学综合实践学校荣获“全国青少年人工智能活动特色单位”
近日，2021年度“全国青少年人工智能活动特色单位”名单公布，乳山市中小学综合实践学校入选。
为进一步贯彻落实国务院《新一代人工智能发展规划》，构建新时代青少年人工智能科普工作生态体系，搭建跨界融合、共商共建、共创共享的青少年人工智能科普活动开放平台，中国科协青少年科技中心与中国青少年科技辅导员协会联合开展2021年度“全国青少年人工智能活动特色单位”评选活动。经省级审核、资格审查和专家评选，共999个单位被评选为特色单位。
乳山市中小学综合实践学校努力探寻人工智能科普教育的方向，从培育人工智能教育的生态、分学段开设分类课程等方面开展工作，探索通过人工智能课程来促进青少年的实践创新。
小学阶段开设《智能门铃》、《无人机初体验》、《粘人的猫咪》、《神秘的程小奔》、《走进电学世界》等编程与人工智能相关的课程。学生可以从人工智能最常用的元件——传感器开始学习，通过介绍传感器的概念和一些制造传感器所使用的敏感元件，使学生对传感器的知识有一个初步的了解。
初中阶段开设《智能地脚灯》、《无人机实操》、《传感器的认识与体验》、《物联网》等相关课程。通过实验并联系学生实际，让学生了解人工智能的原理，学习人工智能的相关知识，提高对人工智能的认知和初步应用能力。
高中阶段开设《机器人编程》、《机械电子编程》、《科普大讲堂-人工智能，未来已来》等相关课程。通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。
学校先后承办了市教体局、市科协、共青团乳山市委联合举办的2020、2021年乳山市第四、五届青少年人工智能创新创客大赛，给学生提供更广阔的展示舞台。
人工智能在生活中已经无处不在，它深刻影响着我们的生活。越来越低的计算成本、科学家梦寐以求的海量数据，推动了“机器学习”的飞速发展，特别是深度学习的广泛应用，模式识别、自动驾驶、机器翻译、智能机器人等应用无处不在。人工智能课程旨在让学生了解人工智能的起源与历史，感受人工智能带给我们生活的便利，为提升全民科学素质和国家培养人工智能后备人才夯实基础。
下一步，学校将充分发挥青少年人工智能特色单位示范作用，结合工作实际，按照2021年全国青少年人工智能科普活动热点，围绕青少年的生活、学习、疫情防控等主题，采用线上线下相结合的形式，组织开展适合地方特色和科技特色相结合的科普讲座、参观体验、科普嘉年华等形式多样、内容丰富的活动，为开展人工智能与科技教育搭建更完善的平台。
来源：乳山教体
原标题：《乳山市中小学综合实践学校荣获“全国青少年人工智能活动特色单位”》
重磅：《中小学人工智能教师能力标准（试行）》发布―数据中心 中国电子商会
摘要:3月24日，中国教育科学研究院、华东师范大学、腾讯三方联手，在北京举办了“人工智能教育研讨会暨《人工智能教师能力标准(试行)》、《2022年人工智能教育蓝皮书》成果发布会”。3月24日，中国教育科学研究院、华东师范大学、腾讯三方联手，在北京举办了“人工智能教育研讨会暨《人工智能教师能力标准(试行)》、《2022年人工智能教育蓝皮书》成果发布会”。
其中，《人工智能教师能力标准(试行)》(以下简称《标准》)明确了中小学人工智能教师应具备的18项基本技能标准，为各地开展人工智能教师培训、评价等提供了参考依据;《2022年人工智能教育蓝皮书》(以下简称《蓝皮书》)是基于对全国25个省市的中小学校长、教师和学生问卷抽样调查权威推出，旨在为未来中小学人工智能教育落地提供有效路径参考。
教育部科技司信息化处处长任昌山，中国信息通信研究院技术与标准研究所主任、中国互联网协会智慧教育工作委员会秘书长雷鸣宇，腾讯教育副总裁王涛，中国教育发展战略学会未来教育专委会副会长吴砥，中国教育科学研究院未来学校实验室主任王素，中国科学院自动化研究所副研究员汤淑明，华东师范大学教授顾小清，温州市教育局副局长朱景高，腾讯研究院智慧产业研究中心主任吴朋阳，腾讯青少年人工智能教育负责人周丹，以及来自北京大学、北京教育学院、海淀教育科学研究院、人大附中实验小学等院校机构的众多专家学者们参加了本次发布会。
专家评议：培养适应智能社会要求的人才
作为新一轮科技革命和产业革命的重要驱动力量，人工智能正在深刻改变人们的生活、工作和教育学习方式。近年来，人工智能技术越来越多地应用在教学管理的各个环节，人工智能课程也逐渐成为中小学阶段的重要教学内容之一。
教育部科技司信息化处处长任昌山指出，近年来，人工智能在教育领域的示范应用取得了较大进展，人工智能教育正迈入新的发展阶段。《标准》和《蓝皮书》的发布，对勾勒人工智能教育的现状、指导人工智能教育实践具有着重要意义。希望研究机构和专家能够坚持需求牵引，应用为王，服务至上的原则，广泛开展人工智能教育相关理论研究和实践的探索，推动数字时代背景下教育的高质量发展。
当前，人工智能、5G、大数据与教育加速融合，推动教育信息化向教育数字化快速演进。中国信息通信研究院技术与标准研究所主任、中国互联网协会智慧教育工作委员会秘书长雷鸣宇结合信通院正在开展的工作，对以人工智能为代表的智慧教育发展提出了三点展望：一是提质增效，积极用好网络基础设施;二是示范引领，培育出新一代信息通信技术与教育、教学创新融合的典型应用;三是注重交流，共同挖掘智慧教育的场景和需求，促进新模式、新业态的发展。
中国教育发展战略学会未来教育专委会副会长吴砥对《标准》给予了肯定。他指出，此前国内对于人工智能教师的能力、标准长期缺乏统一标准。“本次发布的《标准》，站位很高，系统性很强，具备比较好的实操性，为推进中小学人工智能队伍建设提供了很重要的参考，有利于解决人工智能课程教师能力教学欠缺的问题。”
蓝皮书：人工智能教育或成“课后服务”重要补充
为贯彻落实《中国教育现代化2035》，更全面地了解我国中小学人工智能课程教学和技术赋能教育的现状，腾讯教育和腾讯研究院联合中国教育科学研究院、华东师范大学，历时半年对全国25个省市的16万学生、2万多教师以及1000多名校长展开问卷调查，并以此为基础，编制了《蓝皮书》。发布会现场，华东师范大学教授顾小清对《蓝皮书》作了详细解读。
华东师范大学教授顾小清在线解读《蓝皮书》(举办方供图)
《蓝皮书》指出，目前受访学校的信息化硬件设备总体情况较好，但相关的软件系统还较为欠缺。超半数的受访学校已开设或正在筹备人工智能教育教学活动。而随着“双减”政策落地，人工智能教育正成为多地教育主管部门和学校丰富“课后三点半”服务的重要组成，尤其中部地区最为突出，超过85%的学校考虑将人工智能教育引入课后服务。
教师整体认可人工智能教学工具的价值。学生普遍愿意使用人工智能学习工具，并希望获得个性化评估与辅导。同时，对于学习形式，课外活动、竞赛等多元化的教学方式最受学生们欢迎。
调查发现，当前，我国中小学人工智能课程主要集中在1周1课时。经费不足、缺乏专业师资、无技术条件支持是阻碍课程开设的主要因素。中小学校中参与人工智能相关课程教学活动的教师数量较少，专门教授人工智能课程的教师更是寥寥无几。人工智能课程教师中，仅有三成左右在高等教育阶段接受过人工智能教学的相关课程培训。
综观人工智能教育发展现状和主要问题，《蓝皮书》建议，可从以下几方面重点考虑：一是构建公平而有质量的人工智能教育生态系统;二是提高教师应用人工智能教育技术的能力;三是推动学校教育评价改革，完善学生评价机制。
能力标准：为人工智能教师培训及评价提供依据
基于《蓝皮书》的调研结果，专家组指出，教师能力的培养和评价体系的建立，是当前中小学实施人工智能教育迫切需要解决的问题之一。
在此背景下，中国教育科学研究院与腾讯教育联手，共同推出了《标准》。参考国内外相关政策及标准文件，并结合我国人工智能教育发展实际，从人工智能理解与意识、基本知识、基本技能、问题解决、教学实践、伦理与安全等6个维度提出18项基本技能要求，为中小学人工智能教师培养、评价等工作提供参考依据。
中国教育科学研究院未来学校实验室主任王素对《标准》进行了详细解读。她指出，《标准》明确了人工智能教师应当具备的技能，希望这一标准的制定，能够成为今后开展人工智能教师专业发展的一个指南，也可以作为人工智能教师培训以及评价的标准。
作为《标准》的联合制定方，腾讯教育副总裁王涛表示，未来是人工智能的时代，腾讯教育一直在积极探索青少年人工智能的普及。腾讯教育将继续加强与学术研究机构的合作，推进人工智能与教育教学的深度融合，推进规范标准的落地实施，发展有温度的人工智能教育，帮助更多的人工智能教师提升专业能力，助力更多的青少年成长为面向未来的创新人才。
专家对话：推动AI教育提升学生素养
事实上，当前国内已有很多地区和学校的青少年人工智能教育，走在行业的前列：今年3月，温州就将人工智能教育全面纳入中小学课程体系。发布会上，温州市教育局副局长朱景高受邀，分享了温州在中小学推广人工智能教育的经验成果。
据朱景高介绍，温州市以“五个一”工程为抓手，通过构建区域人工智能教育大平台、三“三”体系(三阶人工智能课程体系、“十百千”三层次人工智能教师培养体系、“校师生”三维度AI素养评价体系)，推进人工智能基础建设和示范引领工程，打造“五位一体”人工智能教育生态体系。
目前，温州人工智能云平台建设基本完毕，并引入腾讯人工智能教育平台，定制开发全市人工智能管理系统，在全域推广使用。全市已有188所学校开展人工智能教育试点建设，线上线下完成2000余名教师参与人工智能理论、技术实操、项目化设计等内容的培训。接下来，温州还将出台《青少年人工智能创新人才联合培养计划》，举办青少年人工智能追梦营活动等。
值得注意的是，发布《标准》和《蓝皮书》，腾讯教育均作为联合制作方参与了调研和编写工作。近年来，腾讯教育依托旗下腾讯智启AI教育团队，将高质量的人工智能教育资源送往数千所中小学校园。同时，通过在全国范围内举办诸多人工智能主题活动和赛事，激发师生科学学习的兴趣。
腾讯研究院智慧产业研究中心主任吴朋阳表示，在人工智能教育实践过程中，腾讯坚持以国家相关标准作为指引，形成了1、2、3体系：1个核心标准，把国家信息技术课标，转化为AI的感悟、认知、体验、创造4个层次分层递进式的教学标准;2个情景化平台，包括编程平台和实验平台，把AI课和德智体美劳五育课结合，打造基于AI的素质教育大学科;3维多元评价，包括课上、课后和校外，让评价能更综合地反映教学成效。“未来，腾讯将与学术研究机构紧密合作，与一线教育局、学校联手，以促进AI时代的学生全面发展作为目标，围绕教材、课程、师训、赛事活动等打造一站式的高质量中小学AI教育方案，使得学校有抓手，教师有能力，学生有成长。”
发布会期间，来自北京大学、华东师范大学、海淀教育科学研究院等院校机构的众多专家学者们，也纷纷参与到主题研讨中，为推动青少年人工智能普及贡献多方智慧。
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中小学人工智能课程内容设计及实施案例分析
我国中小学人工智能教育取得飞速发展与瞩目成绩的同时，也存在以下几点主要问题。
其一，缺乏完善的课程体系，无论是国家课程还是校本课程，人工智能教育都是依托其他课程开展的，这导致了人工智能教育内容分量难以确定，目标难以明晰。横向来看，教学内容过于碎片化，学生难以构建相关知识体系；纵向来看，学段间的人工智能教育内容联系不够紧密，这既不利于学生循序渐进的知识与技能学习，也使得教师难以把握学情从而导致教学目标与教学效果之间的落差。此外，现阶段中小学人工智能教育的教材大多属于产品说明书或用户指南[4]。
二、中小学人工智能课程设计
表1中小学人工智能课程目标及内容架构
人工智能技术虽然复杂深奥，但是其应用广泛且贴近生活，知识内容间紧密联系，对学生而言并非是不可感知、无法构建的。以人工智能为依托培养学生的计算思维、智能素养也并非是难以实现的。教师如何设计人工智能课程内容以及课程间以何种方式组织就显得尤为重要。
（一）中小学人工智能课程内容设计案例
下面，以初中年级人工智能课程中的“智能灯”为例对中小学人工智能的课程内容设计做详细阐述。“智能灯”一课意在通过学生对于生活中常见情境下智能灯的设计了解其背后设计原理，能够通过模块化程序设计和python代码编写出智能灯的程序，激发学生对于人工智能在生活中应用的兴趣。“智能灯”课的具体课程内容设计如图1所示：
图1以“智能灯”为例的人工智能课程内容设计
1.问题提出，明确任务
问题提出：绿色、环保、节能、和谐是当今生活的主旋律，智能灯的出现深化了人类与灯光之间的关系。请同学们结合生活实际谈一谈你所了解的智能灯！
明确任务：明确智能灯的设计要求——内置监测外界光线强度传感器，当光敏值大于700时，灯自动打开，当光敏值小于700时，灯自动熄灭。
2.深入探究，设计展示
深入探究：请学生利用可视化工具，例如思维导图，深入理解智能灯的设计要求，分析其所需要的元器件并搭建其真实应用的简易场景。
设计展示：小组通过分工利用模块化程序语言和python语言对智能灯进行设计，调试形成小组作品，并对本组作品进行演示和分享，讨论这两种不同的计算机语言在应用时的异同之处。
3.总结反思，拓展提高
以思维导图的形式回顾智能灯设计的全过程。在实际生活中往往面临着更为复杂的情境，当外界光线昏暗，智能灯会自动给打开且不能自动关闭，这也造成了一种资源浪费。进而引发学生对智能灯更深入的思考，完善、改进作品设计，为之后的课程内容做好准备。
本案例从生活实际出发引发学生的学习兴趣，在内容设计过程中通过对可视化工具的利用帮助学生理清思维脉络，不仅重视学生对模块程序和计算机语言的学习利用，更是通过比较二者的语言风格加强学生对编程的深入理解，进而培养学生的计算思维。
（二）中小学人工智能课程组织案例
人工智能虽然是一个知识体系丰富的新兴技术领域，其内容架构设计包含人工智能基础、算法与编程、机器人与智能系统等多个模块。表面看起来是彼此独立、互不关联的内容，但实际上，无论是技术特点还是知识内容都是可联系、可互通的。忽视了课程内容间的联系、放弃将内容整合成为模块是无法将人工智能的原理与技术讲解透彻的，也无法将计算思维和智能的培养渗入课堂。因而，以综合任务为导向的模块化组织中小学人工智能课程不仅能够有效帮助学生构建人工智能知识体系，更有助于教师组织形式丰富、内容多样的系统课程，增加课堂趣味性、有效性。
以“模拟城市交通系统”为例组织相关课程内容。如图2所示，智能路灯、自动道闸、智能信号灯、环线巴士、无人加油站原本都是独立的课程内容，根据课程与生活实际的联系整合成模拟城市交通系统为主题的模块。教师利用5-10个课时实践此模块，引导学生设计完成模拟城市交通系统这个综合任务实践每课内容，帮助学生在体验人工智能的同时，创造性地应用人工智能解决实际问题。
图2“模拟城市交通系统”课程模块
三、中小学人工智能课程实施策略
（一）跨学科整合式教学
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。它的涉及领域除了计算机科学外，更包括了生物学、心理学等。跨学科的整合能够将数学、生物、神经科学等多学科知识与人工智能知识相融合、渗透。在这个过程中，教师不仅能够利用其他学科知识帮助学生理解人工智能知识内容，更利用其他学科思维帮助学生培养计算思维的核心素养。跨学科整合式的教学是将人工智能学科与其他相关学科进行融合，以项目形式实践课程内容，利用人工智能技术创造性地解决实际生活问题。以“机器视觉”一课为例设计如下，这一课中，教师将人工智能中机器视觉的知识与神经科学相结合（如图3），以人是如何看到事物的为导入，进而类比解释机器是如何“看到”事物的。该教学设计在渗透了脑科学知识的基础上，帮助学生联系生活实际体验人工智能的应用与价值。
图3“机器视觉”与神经科学知识融合
（二）情境游戏化教学
由于中小学学生的认知水平存在局限性和差异性，以及人工智能领域知识特性，学生难以通过讲授和演示直接理解课程内容。人工智能技术的发展也为创设情境提供了条件，教师完全可以利用人工智能技术的应用反哺课堂教学，帮助学生增强学习的体验感，对人工智能技术形成直观、形象的理解。借助游戏化的角色、模式以及元素，为学生提供丰富、有趣的学习内容；通过机制、增益等策略，能够丰富学习者的经历和体验，同时提高学习者在活动中的参与率和巩固率[9]。因而，将情境的创设与游戏化学习相结合，有利于增强人工智能教学课堂的趣味性、个性化。例如东南大学举办的人工智能为主题的夏令活动中实施的“火灾演练”，要求学生扮演消防员在模拟灭火行动中完成救援。创设的火灾情境融合机器人小车巡线、FPV第一视角等教学内容。氛围营造、综合竞赛及消防员的角色扮演都极大激发了学生的课堂兴趣及参与感。该项目在实践中得到了学生与教师的一致肯定。该设计能够帮助学生将人工智能知识与生活实际相联系，建构开源硬件的知识体系。鼓励学生在游戏化式轻松的教学环境中大胆创新。从而达到培养学生核心素养与创新能力的目标。
表2“火灾演练”项目内容
面向中小学开展人工智能课程有利于学生了解现代科技发展、适应未来生活有着重要的意义。目前，我国中小学人工智能教育尚在探索发展阶段，无论是课程内容的设计还是其组织方式、或是教学策略均未成型，本研究希望借以案例的分析，促进研究者对中小学人工智能课程设计广泛、深入的思考。
参考文献
[1]国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知[EB/OL].
[2]教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知
[3][7]谢忠新,曹杨璐,李盈.中小学人工智能课程内容设计探究[J].中国电化教育,2019(4):17-22.
[4]徐多,胡卫星,赵苗苗.困境与破局:我国机器人教育的研究与发展[J].现代教育技术,2017,27(10):94-99.
[5]周邵锦,王帆.K-12人工智能教育的逻辑思考:学生智慧生成之路——兼论K-12人工智能教材[J].现代教育技
术,2019,29(4):12-18.
[6]解月光,杨鑫,付海东.高中学生信息技术学科核心素养的描述与分级[J].中国电化教育,2017(5):8-14.
[8]李德毅.AI——人类社会发展的加速器[J].智能系统学报,2017,(5):583-589.
[9]祝智庭,魏非.教育信息化2.0:智能教育启程,智慧教育领航[J].电化教育研究,2018,39(9):5-16.
东南大学百研工坊：21世纪是我国创新型人才培养的关键期。东南大学百研工坊（儿童发展与教育研究所）结合信息技术、生物医学工程、脑科学技术，进行青少年科学素养的国际比较研究和学生核心概念掌握水平的评测系统的研究与开发，我们的目标是：（1）面向中小学学生综合能力发展的steam研究；（2）通过实证教育研究，探究科学素养的本质及有效的培养途径；（3）将科学素养的传统评测方法与现代信息技术相结合，探究基于ECD模型的学生科学素养评测方法研究；（4）运用ERP、EEG和眼动等脑科学技术，开展对学生核心概念熟练掌握程度的评测研究。
责编：罗培
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