2025年4月25日,習(xí)近平總書記在主持中共中央政治局第二十次集體學(xué)習(xí)時強調(diào),面對新一代人工智能技術(shù)快速演進的新形勢,要充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢,堅持自立自強,突出應(yīng)用導(dǎo)向,推動我國人工智能朝著有益、安全、公平方向健康有序發(fā)展。習(xí)近平總書記還強調(diào):“推進人工智能全學(xué)段教育和全社會通識教育,源源不斷培養(yǎng)高素質(zhì)人才?!遍_展全學(xué)段人工智能教育是教育改革發(fā)展的必然趨勢,中小學(xué)人工智能教育實踐需要在深化認識理解的基礎(chǔ)上,錨定全學(xué)段行動目標,厘清關(guān)鍵行動要素,進而構(gòu)建科學(xué)可行的實施路徑。
為何要推進全學(xué)段人工智能教育?
人工智能的高速發(fā)展催化了未來人才需求變化
基于大模型的新一代人工智能具有強大的生成力、推理力、感應(yīng)力和行動力,在能力上可以完成許多從前需要由人類完成的任務(wù),智慧社會的未來人才需求發(fā)生了巨大變化。
人工智能是新質(zhì)生產(chǎn)力、數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)升級和科技創(chuàng)新的關(guān)鍵要素。中小學(xué)人工智能教育要堅持“為黨育人、為國育才”的教育使命,守正創(chuàng)新,傳承紅色基因和中國文化;要聚焦國家發(fā)展和民族復(fù)興的需求,通過我國科技成就培養(yǎng)中小學(xué)生的科技自信和民族自豪感,讓他們從小心存實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢。
人工智能的快速普及擴充了科學(xué)教育版圖
人工智能技術(shù)正以前所未有的速度滲透到社會的各方面,掌握相關(guān)科學(xué)技術(shù)的人才未來將有更大發(fā)揮空間。人工智能教育是科學(xué)教育的一部分,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的新抓手,必須服務(wù)“五育”并舉,瞄準學(xué)生全面發(fā)展的目標。
中小學(xué)人工智能教育是以人為本的科學(xué)教育,旨在面向未來創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求,發(fā)展學(xué)生人工智能學(xué)習(xí)與應(yīng)用過程中的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力,注重人工智能素養(yǎng)的提升,讓學(xué)生學(xué)會與人工智能交互、協(xié)作,正確處理人與技術(shù)、社會的關(guān)系,促進思維發(fā)展,培養(yǎng)科學(xué)興趣和科學(xué)精神,提高解決實際問題的能力,成長為有理想、有本領(lǐng)、有擔當?shù)纳鐣髁x建設(shè)者和接班人。
人工智能的廣泛應(yīng)用帶來了教育與人工智能融合機遇
人工智能既是教育的內(nèi)容,又是教學(xué)的手段、教育創(chuàng)新的手段。人工智能為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化創(chuàng)新發(fā)展帶來更多可能,人工智能催化教育變革、賦能教育創(chuàng)新是必然的,教育與人工智能的融合是歷史機遇。
中小學(xué)人工智能教育和規(guī)范中小學(xué)生成式人工智能應(yīng)用是與時俱進的教育創(chuàng)新。教育與人工智能深度融合為教育創(chuàng)新提供了新的理念、方法和路徑。我國人工智能賦能教育變革的實踐有利于彰顯教育強國建設(shè)的國際影響力,有利于在全球智慧教育體系中作出中國貢獻。同時,我國地域遼闊,各地教育發(fā)展各有特點。中小學(xué)人工智能教育還需要根據(jù)各地教育現(xiàn)狀,精準對接需求、推動應(yīng)用落地、鼓勵多樣化發(fā)展,通過特色教育縮小區(qū)域數(shù)字鴻溝。
如何把握全學(xué)段中小學(xué)人工智能教育的行動目標?
中小學(xué)人工智能教育應(yīng)堅持自立自強
落實中小學(xué)人工智能教育要走自立自強的道路,走創(chuàng)新發(fā)展的道路,走中國特色的道路;為探索和優(yōu)化我國全學(xué)段人工智能教育的時代性、科學(xué)性和有效性,加快打造具有中國特色、可推廣復(fù)制的人工智能教育發(fā)展模式提供有力支撐。教育信創(chuàng)(即信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新)要積極落實中小學(xué)人工智能教育,提供自主可控的產(chǎn)品和服務(wù),教育行業(yè)要倡導(dǎo)采用我國自主知識產(chǎn)權(quán)的教育信創(chuàng)產(chǎn)品,服務(wù)教育新生態(tài)的建立。擁有堅實的教育信創(chuàng)基礎(chǔ)、全域的教育數(shù)字孿生和全程的人工智能的教育生態(tài),能夠讓中小學(xué)生在學(xué)習(xí)人工智能的同時感悟中國人工智能領(lǐng)域的進步和成就,引導(dǎo)學(xué)生從小樹立科技報國的遠大理想。
中小學(xué)人工智能教育應(yīng)堅持素養(yǎng)為綱
在中小學(xué)開展全學(xué)段視域下的人工智能教育,要堅持育人為本,以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務(wù),堅守科技向善,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。要堅持素養(yǎng)導(dǎo)向,注重培養(yǎng)智慧社會學(xué)生應(yīng)具備的核心素養(yǎng),明確教育目標,確定內(nèi)容要求,創(chuàng)新教學(xué)方法,改進評價方式,發(fā)展學(xué)生正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。要堅持全學(xué)段系統(tǒng)規(guī)劃,一體化設(shè)計人工智能學(xué)習(xí)、應(yīng)用與創(chuàng)新的教育要求,用人工智能賦能教與學(xué),培養(yǎng)學(xué)生運用人工智能創(chuàng)造性解決問題的能力。要堅持綜合實施,結(jié)合應(yīng)用場景拓展實施路徑,形成人工智能與各學(xué)科相融合、課堂學(xué)習(xí)與課外拓展相結(jié)合、校內(nèi)與校外資源相整合的中小學(xué)人工智能教育新生態(tài)。
中小學(xué)人工智能教育應(yīng)堅持遵循教育規(guī)律
中小學(xué)人工智能教育應(yīng)充分尊重教育規(guī)律,根據(jù)學(xué)生的認知水平開展教學(xué),構(gòu)建分層遞進、螺旋上升的全學(xué)段視域下的中小學(xué)人工智能教育體系,整體規(guī)劃設(shè)計不同學(xué)段的教學(xué)目標和內(nèi)容要求。依據(jù)中小學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律和學(xué)科邏輯,選用與內(nèi)容要求和學(xué)情更適切的教學(xué)方法。比如,小學(xué)低年級通過帶領(lǐng)學(xué)生體驗身邊的人工智能,引導(dǎo)學(xué)生進入智慧社會的學(xué)習(xí)和生活場景,激發(fā)他們的好奇心和求知欲;小學(xué)高年級和初中階段通過相對簡單、符合他們認知水平和能力的小任務(wù)、小項目,培養(yǎng)學(xué)生利用簡單的智能工具解決真實問題的能力,提升人工智能素養(yǎng);高中階段鼓勵學(xué)生有效利用智能工具開展個性化學(xué)習(xí)、團隊式學(xué)習(xí)和跨學(xué)科探究實踐,發(fā)揮智能技術(shù)優(yōu)勢,拓展認知邊界,探索知識創(chuàng)新,讓學(xué)生在實踐中體會人工智能的價值和優(yōu)勢,打下終身學(xué)習(xí)的能力基礎(chǔ)。
推進全學(xué)段中小學(xué)人工智能教育,路在何方?
構(gòu)建面向智能社會適應(yīng)力、勝任力與創(chuàng)造力的核心素養(yǎng)框架
人工智能教育是科學(xué)教育的重要組成部分,中小學(xué)人工智能教育的目標需要實現(xiàn)從數(shù)字素養(yǎng)與技能到人工智能素養(yǎng)的擴展。從信息素養(yǎng)到數(shù)字素養(yǎng)與技能、再到人工智能素養(yǎng),體現(xiàn)出的是一種隨著科技進步和人才需求變化而發(fā)展的科學(xué)人才觀和成才觀。要堅持素養(yǎng)導(dǎo)向,研制符合中國國情的人工智能素養(yǎng)標準,從意識、思維、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和社會責(zé)任四個維度定義未來一代必備的人工智能素養(yǎng),保證他們在人工智能發(fā)展上的適應(yīng)力、勝任力和創(chuàng)造力。
意識維度的深化主要表現(xiàn)在對智能科學(xué)(特別是人工智能生成的各類數(shù)據(jù))的敏感性、對生成式人工智能幻覺的意識準備;要求對人工智能本質(zhì)的理性認知,既要理解其運行邏輯,也要警惕技術(shù)的局限性;要提高數(shù)字意識,融入人工智能新環(huán)境。思維維度的延展體現(xiàn)為從“問題分解”到“人機協(xié)同”的范式突破,認識到協(xié)同計算是人工智能及其應(yīng)用的重要特征,提升動態(tài)的協(xié)同計算思維,包括分解任務(wù)指令、優(yōu)化人機交互路徑以及批判性驗證生成結(jié)果,適應(yīng)人機交互新機制。學(xué)習(xí)與創(chuàng)新維度強調(diào)從“數(shù)字化”到“數(shù)智化”,通過數(shù)智化工具拓展學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的邊界,通過人機協(xié)同實現(xiàn)知識的跨學(xué)科重構(gòu),發(fā)展高階創(chuàng)造力,探索科技融創(chuàng)新范式。社會責(zé)任維度瞄準智慧社會的特征,強調(diào)有效應(yīng)對數(shù)據(jù)歧視、算法偏見等新型挑戰(zhàn),從“遵守既有規(guī)則”到“參與規(guī)則構(gòu)建”,堅守科技向善的倫理要求,樹立科技報國的理想信念,踐行智慧社會責(zé)任。
推進“教學(xué)模式—教學(xué)方法—教學(xué)評價”的全鏈條創(chuàng)新
中小學(xué)人工智能教育應(yīng)強調(diào)學(xué)生的自主式學(xué)習(xí)、沉浸式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)和團隊式學(xué)習(xí),創(chuàng)新教學(xué)模式。自主式學(xué)習(xí)讓學(xué)生根據(jù)自身條件和需要自主選擇學(xué)習(xí)模式,并通過自我調(diào)控和優(yōu)化達成學(xué)習(xí)目標;沉浸式學(xué)習(xí)讓學(xué)生完全沉浸在主題環(huán)境中,獲得全身心投入的高度情境化學(xué)習(xí)體驗;探究式學(xué)習(xí)讓學(xué)生在問題驅(qū)動下自主收集數(shù)據(jù)、分析、論證、探究,發(fā)現(xiàn)和解決問題,并評價和反思;團隊式學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生與人工智能實體聯(lián)合組隊完成學(xué)習(xí)任務(wù),在學(xué)習(xí)過程中不僅包括團隊人類成員之間的協(xié)作,還包括人與人工智能的協(xié)作,培養(yǎng)學(xué)生未來與人工智能合作的素養(yǎng)。
人工智能教育應(yīng)關(guān)注體驗式學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),堅持“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”,變革教學(xué)方法,通過主題化、項目式等綜合性活動引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)真實問題,人機協(xié)同分析問題并形成解決方案,批判性驗證方案并迭代優(yōu)化,探索人工智能跨領(lǐng)域遷移應(yīng)用與拓展。鼓勵學(xué)生勇于突破、主動實踐,用人工智能的方法和工具分析、設(shè)計跨學(xué)科的創(chuàng)意作品或解決跨學(xué)科問題,反思人機協(xié)同過程中人與人工智能的角色和分工,理解應(yīng)具備的責(zé)任擔當。
人工智能賦能的個性化評價、過程性評價和多元化評價都屬于教學(xué)評價的創(chuàng)新。在當前中小學(xué)的個性化評價和過程性評價實踐中,主要包括應(yīng)用人工智能收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各種數(shù)據(jù)、分析學(xué)習(xí)行為,輔助評價學(xué)生的學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果(包括批判性思維、自我反思能力、綜合進步、素養(yǎng)提升等),幫助教師和學(xué)校及時發(fā)現(xiàn)問題、不斷優(yōu)化教與學(xué)方式。多元化評價則強調(diào)不僅要評價學(xué)生人工智能相關(guān)課程的學(xué)習(xí)效果,還要評價學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能后在其他科目的學(xué)業(yè)進步,以及現(xiàn)實生活中解決實際問題能力的提升。
整合“基礎(chǔ)課程+跨學(xué)科項目+社會資源”的多元化教學(xué)資源
中小學(xué)人工智能教育需要強大的教學(xué)資源支撐。要充分利用國家智慧教育公共服務(wù)平臺和資源,研發(fā)適合不同學(xué)段的特色教學(xué)案例,注重趣味性、科學(xué)性、時代性。要開發(fā)實踐交互平臺和虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境,如建立虛擬實驗室等。學(xué)生通過虛擬環(huán)境中的實驗可以在時間上“回到過去”和“走進未來”,在空間上“抵達”高空、深海乃至已知世界的任何一個角落,開展一些在現(xiàn)實教學(xué)情境中難以實現(xiàn)的實驗。要利用人工智能研發(fā)新形態(tài)教學(xué)資源,賦能教師備課、上課和課后分析提升。新形態(tài)的教學(xué)資源不再只是某一門基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)材料,而是教學(xué)和評價的綜合資源,是促進學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展的綜合資源。
跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是撬動育人方式轉(zhuǎn)變的重要突破口,是實現(xiàn)自主、探究、合作的學(xué)習(xí)方式的重要路徑,也是學(xué)生在真實情境中面對問題、分析問題、解決問題的重要學(xué)習(xí)經(jīng)歷。發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng),跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)不可或缺。中小學(xué)人工智能教育的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在項目設(shè)計上要充分體現(xiàn)綜合性和實踐性,結(jié)合學(xué)段特征和不同學(xué)段學(xué)生的認知水平,涵蓋真實情境中跨學(xué)科問題的發(fā)現(xiàn)與解決,引導(dǎo)學(xué)生將跨學(xué)科的知識與思維進行聯(lián)系和整合,真正掌握、運用數(shù)智化學(xué)習(xí)方法與策略解決跨學(xué)科問題,而不是停留在了解學(xué)科知識要點或掌握人工智能工具操作層面。要在人工智能教育的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)項目實施過程中,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識、科學(xué)思維,倡導(dǎo)學(xué)生在主題學(xué)習(xí)活動中物化顯現(xiàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)品與學(xué)習(xí)結(jié)果。
社會資源是開展中小學(xué)人工智能教育的重要保障。可以邀請人工智能相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家、工程師等參與學(xué)校教育,通過講座、交流等形式分享前沿技術(shù)與社會應(yīng)用案例,拓寬學(xué)生視野;用好高校、科技場館、科技企業(yè)和人工智能體驗館等社會資源,協(xié)同建設(shè)人工智能體驗基地,加強校內(nèi)外聯(lián)動,形成育人合力。人工智能教育應(yīng)該把學(xué)生帶出教室和校園,走進真實的生活,體驗真實的人工智能產(chǎn)品和服務(wù)。可以在區(qū)域建立人工智能體驗中心或?qū)嵙?xí)基地,給區(qū)域內(nèi)學(xué)生提供綜合、前沿、現(xiàn)實的人工智能體驗;同時利用好已有的人工智能教育社會資源,如科技館、博物館、企業(yè)展廳等;青少年學(xué)生還可以走進社區(qū),為社區(qū)老人提供人工智能應(yīng)用的輔導(dǎo)和幫助,實現(xiàn)人工智能教育與社會實踐、社會服務(wù)的融合。讓中小學(xué)生走出課堂,在社會大課堂、在實踐中學(xué)習(xí)人工智能,可以更深刻地感悟中國人工智能研發(fā)與應(yīng)用的進步和成就,更深切地理解人工智能與社會發(fā)展的關(guān)系,主動踐行智慧社會責(zé)任。
構(gòu)建分層分類的教師專業(yè)發(fā)展支持體系
強化信息科技教師培訓(xùn)是中小學(xué)人工智能教育的重要抓手。當前,不少高校已經(jīng)從計算機學(xué)科延展出軟件工程、網(wǎng)絡(luò)安全和人工智能等學(xué)科,這些學(xué)科的師資隊伍大多是打通的,是高校人工智能通識教育的第一梯隊。在義務(wù)教育階段和高中階段,同樣有一支非常敬業(yè)且進取的信息科技師資隊伍,這個群體應(yīng)成為中小學(xué)人工智能教育的第一梯隊。
信息科技教師的專業(yè)發(fā)展要從人工智能素養(yǎng)、知識、技能三個層面系統(tǒng)推進。在素養(yǎng)層面,根據(jù)新一代人工智能的生成式能力和人機協(xié)同解決問題的模式,信息科技教師要在數(shù)字意識、協(xié)同計算思維、數(shù)智化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新、智慧社會責(zé)任等四個維度不斷提升自身的人工智能素養(yǎng),示范和引領(lǐng)學(xué)生人工智能素養(yǎng)的提升。在知識層面,新一代人工智能是信息科技與其他學(xué)科融合發(fā)展而來的,對信息科技、計算機科學(xué)的知識體系和能力體系進行了大的更新和擴展,因此教師需要積極更新人工智能知識,圍繞數(shù)據(jù)、算法、算力等技術(shù)基礎(chǔ),以及大模型、生成式人工智能、具身智能等新技術(shù)加強學(xué)習(xí)。在技能層面,全學(xué)段人工智能教育絕不是傳統(tǒng)的應(yīng)試教育,不能“卷”題目、“卷”分數(shù),因此教師要注重利用人工智能賦能教與學(xué)過程、賦能教學(xué)評價過程,特別是賦能學(xué)生的全面發(fā)展。
鼓勵學(xué)科教師積極投入各學(xué)科與人工智能的交叉融合,是中小學(xué)人工智能教育的關(guān)鍵突破口。各學(xué)科教師都是全學(xué)段人工智能教育的重要力量,要不斷提升“雙核要素”(即自身的學(xué)科能力,以及適應(yīng)信息社會、網(wǎng)絡(luò)社會發(fā)展的數(shù)字素養(yǎng)和技能),以開放的心態(tài)看待人工智能在各學(xué)科的應(yīng)用及其價值,帶領(lǐng)學(xué)生利用人工智能賦能本學(xué)科的學(xué)習(xí)、實踐和研究,在學(xué)科交叉的更大空間里培養(yǎng)面向未來的復(fù)合型人才。在人工智能賦能各學(xué)科學(xué)習(xí)和研究的同時,各學(xué)科也助力人工智能教育的發(fā)展,這種雙向的賦能和促進是真正的交叉和跨學(xué)科創(chuàng)新模式。這要求各學(xué)科教師突破本學(xué)科傳統(tǒng)的教學(xué)及評價方式,創(chuàng)新跨學(xué)科的教學(xué)模式和評價變革,為學(xué)生提供更加愉悅的學(xué)習(xí)過程,促進人工智能時代學(xué)生的全面成長。
(作者熊璋系國家教材建設(shè)重點研究基地“中小學(xué)信息科技教材研究基地”主任,北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院教授;孫青系北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院副教授;歐陽元新系北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院教授)
《人民教育》2025年第12期,原標題為《全學(xué)段視域下的中小學(xué)人工智能教育》,有修改
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