中小學人工智能課程建設的價值定位、現(xiàn)實挑戰(zhàn)與實踐進路

王毅 李月

摘 要

人工智能正在深刻改變著物質生產體系、社會關系和社會行為。為搶占人才培養(yǎng)高地、培育創(chuàng)新型人才、提高學生智能素養(yǎng)，加強建設中小學人工智能課程具有重要的現(xiàn)實意義。當前中小學人工智能課程面臨課程標準尚未編制、教材質量參差不齊、專業(yè)師資隊伍缺乏、搭建實驗環(huán)境艱難等現(xiàn)實挑戰(zhàn)，制約著課程發(fā)展。通過制定人工智能課程標準、建設人工智能教材、培育人工智能專業(yè)師資隊伍、科學配置實驗設備，深入推進中小學人工智能課程建設。

關鍵詞

課程建設;人工智能課程;中小學

中圖分類號 G633.67 ?文獻標識碼A ?文章編號1005-4634（2022）02-0080-07

1 問題的提出

2017年7月國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（國發(fā)〔2017〕35號）提出：要在中小學階段開設人工智能相關課程，逐步實現(xiàn)全民智能教育[1]。2019年5月在國際人工智能與教育大會上，陳寶生再次明確要積極開設人工智能課程。人工智能教育在我國已經上升為國家戰(zhàn)略，開設中小學人工智能課程受到教育界普遍關注。2018年人大附中結合STEAM課程，建立人工智能校本課程體系[2]。2019年9月廈門市教育局發(fā)出關于開展義務教育階段學校人工智能教育試點工作的通知，要求開足開齊科學、信息技術和綜合實踐活動等課程，結合這些課程普及人工智能知識，引領全市探索開發(fā)人工智能校本課程[3]。北京市部分中小學開設人工智能課程，教學的內容與方法豐富多元[4]。山東、深圳、廣州等多省市中小學也開始積極開展人工智能教育試點工作。當前我國人工智能課程主要依托于信息技術課程、STEM課程、創(chuàng)客課程等。在各地積極探索人工智能課程開設路徑的過程中，理性審視中小學人工智能課程建設顯得尤為重要。

學界關于中小學人工智能課程相關研究成果已現(xiàn)雛形，但針對課程整體建設的研究付之闕如。有學者根據(jù)學生年齡特點與學校教育學段特征有序規(guī)劃中小學人工智能課程的內容，研究中小學人工智能課程的搭建。如王本陸等人認為人工智能課程應致力于培養(yǎng)中小學生的“創(chuàng)造力、人文素養(yǎng)和計算思維”等核心素養(yǎng)，對基礎體驗、興趣培養(yǎng)、自主探索、專業(yè)學習等層級由淺入深地規(guī)劃課程內容[5]。謝忠新等針對小、初、高學生的認知發(fā)展規(guī)律，對人工智能課程內容設計做出了詳細的思考[6]。也有學者專門分析市面上的人工智能教材，如趙慧臣等篩選出6本市面上較受歡迎的高中人工智能教材，從編寫背景、教材目標、內容框架、活動環(huán)節(jié)、學習評價等方面分析高中人工智能教材的特征，并反思這些教材存在的不足[7]。周邵錦等通過分析部分K-12人工智能教材，提出綜合教材目標定位，從而促進K-12人工智能教育系統(tǒng)科學開展[8]。另有學者從課程體系層面審視中小學人工智能教育，如馬濤等研究海淀區(qū)中小學人工智能教育發(fā)展路徑，主張注重人工智能的核心內容，探索具有地方特色的課程體系[9]。還有學者對中小學人工智能課程建設作初探性研究，如劉俊波等基于“裝備課程化”理念，對中小學人工智能課程的定位、目標、內容設計、建設理念和實施保障措施進行了分析和闡述[10]。學界相關研究為中小學人工智能課程定位、內容與實施、教材編制等影響因素提供了借鑒思路。但從課程建設視角看，多數(shù)研究忽視了“實然”和“應然”層面的關注，完整性呈現(xiàn)不足。

中小學人工智能課程主要是指在人工智能教育范疇下基礎教育階段各級各類學校為培養(yǎng)適應智能時代的創(chuàng)新型人才而開設的相關課程[11]。但目前國家層面中小學人工智能課程標準尚未正式發(fā)布，在實踐中，高中人工智能課程依據(jù)《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》作為選擇性必修課程開設，目標是讓學生初步了解人工智能的含義以及發(fā)展歷史、學習人工智能算法和動手搭建智能應用模塊等，培養(yǎng)使用智能技術服務人類社會的意識[12]。小學、初中人工智能課程則參照高中培養(yǎng)目標，選擇課程內容、編制教材和搭建實驗環(huán)境。中小學人工智能課程如何進行價值定位、存在哪些現(xiàn)實挑戰(zhàn)、應該從哪些方面著力推動課程建設等仍需進一步厘清。

鑒于此，本研究以中小學人工智能課程建設的時代訴求、根本追求和必然要求三個層面為落腳點，深入探討我國中小學人工智能課程建設的價值定位和現(xiàn)實挑戰(zhàn)，反思如何讓人工智能教材融入新知識、新技術，如何讓人工智能課堂傳遞新理念、新想法，從而促進人工智能普及教育發(fā)展，為我國源源不斷輸送人工智能高層次人才積攢力量。

2 中小學人工智能課程建設的價值定位

近年來，在黨中央、國務院關于人工智能的各項政策引導下，人工智能教育事業(yè)發(fā)展受到全社會的普遍關注。高等院校紛紛開設人工智能專業(yè)，中小學積極引進各種人工智能教育項目，開發(fā)人工智能課程與教材。中小學階段是學習興趣、價值觀養(yǎng)成的黃金時期，提升青少年對人工智能時代的適應能力，加深青少年對人工智能現(xiàn)狀的認識和技術原理的理解，激發(fā)其對人工智能的興趣，培養(yǎng)人工智能素養(yǎng)，既是培育創(chuàng)新型人才的重要手段，更是國家經濟社會發(fā)展的客觀需要。因此，中小學人工智能課程建設是我國基礎教育改革與發(fā)展順應時代的必然需要。明確中小學人工智能課程建設的價值定位是建設中小學人工智能課程的重要前提。

2.1 搶占人才培養(yǎng)高地∶中小學人工智能課程建設的時代訴求

人工智能作為第四次工業(yè)革命的主導，是當今社會產業(yè)變革的增長引擎。越來越多的國家通過提高人工智能應用水平來增強綜合國力。發(fā)達國家把人工智能作為提高國際競爭力和維護國家安全的戰(zhàn)略手段。我國必須認真審視這一歷史挑戰(zhàn)，填補我國人工智能人才的巨大缺口，解決人才困局，引領未來民族復興與發(fā)展。

中小學人工智能課程建設有助于支持和培養(yǎng)人工智能基礎人才。教育部于2019年4月2日印發(fā)《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，提出“構建人工智能多層次教育體系，在中小學階段引入人工智能普及教育”，以培養(yǎng)面向未來的人工智能人才為目標，用“課程”的形式，逐步落實人工智能教育項目。加強中小學人工智能課程建設，認識人工智能人才的特質和成長規(guī)律，與高校做好高尖端人工智能人才培養(yǎng)的精準對接，才能整體推進我國人工智能領軍人才和復合型人才的培育進程，搶占人才培養(yǎng)制高點、積蓄后生力量。

2.2 培養(yǎng)創(chuàng)新型人才∶中小學人工智能課程建設的根本追求

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是各級各類學校的重要任務，中小學人工智能課程是基礎教育探索實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要通道。以“立德樹人”為課程價值取向，將人工智能課程納入中小學課程體系，對構建體系化的人工智能創(chuàng)新人才機制和生態(tài)具有重要意義。

人工智能將會給未來生活帶來巨大變化，許多工作將會被替代，教師只有學習人工智能理論、方法與技術，體驗人工智能發(fā)展及其應用，學會使用智能技術輔助各學科學習，感悟創(chuàng)新方法帶來的全新學習體驗，引導學生主動思考、解決問題，激發(fā)學生創(chuàng)造性思維，才能從容不迫地迎接智能化社會的挑戰(zhàn)，發(fā)展成為能夠創(chuàng)造性應用和改進技術的新型人才，為經濟社會發(fā)展賦能。

2.3 提高學生智能素養(yǎng)∶中小學人工智能課程建設的必然要求

置身人工智能時代，人們的生存和發(fā)展都需要符合這個時代的特征，具備適應這個時代的相應素養(yǎng)，人工智能時代呼喚學生的智能素養(yǎng)[13]。2019年5月16日，教育部部長陳寶生在國際人工智能與教育大會上指出：要培養(yǎng)學生對人工智能的興趣，提升學生的人工智能素養(yǎng)[14]。何謂人工智能素養(yǎng)？對此，不妨從核心素養(yǎng)視域入手，以人工智能學科核心素養(yǎng)為“中間橋梁”，對中小學生應當具備的智能素養(yǎng)予以探討。學生發(fā)展核心素養(yǎng)，是指學生應具備的、能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力[13]。反映的是社會需求以及人們對于“教育培養(yǎng)什么樣的人”問題的闡述[15]。從核心素養(yǎng)的結構框架來看，它是知識、能力、情感態(tài)度價值觀的多位復合體。那么，在學生核心素養(yǎng)視域下智能素養(yǎng)也應是多維復合的結構體。有學者通過對比信息技術學科核心素養(yǎng)，從人與工具、人與自己、人與社會三方面分析中小學人工智能學科核心素養(yǎng)的內涵，為解釋中小學人工智能課程培養(yǎng)目標提供思路和方向，更給予討論智能素養(yǎng)的內涵以啟示。本研究嘗試從這三個方面總結出智能素養(yǎng)的內涵：以認識和理解人工智能知識為基礎，認識人工智能對社會的沖擊，樹立起人機共生的意識;主動學習人工智能知識和應用的智能能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力;悅納人工智能，合理使用人工智能，遵守社會倫理道德的智能倫理能力。

智能素養(yǎng)的提出為人的培養(yǎng)提供了指向性發(fā)展目標，幫助學生成長為更好地參與智能時代社會領域和具備核心社會競爭力的人才。中小學人工智能課程重點培養(yǎng)學生的智能素養(yǎng)，立體滲透人工智能知識、技術、能力和素養(yǎng)，讓學生適應智能社會需要，成為合格公民。所以中小學人工智能課程建設只有提高基礎教育階段學生的人工智能素養(yǎng)，才能為鞏固和發(fā)展我國人工智能教育事業(yè)奠定堅實的社會基礎。

3 中小學人工智能課程建設的現(xiàn)實挑戰(zhàn)

2003年《普通高中技術課程方案（實驗）》就將“人工智能”初步列為選修模塊。但由于當時現(xiàn)實教學條件落后、嚴重缺乏師資、教學評價體系不完善以及高考指揮棒的作用等，高中人工智能課程形同虛設。2018年4月18日《教育信息化2.0行動計劃》提出：“完善課程方案和課程標準，充實適應信息時代、智能時代發(fā)展所需要的人工智能和編程課程內容。”[16]表明國家已經對人工智能課程進入中小學有了明確要求。各地中小學相繼開設人工智能課程，其課程內容、課程載體、教學形式、學習成果多種多樣，但課程建設仍處于探索階段，面臨諸多現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

3.1 中小學人工智能課程標準尚未制定

在中小學人工智能課程建設過程中，課程標準的制定是一個必要且關鍵的環(huán)節(jié)，是一個無法回避的問題。《普通高中信息技術課程標準（2017版）》規(guī)定普通高中信息技術課程是一門全面提高學生信息技術知識與技能，樹立正確的信息社會價值觀和責任感，培養(yǎng)計算思維和數(shù)字化學習能力的基礎課程[17]。其課程目標在于全面提高高中生信息素養(yǎng)，使其成為數(shù)字化合格公民。雖然經過調整、完善、優(yōu)化的信息技術課程作為人工智能課程的主要部分，被廣大一線教師和教研人員所認同[13]，但這顯然和人工智能時代“人”的素養(yǎng)發(fā)展與演變不再吻合。進入智能社會，面對從宏觀到微觀的智能化社會需求，培養(yǎng)具有計算思維和編程能力的創(chuàng)新型人才將是人工智能課程最重要的課程目標。

人工智能課程標準中培養(yǎng)目標是人們關注的焦點，各學段課程目標如何制定，才能充分體現(xiàn)人工智能課程科學育人的價值，當下亟需進一步探索和討論。中小學學生應當具備哪些人工智能知識與掌握哪些技術能力都取決于人工智能學科核心素養(yǎng)標準。人工智能技術已經發(fā)展到一個新的水平，迫切需要了解我國中小學生已經掌握的人工智能知識和能力與應該具備的知識和能力的差距，建立相應的知識目標和能力目標。不僅要了解和學會應用物化的智能技術，還應重點關注創(chuàng)造性思維能力的提升，全面提高學生智能素養(yǎng)。

目前小學、初中、高中各學段課程內容尚未銜接，人工智能課程未形成完整的內容體系。人工智能課程大多作為選修模塊或是拓展部分，加上開設課時受限，出現(xiàn)人工智能知識內容碎片化、高開低走、學段課程內容設計與學齡學生知識儲備不符等問題。例如，機器學習是人工智能的核心技術之一，但機器學習需要理解其中的算法知識，而對缺乏一定算法知識儲備的學生來講存在較大的學習困難。

教學評價是人工智能課程教學的關鍵環(huán)節(jié)，具有促進教與學的導向作用。人工智能課程內容類別多，學習方式也多樣化，單一的評價方式很難診斷學習過程中的問題、反映學生整體的學習效果。人工智能課程不再適合程式化、應試化的教學方式，單純地講知識、講概念，是對創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的背離。“穿新鞋，走老路”的評價方式，會嚴重影響和制約人工智能課程建設和新時代人才培養(yǎng)的需求。

3.2 中小學人工智能教材質量參差不齊

中小學人工智能教材是教師教學的主要依據(jù)，也是學生獲取人工智能知識的重要來源。作為人工智能課程的載體，教材質量水平直接影響人工智能課程建設進程。

2018年以來人工智能教材已經全面覆蓋K-12學段。2019年年初，教育部審核通過多套高中階段人工智能課程的教材。教學對象上，有的教材面向全學段，有的只針對初中或高中某一學段。例如：2018年7月華中師范大學出版社和商務印書館共同研發(fā)的《人工智能基礎（高中版）》開始進入高中課堂;2019年3月《K12人工智能教育》系列叢書在四川省正式發(fā)布;2019年5月，西北師范大學郭少青教授團隊為解決初中教師想教無教材的難題，攜手科大訊飛編寫《人工智能（初中版）》教材[10]。在內容上，幼兒園和小學階段的教材注重案例教學，將內容和概念形象呈現(xiàn)，注重生活中人工智能的體驗化;初中教材重視編程教學，嘗試以編程為紐帶，體驗和理解人工智能;高中教材重視編程與機器人教育的結合。

市面上主流教材應用較為廣泛，但由于教材目標定位不明確、教材編寫團隊不同，導致部分教材缺乏系統(tǒng)性和全面性[8]。在教育教學活動中如何落實，各地做法也存在較大差異。就高中人工智能課程教材而言，雖然已經有了一定的內容基礎，但教材目標、內容、活動設計、評價方式上都存在不足。大多重視理論知識和實操性學習，尚未將培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和思維能力作為教材開發(fā)的終極目標。教材的活動設計上，學生知識水平、認知水平和興趣不同，同時，缺乏課外閱讀的項目和內容，教材活動設計尚未突出個性化;教材學習評價上，設計過程太單薄，有的只有過程性評價，有的沒有自評與他評;教材開發(fā)內容上，有的注重編程，有的則以大數(shù)據(jù)為核心設計內容，還有的只是針對一項或幾項人工智能技術的體驗來設計[7]。教材內容與STEAM、創(chuàng)客、機器人活動等無明顯差別，對人工智能教學邊界沒有清晰統(tǒng)一的認識，被稱作“人工智能教材”，有名無實。此外，還存在社會迅速發(fā)展、技術快速迭代，而教材內容更新緩慢、學生所學知識跟現(xiàn)實需求脫節(jié)等一系列現(xiàn)實問題。

3.3 人工智能專業(yè)型師資隊伍缺乏

人工智能專業(yè)型教師不僅需要具有使用人工智能技術的能力，還需具有教育教學的能力。由于我國人工智能人才儲備嚴重不足，中小學人工智能課程專業(yè)型教師極為緊缺，欠發(fā)達地區(qū)更為突出。我國人工智能教育起步較晚，目前還無人工智能專業(yè)方面的師范生。從教育部公布的2019年度普通高等學校本科專業(yè)備案和審批結果中可以看到，全國共有180所院校開設工學性質的人工智能專業(yè)，而人工智能師范專業(yè)尚未開設。高校輸入的人工智能技術人才短缺，中小學教師崗位也難以吸引到技術人才，這就導致中小學人工智能課程的教師隊伍缺乏專業(yè)人才。

教師素質不高和自主研發(fā)能力缺乏也是一大問題，專門培養(yǎng)人工智能人才的學校也是寥寥無幾[18]。我國的教育主管部門雖然十分重視各省、各地區(qū)信息技術師資隊伍的培訓問題，但是相較于其他學科，信息技術教師的培訓還相對薄弱。除此之外，培訓師資和經費缺乏，對人工智能知識與技能的培訓和教學研討活動有待進一步加強。

人工智能課程無論是嵌套在信息技術課程中還是專門開設，一線信息技術教師都是承擔人工智能課程教學的主體。他們不僅承擔教學工作，還要忙于學校技術服務和事務性工作，學習精力嚴重不足，對日新月異的人工智能知識學習極度欠缺，教學理念、教學方法難以適應智能時代變遷。而欠發(fā)達地區(qū)，信息技術教師本就短缺，更談不上人工智能課程的開設了。

3.4 搭建實驗環(huán)境艱難

人工智能課程是一門以技術應用為主的綜合性課程，必須以人工智能實驗環(huán)境為基礎才能順利開展教學。構建配套的軟硬件人工智能教學環(huán)境，才能讓學生對社會中各種人工智能應用服務有直觀的感受，也將直接決定學生動手實踐的效果。

目前中小學人工智能課程建設需要什么樣的教育裝備，怎么提高人工智能教育裝備性價比，都需要進一步探討。中小學信息技術必修課教學環(huán)境尚不能滿足教學需求，設備更新緩慢，學校人工智能實驗室和相關設備配備幾乎還是空白[19]。各區(qū)域學校教學條件差異較大。教學過程中學生需要借助計算機硬件或者應用軟件完成相應課程內容，如果課堂上的硬件設備達不到教學標準，就會大大減少學生動手實踐機會。不僅如此，中小學人工智能課程的實驗環(huán)境建設受校內外、體制內外教育資源壁壘的影響，搭建完善的實驗環(huán)境艱難、耗資大，一直困擾著教育管理者和一線教師。基礎教育階段學校智能設備欠缺，實驗環(huán)境難以達到人工智能課程開設要求。而教學實踐環(huán)節(jié)薄弱，人工智能課程就會很容易淪為一門“空中閣樓”式的課程。

4 中小學人工智能課程建設的實踐進路

課程標準是課程建設的重要依據(jù)，所以中小學人工智能課程建設要以制定中小學人工智能課程標準為前提，以建設人工智能教材為核心，以培育師資隊伍為基礎，以搭建實驗環(huán)境為保障，積極尋求課程建設的突破路徑。

4.1 制定中小學人工智能課程標準

課程標準是學校課程的思想龍頭，是教師教學的基本標準，也是學生發(fā)展的路線地圖。制定課程標準才能決定培養(yǎng)目標，選擇合適的教學內容，制定合格的教材。根據(jù)中小學生認知發(fā)展特點，有針對性地建設不同學段課程，從培養(yǎng)目標、內容、評價等考慮，銜接各個學段。

明確人工智能學科的知識體系，建立起各學段人工智能課程的培養(yǎng)目標。中小學人工智能課程主要涉及人工智能的有關概念、發(fā)展過程、算法程序的關鍵技術等，根本目的在于幫助中小學生樹立人工智能的基本認知，掌握基本概念和原理，了解主流算法程序，學會基本應用，從體驗技術到解決問題實現(xiàn)逐步進階。

在中小學建立人工智能課程目標體系，目的是讓學生逐步成為智能化社會的合格公民，為我國人工智能事業(yè)發(fā)展夯實基礎。小學階段的課程要富有創(chuàng)新性，重在培養(yǎng)學生對技術的感性認知，培養(yǎng)對人工智能的興趣，感悟人工智能在生活、學習、工作中的作用;初中階段的課程要聯(lián)系實際，通過講解實例，引導學生初步體驗人工智能技術背后的知識和原理，重點提高學生的抽象思維、計算思維能力，動手實踐制作簡單的作品;高中階段的課程包含人工智能的原理和知識，設計、開發(fā)智能應用的實例教學，培養(yǎng)計算思維，完成相對復雜的作品。

根據(jù)學生的知識背景和人工智能知識邏輯體系，合理分配小學、初中、高中人工智能課程內容，讓中小學人工智能課程教學內容呈現(xiàn)螺旋式上升，做好各學段內容知識的銜接。小學階段，重在感悟。例如，課程內容設計一些符合認知水平的小故事以及對圖形化編程工具的應用，進行簡單編程，初步建立起計算思維、對編程和算法思想的啟蒙[14]。初中階段，重在體驗。了解人工智能發(fā)展歷史以及對社會經濟的重要作用，通過對語音識別、圖像識別、人機對話原理的學習以及對機器深度學習的了解，體驗人工智能技術的廣泛應用，并利用圖形化編程工具進行簡單的編程任務。高中階段，重在創(chuàng)新。利用項目式教學法，引導高中生更加深入地學習人工智能，利用Python編程，了解機器人工作原理和個性化設計，獨立完成作品設計制作。

重視中小學人工智能課程學習的過程性評價，實時采用測試性評價。對具體的操作技能，采用測試的方式評價，對人工智能知識、原理、創(chuàng)新實踐等內容，采用過程性評價，激發(fā)學生主動參與的積極性，讓學生成為課堂的主角，敢于表達自己的創(chuàng)意，敢于分享自己解決問題的視角。

4.2 建設中小學人工智能教材

教材建設是中小學人工智能課程建設的核心，也是教學實踐的主要依據(jù)。教材的內容選擇和難度等級要基本符合學生的認知水平。人工智能教材應聯(lián)系實際，既要考慮不同地區(qū)教育水平的差異，還要貼近學生認知情況，循序漸進，促進創(chuàng)新。用項目活動帶動學生體驗、感知人工智能技術，在交流活動中展示自己的創(chuàng)意，從而增強學生的獲得感，激發(fā)學習人工智能技術的潛力。

中小學人工智能教材編寫需要多方參與。因為人工智能技術特性具有極強的應用價值，需要專家參與編寫。同時教材也涉及多學科的知識，更需要學科教師和教研員共同參與[9]。優(yōu)化教材的設計目標要與學科素養(yǎng)相結合，不僅重視知識獲得和技能培養(yǎng)，更要培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新能力以及對智能社會的責任意識和道德規(guī)范。中小學人工智能教材內容必須做好各學段銜接，內容連貫才能形成體系化的知識脈絡，更利于學習水平進階。教材活動設計要與實際生活場景相貼合，并根據(jù)時代發(fā)展做出及時調整。豐富交流互動和探究環(huán)節(jié)，促進學生自主、合作、探究式學習，激發(fā)學習興趣與活力。構建多元化的學習評價體系。教師準確把握學生學習情況，拓寬學習評價方式，提高學生階段性成就感，激勵持續(xù)性學習。

4.3 培育人工智能專業(yè)師資隊伍

擁有一批專業(yè)型師資隊伍，才能真正讓人工智能課程在廣大中小學校順利開展。首先，高等師范院校應當設立人工智能類師范專業(yè)，從源頭上解決師資隊伍緊缺問題。其次，人工智能專業(yè)師資隊伍建設關鍵在于培養(yǎng)教師的智能素養(yǎng)。協(xié)同素養(yǎng)、思維素養(yǎng)、人文素養(yǎng)是人工智能時代教師應當具備的三方面素養(yǎng)，教師只有提高智能素養(yǎng)，才能在人工智能時代具有核心競爭力。

智能時代教師以協(xié)同素養(yǎng)為基礎。智能化教學環(huán)境不僅要求教師具有人工智能的基礎理論知識，學會使用智能技術來輔助教學、管理教學、評價教學，還應該深刻認識到人工智能對社會發(fā)展的重要意義。更重要的是轉變人機結合的思維模式，改變工作重點，減少重復性勞動，將更多精力投入到培養(yǎng)學生問題解決能力、調動學生內在動機、激發(fā)學生的創(chuàng)新思維能力上來。智能時代教師以思維素養(yǎng)為核心。要培養(yǎng)學生具有對人工智能社會的深度認知和創(chuàng)新思維能力，教師不僅僅只是傳授知識，更重要的是了解學生對人工智能的認知水平，提供個性化的學習指導，及時發(fā)現(xiàn)學習過程中的問題，并進行合理干預，幫助學生培養(yǎng)問題解決能力、創(chuàng)新思維能力。智能時代教師以人文素養(yǎng)為導向。教師與智能導師的區(qū)別在于，教師作為“人”的屬性，其本身的道德倫理、同理心、審美智慧以及理想信念都具有無限潛能。這些人文素養(yǎng)都可以直接影響到學生的價值觀和智能觀。

提高教師智能素養(yǎng)，突破在于教師培訓。針對一線授課教師對人工智能技術更新迭代加快的不適感和人工智能知識儲備欠缺等問題，一方面要重視職前教師人工智能知識與技能培訓，高校人才服務于基礎教育。定期開展人工智能前沿知識講解，分享經驗，傳遞新知識、新技能，共享資源，為職前教師提供教學實例，夯實實踐經驗。另一方面，為在職青年教師提供人工智能知識培訓服務，提高專業(yè)實踐能力，進而根據(jù)本校特色，進行人工智能課程校本研修，落地實施地方課程建設。

此外，教師培訓需要開辟更多途徑，例如建設一支由教學人員、技術人員組成的師資隊伍，充分利用高校專家?guī)头鲋行W教師、優(yōu)質中小學資源幫扶落后地方學校等自上而下的幫扶體系，定期開展相關課程主題活動。借助社會力量，在校外建立人工智能學習基地和實踐基地，探索校企合作機制，共同開展人工智能教育研究。

4.4 科學配置實驗設備

人工智能課程定位為一門技術類課程，必須優(yōu)化資源配置，以培養(yǎng)學生在相關領域內的技術能力。基于人工智能應用軟件、智能編程平臺和智能機器人等的學習環(huán)境，將給學習者帶來更豐富、多元的學習體驗。人工智能應用與語音識別、圖像識別、人臉識別等技術密不可分，要讓學生積極體驗智能環(huán)境，親身感受到人工智能技術的廣泛應用;人工智能編程平臺要革新傳統(tǒng)的編程語言，使用簡易、易接受的編程工具，例如4～16歲的學生可以選擇學習編程貓自主研發(fā)的、適合我國學生認知發(fā)展特點的圖形化編程工具平臺，還可以選擇使用Python語言作為人工智能和數(shù)據(jù)分析入門的首選語言，因為其簡單且功能強大。智能機器人要在開源的人工智能應用場景中，通過開源結構件和電子元件，滿足學生自己動手搭建的需求，允許學生在外觀、功能、操作、效果等方面進行個性化設計，真正實現(xiàn)自主創(chuàng)新的價值目的[7]。人工智能的應用離不開實際生活，要想真正提高學生學習興趣，科學配置實驗設備是必不可少的。

此外，人工智能學科本身具有復雜性和跨學科性，需要學校、家庭、社會的共同配合。加強與高等院校、科研院所和相關企業(yè)的聯(lián)系，吸納適用教學的軟硬件教學資源，組織人工智能科普活動和協(xié)助制定切實可行的實驗環(huán)境搭建方案，共同搭建人工智能實驗環(huán)境，對配備智能設備的空間、數(shù)量、質量以及布局給出詳細指導意見，促進中小學實驗環(huán)境建設，探索全社會合作育人機制。

參考文獻

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The value positioning， realistic challenges and practical approaches of the construction of artificial intelligence courses in primary and middle schools

WANG Yi，LI Yue ?

（School of Education， Guizhou Normal University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract

Artificial intelligence is profoundly changing the material production system， social relations and social behavior. In order to seize the high ground for talent training， cultivate innovative talents， and improve students′ intelligence literacy， it has important practical significance to strengthen the construction of artificial intelligence courses in primary and secondary schools. Current primary and secondary schools′ artificial intelligence courses are facing real challenges such as the lack of curriculum standards， uneven quality of teaching materials， lack of professional teachers， and difficulty in setting up experimental environments， which restrict the development of courses. The faculty of intelligence professionals and the scientific configuration of experimental equipment have further promoted the construction of artificial intelligence courses in primary and secondary schools.

Keywords

curriculum construction; artificial intelligence curriculum; primary and secondary schools

收稿日期2020-09-15[HT6H] ?基金項目2021年貴州省高等學校教學內容和課程體系改革項目（2021059）

作者簡介王毅（1979—），男，貴州遵義人。碩士，副教授，碩士生導師，主要研究方向為人工智能教育。

通信作者李月（1996—），女，陜西商洛人。碩士研究生，主要研究方向為信息化教學理論與實踐。