君子不器：論基礎教育人工智能課程的價值旨歸

蘇航 寧夏大學

● 中小學人工智能課程：頂層設計演進與學科發展道路

2017年發布的《新一代人工智能發展規劃》明確提出“應在中小學階段設置人工智能相關課程”；2019年以來，教育部把“中小學人工智能教育”相關工作列入歷年《教育信息化和網絡安全工作要點》重點推進；2021年，中國教育學會中小學信息技術教育專業委員公布《中小學人工智能課程開發標準(試行)》，同年，中央電化教育館印發《中小學人工智能技術與工程素養框架》。一系列文件的出臺，昭示人工智能課程的頂層設計正由粗放演進走向逐級細化，一定程度上解決了該課程國家層面的示范引領問題。

目前，各地中小學主要通過人工智能元素同STEAM課程、創客課程、機器人課程相結合，實現基礎教育人工智能課程的“從0到1”，開展形式主要以校本課、社團課、“雙減”政策落地后的課后服務為主。囿于人工智能學科尚處于發展的初期階段，中小學人工智能教育還存在定位模糊、課程體系不完善、資源建設良莠紛雜、教學內容脫離人工智能核心知識等問題。

和傳統學科相比，人工智能教育的發展在很長一段時間內依托“以賽促學”——通過相關競賽活動的開展達到普及人工智能知識的目的。同時，教育服務供給主體呈現多元化趨勢，在人工智能教育推廣之初，走的是“企業-社會”“企業-學校”單點多向的輻射道路。企業作為突破人工智能蒙昧狀態的先行軍，還需在人工智能教育落地過程中不斷探索定位、通過建立多方協同機制以觀后效；學校教育作為學生接受系統教育的主陣地應充分發揮其主導作用，人工智能教育的相關政策研制與課程校本化探索間雙向同步進行，不失為當前情境下較為積極穩妥的應對之策。

● 學科定位：“君子不器”與人才貫通培養

目前，國際賽道上高新科技產業與人才儲備角逐呈現白熱化態勢，我國人工智能戰略布局形態初顯，人工智能的人才貫通培養勢在必行。從基礎教育到高等教育，學習領域有所分化，但基本遵循寬口徑、重基礎的培養思路，基礎教育階段作為素養培育的關鍵期，在建設由通識到精專的多層次人才儲備梯隊中的作用應受到重視。

知識的爆炸式增長、世界的精細分工、技術的迭代更新，無一不沖擊著現有的教育體系。對學生而言，學習、接納新事物的能力比停留在具體的技術應用更重要——多年來，基礎教育課程改革基本著力于知識應用到素養培育的轉型，充分說明指向知識的淺層次識記應用已無法滿足新時代人才培養的需要，“思維”“能力”的培育更能適應智能時代的生產模式，契合學生作為“人”的整體有機生長。

對于人工智能這門新型學科，在基礎教育階段的定位應落在科學素養的培育上。以良好的學習體驗和高階思維的有效訓練為錨點，通過基本知識技能方法的習得，挖掘并激發學生學科領域內的最大潛能——君子不器，無所不施也，若一才一藝，則器也。當前，人工智能課程的教學痛點在于過分強調“器”的精通。在基礎教育階段，人工智能課程的實踐性較為鮮明，無論是學校教學還是校外培訓服務，開展相關教育通常以圖形化編程軟件為抓手，支持一定類型與數量的硬件拓展，基本涉及圖形識別、語音交互、機器學習等人工智能要素，依托于具體的硬件設備進行一系列的體驗實操活動。從學習資源的角度看，目前的資源形式多為相應硬件產品的文檔介紹、功能模塊的使用步驟與示例程序，性質多趨向“產品操作手冊”，既缺乏人工智能相關原理知識的提煉整合，也缺乏情境導入、寓教于樂的教育性元素。

一味停留在淺層次的具體器材使用上，無形之中會弱化對思維的培養與遷移，培養目標很容易從“具有創新思維的設計者”淪為“勤于動手的工匠”——“君子以道為本，故不入于形。器者，各適其用而不能通其變者也”。在學習初期，“入與形”使知識的應用學習真實可感；一味“困于形”，則不利于學生追求更高階的思維素養之道。

● 關于人工智能課程的核心內容與實施阻力

余勝泉等學者將中小學人工智能課程的核心領域劃分為智能體的“感知”“推理”“學習”“決策”“交互”“道德”六部分，基本兼顧了人與機器間倫理關系的辯證思考，以及智能體采集分析數據、知識的表征與邏輯推理、機器學習與用戶交互等完整工作流程呈現，再輔以需求分析、工程搭建、編程實現、方案優化迭代等學習活動，基本涵蓋了人工智能的學科概念、核心知識與關鍵能力。

另一個需要深刻思考的問題是：編程教育在中小學人工智能課程中究竟發揮著怎樣的作用？

可以確定的一點是，圖形化編程平臺內經過降維處理后的人工智能封裝模塊對學生較為友好，在目標定位為“體驗”的初級學習活動中表現優異。但如果基于體現學科特點與知識完整邏輯的考慮，單純“圖形化編程—人工智能應用體驗”的二元授課模式在體現原理知識銜接性與進階性的深層次教學活動中稍顯無力。因此，將圖形化編程作為中小學人工智能教育的入門基礎課是合適的，但在人工智能課程的中后期，學習重點應從傳感器識記、交互功能體驗的黑匣探索模式逐漸轉向能體現人工智能原理技術的典型算法學習，Python很適合作為該過渡時期的計算機語言工具。

校際人工智能教學設備配置情況的各不相同，為中小學人工智能課程開發后的標準化、模式化推廣造成一定阻力。從教學硬件產品的角度看，所選用的科創教育產品在品牌內的服務齊全，生態完整，但品牌間的平臺、零件、接口各有標準，難以兼容。人工智能的體驗學習依賴于一定的平臺與硬件，符合教學要求與技術標準的產品又難以統一，兩難窘境下就需要各地各校根據自身情況合理開發實施課程，需要一線教師投入實踐摸索出更多切實可行的教學模式。

此外，開設人工智能專業的高校比例逐年攀升，而人工智能師資培育的專業尚未發展，能夠勝任人工智能課程教學任務的一線教師稀缺，部分學校存在購買科創教育機構的服務，以校外培訓人員包辦代替本校教師梯隊建設的現象。如何采取有效的措施，培育具有教學勝任力的中小學人工智能職前教師與在職教師，都是今后亟須解決的問題。

● 小結

目前，中小學人工智能的學科定位應著眼于“君子不器”的科學素養的培養，避免流于科創教育產品的具體使用的淺層次學習目標。在中小學人工智能課程深受科創教育企業影響的背景下，學校教育應努力適應變革，積極投身人工智能課程開發的校本化探索，重點解決教學內容脫離人工智能核心知識與中小學人工智能師資隊伍建設兩大問題，借助社會多元主體協同創新機制，共同促進學科良性發展。