為智能社會(huì)公民素養(yǎng)奠基的《學(xué)生人工智能能力框架》

摘要：聯(lián)合國教科文組織于2024年9月頒布了全球首份《學(xué)生人工智能能力框架》，該文是對(duì)該能力框架的解讀。世界各國將先后步入智能社會(huì)的新時(shí)代，以理念引領(lǐng)和公民素養(yǎng)培養(yǎng)為核心職責(zé)的教育系統(tǒng)須預(yù)前構(gòu)想包容和可持續(xù)發(fā)展的智能社會(huì)所需的智能社會(huì)公民素養(yǎng)，主動(dòng)定義和培養(yǎng)學(xué)生人工智能能力。在中小學(xué)階段，《學(xué)生人工智能能力框架》主張應(yīng)致力于將學(xué)生培養(yǎng)為人工智能的負(fù)責(zé)應(yīng)用者、合作設(shè)計(jì)者和有創(chuàng)造力的人工智能社會(huì)公民。為此，相關(guān)能力框架應(yīng)以以人為本的人工智能價(jià)值觀取向?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)，綜合界定人工智能倫理知識(shí)和智能社會(huì)公民責(zé)任、服務(wù)于終生學(xué)習(xí)的可遷移人工智能知識(shí)和技能、面向社會(huì)包容和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。中小學(xué)人工智能課程是智能社會(huì)公民素養(yǎng)奠基的主渠道，課程規(guī)劃機(jī)構(gòu)應(yīng)論證超學(xué)科人工智能能力結(jié)構(gòu)和核心課程體系，探索跨學(xué)科課程群和螺旋上升的課程序列，推進(jìn)人工智能教師的專業(yè)化培養(yǎng)和發(fā)展，并建構(gòu)人工智能領(lǐng)域的效標(biāo)參照評(píng)價(jià)體系。

關(guān)鍵詞：學(xué)生人工智能能力；中小學(xué)人工智能課程；智能社會(huì)公民素養(yǎng)；以人為本的人工智能觀念；人工智能倫理；人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用技能；人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

教育應(yīng)在人工智能時(shí)代繼續(xù)秉承理念引領(lǐng)和公民素養(yǎng)培養(yǎng)的核心使命，而不應(yīng)淪為逐利性人工智能的被動(dòng)實(shí)驗(yàn)田；學(xué)生的人工智能能力應(yīng)以智能社會(huì)公民素養(yǎng)作為論證起點(diǎn)，而不能衰減為商業(yè)人工智能系統(tǒng)的單盲操作技能或機(jī)械的編碼體驗(yàn)；人工智能課程應(yīng)強(qiáng)化其引導(dǎo)人本觀念、內(nèi)化倫理原則和培養(yǎng)科創(chuàng)能力的綜合性主渠道功能，而不能萎縮為商業(yè)類培訓(xùn)課程的配角或有名無實(shí)的“假唱”學(xué)科。聯(lián)合國教科文組織于2024年9月發(fā)布全球首份《學(xué)生人工智能能力框架》（簡稱“能力框架”）（UNESCO AI Competency Framework for Students）[1]，旨在引導(dǎo)政策界、研究界和實(shí)踐機(jī)構(gòu)適度超前構(gòu)想各國期望的智能時(shí)代公民素養(yǎng)，并由此界定學(xué)生人工智能能力結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)聯(lián)的核心概念，建設(shè)核心課程與調(diào)適跨學(xué)科課程，探索既符合特定領(lǐng)域認(rèn)知特點(diǎn)又能支持全人培養(yǎng)的教學(xué)和評(píng)價(jià)方法。

一、培養(yǎng)以人為本的智能社會(huì)公民素養(yǎng)

（一）教育系統(tǒng)應(yīng)先發(fā)界定智能社會(huì)所需公民素養(yǎng)，不能淪為人工智能的被動(dòng)試驗(yàn)田

借助數(shù)據(jù)、算力、算法、模型架構(gòu)等領(lǐng)域的集成性創(chuàng)新，人工智能的研發(fā)在過去十幾年間呈現(xiàn)加速度躍遷的發(fā)展態(tài)勢(shì)，并隨之廣泛而深入地應(yīng)用到人類生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。2022年11月民用生成式人工智能的發(fā)布及其快速迭代，則進(jìn)一步助推人工智能在各領(lǐng)域的滲透，教育領(lǐng)域也未例外。人工智能在提高生產(chǎn)效率方面的優(yōu)勢(shì)雖尚未在各個(gè)領(lǐng)域充分彰顯，但已對(duì)人類的基本權(quán)利、人類能動(dòng)性、人類思維和決策的自主性、語言文化多樣性等產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響[2][3]。如果人工智能時(shí)代的人類社會(huì)可以稱之為智能社會(huì)，智能社會(huì)的建構(gòu)過程必定是一個(gè)社會(huì)秩序和經(jīng)濟(jì)秩序交叉重構(gòu)的歷史進(jìn)程。人工智能在新經(jīng)濟(jì)秩序中將體現(xiàn)為日益智能化的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、通用的智能生產(chǎn)工具、政府和公共服務(wù)中泛在的人機(jī)決策工具、操控和支持個(gè)體生活的智能平臺(tái)和應(yīng)用程序。人工智能驅(qū)動(dòng)的新經(jīng)濟(jì)秩序會(huì)觸發(fā)社會(huì)秩序的重構(gòu)，其中最集中的矛盾是資本寡頭操控的人工智能機(jī)器中心主義與倡導(dǎo)智能機(jī)器服務(wù)于個(gè)體能力和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的以人為本的價(jià)值觀之間的沖突。機(jī)器中心主義主要表現(xiàn)為獵取性挖掘人類數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能模型的智能生產(chǎn)關(guān)系、誘迫用戶用數(shù)據(jù)隱私交換人工智能服務(wù)的智能服務(wù)關(guān)系模式、超級(jí)資本與算法合謀操控全社會(huì)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施等深層技術(shù)社會(huì)關(guān)系。為保障每個(gè)人的基本權(quán)益、能動(dòng)性和安全，應(yīng)倡導(dǎo)以人為本的智能化轉(zhuǎn)型。

當(dāng)人類社會(huì)再次站在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)秩序重構(gòu)的歷史十字路口，承擔(dān)理念引領(lǐng)、公民培養(yǎng)和人力資源供給的教育系統(tǒng)，不應(yīng)自貶為被動(dòng)試用人工智能的試驗(yàn)田，而應(yīng)責(zé)無旁貸地先發(fā)界定智能社會(huì)所需公民素養(yǎng)，主動(dòng)規(guī)劃人工智能能力結(jié)構(gòu)及其培養(yǎng)方式。相關(guān)研究和政策應(yīng)研判以下根本問題：為構(gòu)建安全、包容和可持續(xù)發(fā)展的智能社會(huì)[4]，應(yīng)培養(yǎng)什么樣的智能社會(huì)公民？在為公民素養(yǎng)奠基的中小學(xué)階段，應(yīng)如何界定學(xué)生人工智能能力結(jié)構(gòu)和預(yù)期發(fā)展階段？作為能力培養(yǎng)主渠道的課程，應(yīng)如何超越學(xué)科本位的局限構(gòu)建超學(xué)科課程體系？聯(lián)合國教科文組織的“能力框架”正是為引導(dǎo)各國應(yīng)答上述歷史命題而研制的首份全球性參考藍(lán)本。

（二）倡導(dǎo)“智能社會(huì)公民素養(yǎng)”的前瞻概念，激發(fā)關(guān)于智能社會(huì)“培養(yǎng)什么人”的爭鳴

“能力框架”首倡“智能社會(huì)公民素養(yǎng)”（AI Society Citizenship）的概念并嘗試提出操作性定義，希望借此激發(fā)各國對(duì)智能社會(huì)培養(yǎng)什么人的前瞻思考、能力界定和課程過渡。

“能力框架”提出關(guān)于智能社會(huì)公民素養(yǎng)的定義并據(jù)此總結(jié)了中小學(xué)人工智能能力的總體育人目標(biāo)：智能社會(huì)公民應(yīng)對(duì)人工智能的學(xué)習(xí)和應(yīng)用保持批判而開放的心態(tài)和終生學(xué)習(xí)的態(tài)度，并應(yīng)用人工智能支持在智能社會(huì)的自我實(shí)現(xiàn)和社會(huì)發(fā)展。能在智能社會(huì)時(shí)代繼承和動(dòng)態(tài)調(diào)適作為守法和負(fù)責(zé)公民應(yīng)有的價(jià)值觀，尤其能針對(duì)不斷涌現(xiàn)的智能社會(huì)實(shí)踐場景，形成關(guān)于人工智能對(duì)人類社會(huì)影響的批判性思維和技術(shù)應(yīng)用服務(wù)于人的能力建設(shè)的觀念，成為人工智能的批判性評(píng)判者；能持續(xù)內(nèi)化和踐行以人為本的人工智能價(jià)值觀、倫理原則和法律規(guī)定，成為負(fù)責(zé)任的人工智能應(yīng)用者；能超越以個(gè)體人類為中心的人本主義理念，兼顧人工智能對(duì)智能社會(huì)公平性和氣候變化等更廣義人類生存環(huán)境的影響，成為支持社會(huì)包容和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的人工智能合作開發(fā)者與下一代人工智能技術(shù)的創(chuàng)新引領(lǐng)者。

“能力框架”進(jìn)一步在價(jià)值觀層面對(duì)智能社會(huì)公民素養(yǎng)及其培養(yǎng)方式提供更深入的建議：（1）批判性智能社會(huì)公民價(jià)值觀：學(xué)生能結(jié)合實(shí)例和證據(jù)透視和分析人工智能廣泛滲透到人類社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施后可能產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響，并借此不斷深化對(duì)人工智能社會(huì)影響的批判能力；培養(yǎng)學(xué)生意識(shí)到人工智能和人類社會(huì)發(fā)展的“三難選擇”并形成批判性觀點(diǎn)，即“優(yōu)先考慮人工智能技術(shù)的創(chuàng)新加速并相對(duì)犧牲安全性和包容性”“優(yōu)先確保人工智能安全性”還是“確保包容性的應(yīng)用機(jī)會(huì)和應(yīng)用能力有限”？輔助學(xué)生批判性地分析人工智能對(duì)特定性別、邊緣族群和社會(huì)經(jīng)濟(jì)弱勢(shì)群體的歧視放大，批判性分析人工智能對(duì)社會(huì)關(guān)系、社會(huì)規(guī)范和社會(huì)結(jié)構(gòu)的影響。協(xié)助學(xué)生在符合其年齡的層次揭示人工智能深遠(yuǎn)社會(huì)影響的起因，并評(píng)價(jià)應(yīng)如何通過調(diào)適法律框架、倫理準(zhǔn)則和社會(huì)規(guī)范應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。（2）智能社會(huì)的個(gè)體社會(huì)責(zé)任：輔助學(xué)生合作構(gòu)想和分享期望中智能社會(huì)的樣態(tài)，討論為建設(shè)包容、可持續(xù)和公正的智能社會(huì)個(gè)體公民應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)，并從人工智能的設(shè)計(jì)者和使用者角度界定社會(huì)責(zé)任和義務(wù)。為學(xué)生提供社會(huì)情感發(fā)展支架，支持對(duì)智能社會(huì)公民的個(gè)體責(zé)任的持續(xù)內(nèi)化；鼓勵(lì)學(xué)生在復(fù)雜的仿真情境中考察人工智能設(shè)計(jì)和應(yīng)用的倫理原則以磨練以人為本人工智能理念的抗變能力。（3）作為智能社會(huì)公民的自我實(shí)現(xiàn)感和終生學(xué)習(xí)態(tài)度：引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)態(tài)評(píng)估人工智能在各領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)工作和生活的影響，分析在智能社會(huì)生存和工作所需的能力。反思在智能社會(huì)中的個(gè)體發(fā)展目標(biāo)并考察人工智能對(duì)個(gè)體自我實(shí)現(xiàn)的作用。支持學(xué)生樹立不斷學(xué)習(xí)和批判應(yīng)用人工智能支持自我實(shí)現(xiàn)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的終生學(xué)習(xí)態(tài)度和適應(yīng)性能力。

（三）界定以人為本的人工智能能力框架，引導(dǎo)課程建設(shè)與調(diào)適

各國教育系統(tǒng)在審查相關(guān)課程和培訓(xùn)計(jì)劃是否可超越產(chǎn)品培訓(xùn)的局限支持學(xué)生以人為本的人工智能能力時(shí)，缺乏中立性的國際參考框架。“能力框架”力圖以智能社會(huì)公民素養(yǎng)為育人目標(biāo)，界定人工智能能力的國際參考框架，倡議由四個(gè)層面構(gòu)成的核心人工智能能力結(jié)構(gòu)（從以人為本的人工智能觀念、人工智能倫理、人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用、人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)）和“理解”“應(yīng)用”“創(chuàng)造”三個(gè)發(fā)展水平。

在政治意愿層面，各國政府在《關(guān)于人工智能與教育的北京共識(shí)》[5]中形成了將人工智能相關(guān)技能納入中小學(xué)及其他各級(jí)各類課程和資歷認(rèn)證體系中的共識(shí)。然而，課程建設(shè)與政治意愿之間存在巨大落差。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織2022年的全球調(diào)研[6]，全球僅有15個(gè)國家已開發(fā)并在實(shí)施政府主導(dǎo)的中小學(xué)人工智能課程。同時(shí)，各國課程存在重技術(shù)操作而輕價(jià)值觀和人工智能倫理的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)性偏差、課時(shí)分配只有幾個(gè)小時(shí)的課程虛置或空心化缺陷。同時(shí)，與政府主導(dǎo)課程的滯后狀態(tài)形成鮮明對(duì)比的是私有企業(yè)基于其產(chǎn)品的平臺(tái)操作類課程和商業(yè)培訓(xùn)課程的迅速膨脹及未經(jīng)評(píng)估和驗(yàn)證的泛濫性推廣。同時(shí)，私有企業(yè)假借人工智能素養(yǎng)普及之名主導(dǎo)人工智能能力的界定并借機(jī)推廣商業(yè)平臺(tái)操作技能的現(xiàn)象極為普遍。這些亂象的直接影響是學(xué)校人工智能課程成為商業(yè)課程的套牌課或假唱課，深遠(yuǎn)影響是教育系統(tǒng)的公共課程建設(shè)能力的萎縮和人工智能教師的去專業(yè)化。

“能力框架”倡導(dǎo)構(gòu)建涵蓋以人為本的觀念、人工智能倫理、知識(shí)與技能、人工智能系統(tǒng)創(chuàng)新能力的均衡課程結(jié)構(gòu)。同時(shí)，詳細(xì)闡釋各能力模塊獨(dú)特的內(nèi)涵和外延以及各模塊間的內(nèi)在聯(lián)系，希望借此加快中立而系統(tǒng)的人工智能課程的規(guī)劃和建設(shè)。

二、指導(dǎo)原則

（一）以判斷人工智能解決現(xiàn)實(shí)問題的適用性作為批判思維和觀念轉(zhuǎn)變的起點(diǎn)

批判思維是人類個(gè)體與人工智能安全和有意義互動(dòng)所需的基本思維模式、認(rèn)知起點(diǎn)和實(shí)踐導(dǎo)向。為建設(shè)人類主導(dǎo)的智能社會(huì)，中小學(xué)生應(yīng)被培養(yǎng)為人工智能迭代和跨代開發(fā)的決策者，應(yīng)具備以人為本的意識(shí)和批判性思維能力，以支持他們思考和判斷面向包容和可持續(xù)發(fā)展的智能社會(huì)尤應(yīng)開發(fā)何種人工智能以及應(yīng)如何應(yīng)用。為此，“能力框架”試圖引導(dǎo)學(xué)生就根本性的命題展開思考和討論，例如：人工智能勢(shì)必能協(xié)助解決人類面臨的真實(shí)性全球挑戰(zhàn)還是將會(huì)對(duì)人類造成超越人類控制能力的威脅？訓(xùn)練和應(yīng)用人工智能對(duì)氣候變化造成的負(fù)面影響是否遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其在應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)方面可預(yù)期的積極影響？人類應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注和評(píng)估人工智能應(yīng)用可能帶來的哪些社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、人口學(xué)等重大影響？

人工智能驅(qū)動(dòng)的變革對(duì)人類能動(dòng)性、人機(jī)互動(dòng)、社會(huì)公平和經(jīng)濟(jì)包容性等均有深遠(yuǎn)影響。學(xué)生應(yīng)對(duì)現(xiàn)有人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和缺陷有批判意識(shí)基于客觀證據(jù)的批判能力。“能力框架”致力于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)從對(duì)人類能動(dòng)性、社會(huì)包容和公平、機(jī)構(gòu)和個(gè)體的安全性、語言文化多樣性、多元觀點(diǎn)的建構(gòu)和表達(dá)、環(huán)境和生態(tài)可持續(xù)性等方面的影響出發(fā)考查人工智能的適用性。支持學(xué)生摒棄人工智能是所有問題或任務(wù)的解決方法的錯(cuò)誤理念，形成關(guān)于何時(shí)不該采用人工智能方案、目前人工智能尚不能為哪些問題提供解決方案、何時(shí)可以用人工智能系統(tǒng)作為解決方案一部分以及人工智能在問題解決中有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺陷的批判性意識(shí)和觀念。

在知識(shí)技能層面，“能力框架”強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生基于有意義的真實(shí)任務(wù)學(xué)習(xí)相關(guān)方法性知識(shí)、為解決真實(shí)世界的可持續(xù)發(fā)展專題探索和實(shí)踐人工智能工具與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。智能社會(huì)的公民不僅需要遵守相關(guān)法規(guī)和倫理原則，還應(yīng)為人工智能治理法規(guī)的調(diào)適和包容公平的智能社會(huì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。“能力框架”強(qiáng)調(diào)支持學(xué)生圍繞人工智能倫理的基本爭議展開探究和討論，內(nèi)化倫理原則并形成自覺自律的合規(guī)行事習(xí)慣，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生批判智能產(chǎn)品用戶手冊(cè)是否充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)倫理以及如何改進(jìn)現(xiàn)有的倫理法規(guī)等。

（二）優(yōu)先培養(yǎng)以人為本的人機(jī)互動(dòng)所需的能力及其應(yīng)用范式

每個(gè)社會(huì)公民具備以人為本與人工智能互動(dòng)的意識(shí)和能力還是毫無覺察和控制力的被商業(yè)逐利的智能機(jī)器操控，將決定人類是否會(huì)邁向一個(gè)人工智能能力日強(qiáng)而人類能力漸衰、智能財(cái)富更集中而數(shù)據(jù)被剝削者更窮的智能社會(huì)。因此，指導(dǎo)學(xué)生形成以人為本人機(jī)互動(dòng)的能力是人工智能能力培養(yǎng)的基本價(jià)值觀導(dǎo)向。教科文組織倡導(dǎo)的以人為本的人工智能價(jià)值取向包含以下核心要義：人工智能的設(shè)計(jì)和應(yīng)用應(yīng)服務(wù)于提升人類個(gè)體能力和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的目的；應(yīng)為所有人提供平等、包容訪問和使用的人工智能的權(quán)利；系統(tǒng)性推廣的人工智能應(yīng)遵循可解釋性、安全可靠和無傷害原則尤其應(yīng)保護(hù)人類能動(dòng)性和人的尊嚴(yán)；人工智能的選用、使用和監(jiān)督過程應(yīng)強(qiáng)調(diào)人類控制和人類問責(zé)原則。

“能力框架”強(qiáng)調(diào)應(yīng)借助人工智能挑戰(zhàn)和拓展人類的高水平認(rèn)知活動(dòng)，而不應(yīng)篡越或替代人類的思維過程。并進(jìn)一步建議將保護(hù)和增強(qiáng)人類能動(dòng)性作為設(shè)計(jì)人工智能課程的核心指導(dǎo)原則，相關(guān)課程應(yīng)支持學(xué)生理解人工智能系統(tǒng)會(huì)收集哪些數(shù)據(jù)、會(huì)借助何種方法利用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能模型、數(shù)據(jù)采集和使用周期會(huì)對(duì)其隱私和更廣泛的生活產(chǎn)生何種影響；應(yīng)試圖激發(fā)學(xué)生作為個(gè)體人類自然成長和學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，在人工智能日益普及的場景中強(qiáng)化人類選擇的自主性和人類問責(zé)原則；引導(dǎo)學(xué)生理解人類之間的互動(dòng)和人類的各類創(chuàng)作尤其是藝術(shù)創(chuàng)作不應(yīng)為智能生成作品替代。該“能力框架”也期望能通過培養(yǎng)學(xué)生以人為本的人機(jī)互動(dòng)能力防止學(xué)生對(duì)人工智能平臺(tái)產(chǎn)生沉溺或過度依賴。

（三）引領(lǐng)氣候友好的人工智能設(shè)計(jì)與應(yīng)用

為培養(yǎng)學(xué)生成長為以人為本的人工智能合作開發(fā)者和批判性人工智能迭代和跨代研發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者，課程設(shè)計(jì)者和實(shí)施者須首先成為批判性評(píng)判現(xiàn)有人工智能人本性的示范者，而不能無視現(xiàn)有人工智能全生命周期對(duì)環(huán)境和生態(tài)、人類能力、社會(huì)秩序造成的危害和深遠(yuǎn)威脅，盲目要求學(xué)生理解、重復(fù)和固化現(xiàn)有的有害人工智能模型訓(xùn)練、生產(chǎn)和推廣模式。

該“能力框架”是率先倡導(dǎo)氣候友好的人工智能設(shè)計(jì)與應(yīng)用的國際文件之一。該“能力框架”指出，在商業(yè)逐利驅(qū)動(dòng)的人工智能研發(fā)競賽中，人工智能對(duì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的負(fù)面影響會(huì)被有意邊緣化為次要考慮，有關(guān)人工智能對(duì)環(huán)境危害的理性觀點(diǎn)會(huì)被“人工智能是協(xié)助人類逆轉(zhuǎn)氣候變化的救世主”的虛假宣傳掩蓋。在呼吁政策制定者制定人工智能能耗管理機(jī)制等監(jiān)管措施的同時(shí)，應(yīng)在界定人工智能能力框架、課程培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)習(xí)專題過程中，有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生深入理解現(xiàn)有模型訓(xùn)練模式對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的破壞性影響，為學(xué)生設(shè)計(jì)有關(guān)人工智能環(huán)境影響的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，激發(fā)和支持學(xué)生探索可減少環(huán)境危害的新興人工智能技術(shù)和方法。

（四）倡導(dǎo)以包容的方式培養(yǎng)包容性的人工智能能力

人工智能的可達(dá)性和人工智能能力將成為智能社會(huì)每個(gè)公民的基本權(quán)利。每個(gè)學(xué)生都應(yīng)學(xué)會(huì)如何將包容性的原則滲透到人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的各關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，并學(xué)會(huì)為包容性智能社會(huì)的建設(shè)承擔(dān)個(gè)體社會(huì)責(zé)任。“能力框架”全面闡釋了人工智能能力培養(yǎng)中包容性的以下意蘊(yùn)：在人工智能能力框架中，有機(jī)滲透與人工智能包容性有關(guān)的專題和學(xué)習(xí)活動(dòng)，支持學(xué)生理解和應(yīng)用人工智能全生命周期中的包容性原則，包括代表不同人群的數(shù)據(jù)選擇、去偏性的算法設(shè)計(jì)、防歧視的模型訓(xùn)練方法、支持包容性訪問的功能設(shè)計(jì)、人工智能輸出的包容性測(cè)試、相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐對(duì)社會(huì)包容的影響評(píng)估等。人工智能課程的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到對(duì)本國和本地不同群體學(xué)生的包容性和適用性，避免局限于脫離多數(shù)學(xué)校和學(xué)生實(shí)際的高技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境和過高的課程實(shí)施成本。在推薦特定人工智能平臺(tái)或工具作為課程載體時(shí)，應(yīng)設(shè)立或采取嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶徍蓑?yàn)證機(jī)制，防止采用對(duì)特定性別、能力、社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景、語言或文化群體等方面存在算法偏見的系統(tǒng)，并有針對(duì)性地鼓勵(lì)輔助有身體或智力障礙學(xué)生的人工智能工具。

（五）奠定可支持終生學(xué)習(xí)的遷移性價(jià)值觀和知識(shí)圖式

學(xué)生在具體情境中針對(duì)人工智能生成意義的過程依賴于其先前相關(guān)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的數(shù)量、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)之間的組織性和學(xué)生調(diào)用相關(guān)知識(shí)的熟練程度。人工智能能力結(jié)構(gòu)和相關(guān)課程應(yīng)挖掘和總結(jié)可遷移的價(jià)值觀、知識(shí)和技能及其組織結(jié)構(gòu)方式，支持學(xué)生奠定基礎(chǔ)性人工智能概念結(jié)構(gòu)和涵蓋價(jià)值觀、知識(shí)和技能的廣義知識(shí)圖式，幫助學(xué)生同化終生學(xué)習(xí)進(jìn)程中的新知識(shí)，或針對(duì)新問題解決情境和新技術(shù)調(diào)適升級(jí)知識(shí)圖式。

首先，以人為本的觀念和倫理原則可提供具有遷移性的思維定向以及選用人工智能的行為習(xí)慣范式。相關(guān)課程應(yīng)循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生思考哪些是不可動(dòng)搖的核心價(jià)值觀念（比如人的基本權(quán)利和尊嚴(yán)、平等、無歧視、語言文化多樣性等）、哪些核心觀念應(yīng)面向智能化場景做出動(dòng)態(tài)調(diào)適（比如人類能動(dòng)性與機(jī)器能動(dòng)性在多樣化人機(jī)互動(dòng)場景中的具體體現(xiàn)）。進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生從以人為本的觀念出發(fā)理解和內(nèi)化人工智能倫理原則，并深化到對(duì)設(shè)計(jì)倫理的理解和實(shí)踐。其次，公共課程應(yīng)超越商業(yè)培訓(xùn)課的品牌捆綁或平臺(tái)捆綁的局限，挖掘和整理無關(guān)品牌、無關(guān)特定產(chǎn)品的人工智能基本原理，支持學(xué)生構(gòu)建相對(duì)跨越技術(shù)迭代的遷移性知識(shí)技能圖式。“能力框架”建議引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)和逐步深化對(duì)人工智能數(shù)據(jù)、算法、模型和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念性理解。同時(shí)，通過合理教學(xué)方式和實(shí)踐情境，支持學(xué)生結(jié)合真實(shí)挑戰(zhàn)性任務(wù)學(xué)知識(shí)和用技術(shù)、從對(duì)人類社會(huì)的影響出發(fā)批判技術(shù)等方式建構(gòu)概念性知識(shí)圖式。此外，“能力框架”還鼓勵(lì)學(xué)生通過優(yōu)化現(xiàn)有人工智能模型、合作開發(fā)有意義的人工智能工具等方式培養(yǎng)創(chuàng)造力；并進(jìn)一步通過人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的工程設(shè)計(jì)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、反饋迭代的流程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對(duì)復(fù)雜應(yīng)用場景和快速迭代的技術(shù)發(fā)展所需的適應(yīng)能力。以人為本的價(jià)值觀、概念性知識(shí)圖式、智能技術(shù)適應(yīng)力和創(chuàng)造力的有機(jī)統(tǒng)一，共同構(gòu)成學(xué)生在智能社會(huì)終生學(xué)習(xí)、合作創(chuàng)作和履行智能社會(huì)公民責(zé)任所需的能力和人格結(jié)構(gòu)。

三、人工智能能力框架：多層面相對(duì)獨(dú)立又有機(jī)統(tǒng)一的螺旋進(jìn)階

（一）以“以人為本的觀念”為綱的人工智能能力兩維框架

人工智能能力既要體現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域維度與價(jià)值觀、知識(shí)、技能維度交叉決定的能力結(jié)構(gòu)，又應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的能力發(fā)展階段。為此，“能力框架”從以下兩個(gè)維度對(duì)學(xué)生人工智能能力進(jìn)行操作性定義：（1）能力“層面”：涵蓋為智能社會(huì)公民能力奠基所需的既相對(duì)獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的四個(gè)層面，即以人為本的人工智能觀念、人工智能倫理、人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用、人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中，“人工智能倫理”層面突出強(qiáng)調(diào)價(jià)值觀與知識(shí)技能的交叉，而“人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)”重在體現(xiàn)人工智能科技創(chuàng)新能力。（2）進(jìn)階“水平”：劃分為理解、應(yīng)用和創(chuàng)造三個(gè)水平。“能力框架”對(duì)三個(gè)水平的具體定義和實(shí)踐表現(xiàn)描述，既為學(xué)生的能力發(fā)展提供導(dǎo)航，又為課程設(shè)計(jì)者規(guī)劃螺旋上升的課程序列提供基準(zhǔn)線和達(dá)標(biāo)線。四個(gè)能力層面與三個(gè)進(jìn)階水平交叉構(gòu)成12個(gè)能力模塊（如表1所示），每個(gè)模塊以在該層面特定知識(shí)或任務(wù)專題上達(dá)到預(yù)期水平的典型能力特質(zhì)命名。

（二）結(jié)合技術(shù)和應(yīng)用場景實(shí)例界定能力模塊，避免脫離實(shí)踐的能力概念化

多層面、多水平能力框架的建構(gòu)是一個(gè)從多樣化技術(shù)門類和應(yīng)用場景中總結(jié)一般性和一貫性能力表現(xiàn)并將之概念化的抽象過程。“能力框架”各能力模塊的界定既突出學(xué)生能力在特定領(lǐng)域中的獨(dú)特行為表現(xiàn)，又穿插各能力層面之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，以體現(xiàn)多層面能力的有機(jī)統(tǒng)一和“全人”的整體能力。

1.理解水平的能力模塊：面向所有學(xué)生的智能社會(huì)公民素養(yǎng)基準(zhǔn)線

面對(duì)智能社會(huì)，所有學(xué)生都應(yīng)用具備以人為本的人工智能價(jià)值觀以及日常人機(jī)互動(dòng)所需的基本知識(shí)技能以便能成為具有批判思維能力和安全負(fù)責(zé)應(yīng)用人工智能的智能社會(huì)公民。“理解”水平是針對(duì)所有學(xué)生的基礎(chǔ)性入門水平，可為學(xué)生提供后續(xù)學(xué)習(xí)所需的基本態(tài)度、認(rèn)知基礎(chǔ)和基本實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本水平可作為面向所有公民的人工智能掃盲水平，但不能作為學(xué)生在人工智能課程上的結(jié)業(yè)水平。達(dá)到“理解”水平的學(xué)生應(yīng)能形成對(duì)“什么是人工智能”的理解；能對(duì)相關(guān)價(jià)值觀、倫理問題以及人工智能的概念性知識(shí)、訓(xùn)練過程和技術(shù)方法等建構(gòu)適合其年齡的理解和解釋；能結(jié)合真實(shí)世界和社會(huì)實(shí)踐解釋和舉例說明其理解的相關(guān)知識(shí)，并具備將新知識(shí)同化到已有知識(shí)圖式或根據(jù)需要更新其知識(shí)結(jié)構(gòu)的基本能力。該水平的具體模塊界定如下。

（1）人類能動(dòng)性：該模塊是關(guān)于人機(jī)互動(dòng)中“誰控誰”的批判思維能力。學(xué)生應(yīng)認(rèn)識(shí)到“人工智能由人類主導(dǎo)”以及人工智能開發(fā)者的決策對(duì)人類用戶的權(quán)利、人機(jī)互動(dòng)以及學(xué)生自身的生活和人類社會(huì)活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響；能結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)理解在設(shè)計(jì)、提供和應(yīng)用人工智能過程中保護(hù)人類能動(dòng)性的現(xiàn)實(shí)意義；能理解人類控制原則對(duì)人工智能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用的實(shí)際意義以及人類控制的缺失會(huì)導(dǎo)致何種后果。

（2）具身倫理：該模塊旨在引導(dǎo)學(xué)生理解“人工智能倫理與我何干”“有哪些必學(xué)倫理原則”等基本問題。學(xué)生應(yīng)能形成基本人工智能倫理知識(shí)框架以指導(dǎo)其結(jié)合個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)理解典型人工智能倫理問題背后的成因、不同倫理問題對(duì)人類權(quán)利、社會(huì)公平、包容性、平等和氣候變化等的影響；能基于“能力框架”倡議的六個(gè)必備人工智能倫理原則，形成內(nèi)化性的理解，并能結(jié)合具身經(jīng)驗(yàn)在其人工智能的應(yīng)用實(shí)踐、實(shí)踐反思和批判思維活動(dòng)中體現(xiàn)和應(yīng)用這些倫理原則。該框架對(duì)六項(xiàng)倫理原則的界定如下：a.不損害：學(xué)生應(yīng)能表現(xiàn)出對(duì)“不能開發(fā)和應(yīng)用以損害人類為意圖的人工智能系統(tǒng)”。學(xué)生應(yīng)能評(píng)價(jià)特定人工智能解決方案是否符合以人為本的價(jià)值觀以及是否保護(hù)人類權(quán)利和數(shù)據(jù)隱私等；能判斷特定人工智能方法是否合乎國際或當(dāng)?shù)厝斯ぶ悄芄芾矸煞ㄒ?guī)。b.相稱性：學(xué)生應(yīng)能具備評(píng)判某一特定人工智能系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)某一合理目標(biāo)時(shí)，在綜合成本效益、效果和效率等方面是否有比較優(yōu)勢(shì)的能力，并能基于適合其年齡的知識(shí)和技能判斷具體人工智能工具是否適合特定的社會(huì)文化背景。c.非歧視：學(xué)生應(yīng)能形成檢測(cè)人工智能工具及其輸出內(nèi)容中內(nèi)嵌或隱含的偏見所需要的基本意識(shí)和技能，并能從性別、種族、年齡、能力、收入、語言和文化背景等角度分析和檢測(cè)潛在的歧視；能形成包容性人工智能的意識(shí)。d.可持續(xù)：基于適合其年齡和能力的方式，學(xué)生應(yīng)能通過具體實(shí)例說明或借助他們可理解的證據(jù)解釋特定人工智能系統(tǒng)對(duì)環(huán)境、氣候變化、社會(huì)和文化可持續(xù)發(fā)展的影響，并倡導(dǎo)有利于社會(huì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的人工智能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用方式。e.人機(jī)互動(dòng)中的人類決策：學(xué)生應(yīng)能解釋為何在應(yīng)用人工智能過程中人類應(yīng)承擔(dān)倫理和法律責(zé)任而不應(yīng)將決策權(quán)讓渡給機(jī)器；能借助實(shí)例解釋在借助人工智能做決策的流程中，人類如何履行問責(zé)原則。f.透明性和可解釋：學(xué)生應(yīng)意識(shí)到使用者具有法律賦予的要求人工智能設(shè)計(jì)者和提供者提供特定人工智能解釋性信息的權(quán)利，包括該人工智能系統(tǒng)是如何工作的、該系統(tǒng)是如何基于算法和模型生成輸出的、該系統(tǒng)的主要功能適用哪些年齡和能力范圍等。

（3）人工智能基礎(chǔ)：該模塊試圖奠定學(xué)生關(guān)于“人工智能如何工作”的基本理解。學(xué)生應(yīng)能形成關(guān)于人工智能智能的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，包括有關(guān)數(shù)據(jù)和算法的基礎(chǔ)知識(shí)、理解跨學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)在循序漸進(jìn)理解數(shù)據(jù)和算法過程中的重要性等；學(xué)生應(yīng)能聯(lián)系其他社會(huì)活動(dòng)和個(gè)體生活理解人工智能的概念性知識(shí)；能基于其不斷深入的有關(guān)人工智能工作原理的知識(shí)，具體化地深化以人為本的人工智能觀念和對(duì)相關(guān)倫理原則的理解。

（4）智能系統(tǒng)問題界定能力：該模塊引導(dǎo)學(xué)生思考和理解“什么問題不該用人工智能和怎么界定一個(gè)好的人工智能問題”。學(xué)生應(yīng)能理解“智能系統(tǒng)的問題界定是人工智能創(chuàng)新的起點(diǎn)”的重要意義；該“能力框架”是幾乎唯一強(qiáng)調(diào)學(xué)生首先判斷“何時(shí)不該用人工智能作為解決方案”的人工智能能力指導(dǎo)性文件：學(xué)生應(yīng)結(jié)合具體情況，從法律、倫理和邏輯推理等角度，對(duì)是否應(yīng)采納人工智能系統(tǒng)作為解決方法做出判斷。在相對(duì)確定人工智能解決方案的適當(dāng)性的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)結(jié)合需求和各種現(xiàn)實(shí)條件界定一個(gè)智能系統(tǒng)問題的邊界、目標(biāo)和各類局限，學(xué)習(xí)對(duì)一個(gè)智能系統(tǒng)進(jìn)行概念化所需的知識(shí)和技能，包括評(píng)價(jià)不同技術(shù)的適用性、界定數(shù)據(jù)需求、構(gòu)思系統(tǒng)測(cè)評(píng)和反饋工具等。

2.應(yīng)用水平的人工智能能力：面向所有學(xué)生的人工智能課程達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

學(xué)校教育應(yīng)將學(xué)生培養(yǎng)為人工智能的負(fù)責(zé)應(yīng)用者、合作開發(fā)者以及支持個(gè)人興趣和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有效應(yīng)用者。為此，“應(yīng)用”水平適用于所有學(xué)生，該水平的有效學(xué)習(xí)要求學(xué)生已經(jīng)具備“理解”水平的人本人工智能觀念、對(duì)基本倫理原則的內(nèi)化和人工智能基礎(chǔ)知識(shí)與技能。達(dá)到應(yīng)用水平的學(xué)生應(yīng)能建構(gòu)可遷移的人工智能概念性知識(shí)結(jié)構(gòu)和相互貫通的系列實(shí)踐技能；應(yīng)能習(xí)慣性地應(yīng)用以人為本的思維觀念和倫理原則以指導(dǎo)對(duì)智能工具的評(píng)估、學(xué)習(xí)和應(yīng)用。盡管教育系統(tǒng)應(yīng)盡可能鼓勵(lì)學(xué)生追求“創(chuàng)造”水平的能力發(fā)展階段，但多數(shù)在人工智能領(lǐng)域并無強(qiáng)烈學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生或缺乏必要課時(shí)的教育系統(tǒng)，可選擇將應(yīng)用水平作為中小學(xué)人工智能課程的畢業(yè)達(dá)標(biāo)水平。達(dá)到該水平的學(xué)生的能力和人格特質(zhì)可以用以下能力模塊來描述。

（1）人類問責(zé)：該模塊主要針對(duì)人機(jī)互動(dòng)支持決策過程中“誰負(fù)責(zé)”的問題。學(xué)生應(yīng)能認(rèn)識(shí)到人類問責(zé)制是人工智能開發(fā)者和服務(wù)提供者的法律義務(wù)，并能在學(xué)習(xí)開發(fā)和應(yīng)用人工智能時(shí)學(xué)會(huì)承擔(dān)相應(yīng)人類職責(zé)；能理解人類問責(zé)是機(jī)構(gòu)和個(gè)人在應(yīng)用人工智能支持關(guān)于人的決策時(shí)應(yīng)承擔(dān)的法律和社會(huì)責(zé)任，并能學(xué)會(huì)在做出高利害決策過程如何不將決定權(quán)讓渡給智能系統(tǒng)；能針對(duì)“應(yīng)用人工智能提供的輸出替代人類思維和用智能預(yù)測(cè)篡越人類決策”等虛假主張?zhí)岣吲袛嗄芰陀^念態(tài)度上的抗壓力。

（2）安全負(fù)責(zé)的應(yīng)用：該模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)“如何合規(guī)應(yīng)用人工智能”。學(xué)生應(yīng)具備以遵守倫理規(guī)則和當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)的方式負(fù)責(zé)任地應(yīng)用人工智能的行事能力；能意識(shí)到泄漏數(shù)據(jù)隱私可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)，學(xué)會(huì)相關(guān)知識(shí)和技能以保障其數(shù)據(jù)只有在個(gè)人充分理解并獲得許可時(shí)才能被收集、使用、分享、存檔和刪除；能意識(shí)到典型的人工智能安全事故和某一人工智能系統(tǒng)的具體風(fēng)險(xiǎn)，在應(yīng)用人工智能時(shí)能通過合理的行為保護(hù)自我和同伴的安全。

（3）應(yīng)用技能：該模塊的目標(biāo)是幫助學(xué)生學(xué)會(huì)“讓數(shù)據(jù)和算法為人工智能工作”所需的知識(shí)和技能。學(xué)生應(yīng)能建構(gòu)適合其年齡的關(guān)于數(shù)據(jù)、算法、人工智能編程的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并在這些領(lǐng)域獲得適合其年齡的可遷移應(yīng)用技能；應(yīng)學(xué)會(huì)批判性評(píng)價(jià)和調(diào)用開源人工智能工具、開源算法庫或開源數(shù)據(jù)集。

（4）架構(gòu)設(shè)計(jì)：該模塊旨在支持學(xué)生理解“人工智能系統(tǒng)的分層架構(gòu)如何工作”。學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)適合其能力水平的規(guī)劃配置可升級(jí)、易維護(hù)和可重用的智能系統(tǒng)架構(gòu)所需的方法性知識(shí)和實(shí)踐技能，包括數(shù)據(jù)、算法、模型和應(yīng)用界面等不同層次的知識(shí)和技能；學(xué)生應(yīng)能形成調(diào)用數(shù)據(jù)庫、編程工具和計(jì)算資源以搭建智能系統(tǒng)所必需的基本能力；學(xué)生能在配置、搭建和優(yōu)化架構(gòu)過程中有機(jī)滲透以人為本的價(jià)值觀和倫理原則。

3.創(chuàng)造水平的人工智能能力：面向特長學(xué)生的拓展性能力邊界

為建設(shè)包容和可持續(xù)的智能社會(huì)，學(xué)生應(yīng)被培養(yǎng)為定義可信人工智能設(shè)計(jì)規(guī)范的引領(lǐng)者。創(chuàng)造水平致力于引導(dǎo)學(xué)生成長為理性的智能系統(tǒng)合作開發(fā)者，并能踐行支持社會(huì)包容和環(huán)境可持續(xù)的人本人工智能設(shè)計(jì)理念。該水平主要針對(duì)在人工智能領(lǐng)域有較強(qiáng)興趣和能力基礎(chǔ)的學(xué)生。對(duì)在人工智能領(lǐng)域沒有強(qiáng)烈興趣或缺乏充分課時(shí)和相關(guān)資源支持的學(xué)生，該水平的學(xué)習(xí)結(jié)果可作為選學(xué)而非必修課程。達(dá)到本水平的學(xué)生應(yīng)能批判性地應(yīng)用先前所學(xué)有關(guān)數(shù)據(jù)、算法和設(shè)計(jì)倫理等方面的知識(shí)技能支持智能工具的組合與應(yīng)用、人工智能治理法規(guī)的調(diào)適與改進(jìn)，并能進(jìn)一步培養(yǎng)人工智能科技創(chuàng)新的興趣和能力，學(xué)會(huì)借助包括開源資源在內(nèi)的工具和模型開發(fā)新智能工具。學(xué)生應(yīng)強(qiáng)化作為合作人工智能開發(fā)者的身份認(rèn)同感和歸屬感。學(xué)生將結(jié)合具體實(shí)踐強(qiáng)化對(duì)人工智能社會(huì)影響的批判并形成個(gè)性化的智能社會(huì)公民責(zé)任感。本水平的能力特質(zhì)可用以下能力模塊來描述。

（1）智能社會(huì)公民素養(yǎng)：該模塊試圖引導(dǎo)學(xué)生理解在人工智能社會(huì)每個(gè)人“應(yīng)履行哪些公民責(zé)任”。學(xué)生應(yīng)能形成有關(guān)人工智能對(duì)人類社會(huì)影響的批判性觀點(diǎn)，并能將以人為本的價(jià)值觀拓展到面向人本人工智能設(shè)計(jì)和應(yīng)用的倡議行動(dòng)中；應(yīng)能鞏固作為智能社會(huì)公民的公民意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，能強(qiáng)化對(duì)學(xué)習(xí)和應(yīng)用人工智能支持自我實(shí)現(xiàn)的開放心態(tài)和好奇心。

（2）設(shè)計(jì)倫理：該模塊引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)在人工智能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品評(píng)估等環(huán)節(jié)“如何保障工具的合規(guī)性”。學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)在設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和使用人工智能工具以及評(píng)估和改進(jìn)人工智能治理法規(guī)過程中采納“設(shè)計(jì)倫理”的取向；應(yīng)能意識(shí)到對(duì)人工智能設(shè)計(jì)意圖的評(píng)價(jià)和修正應(yīng)始于智能系統(tǒng)的概念化階段并覆蓋人工智能的全周期；學(xué)生應(yīng)能應(yīng)用合適的指標(biāo)評(píng)價(jià)特定人工智能工具是否遵循倫理法規(guī)，并能使用多相關(guān)方倫理評(píng)價(jià)矩陣等方法評(píng)價(jià)具體治理法規(guī)并提出調(diào)改建議。

（3）創(chuàng)作人工智能工具：該模塊試圖支持學(xué)生學(xué)會(huì)“如何組合和定制工具以解決現(xiàn)實(shí)問題”的創(chuàng)造性和適應(yīng)能力。學(xué)生應(yīng)能深化數(shù)據(jù)和算法等領(lǐng)域的知識(shí)和技能，調(diào)適已有人工智能工具以創(chuàng)作任務(wù)驅(qū)動(dòng)的智能工具；應(yīng)能在評(píng)價(jià)現(xiàn)有智能工具以及測(cè)試自我創(chuàng)作的工具過程中，綜合應(yīng)用以人為本的觀念和倫理規(guī)則，養(yǎng)成合作創(chuàng)作過程中所需的社會(huì)情感p4kq2AaiPnxg8Ki00fn0Tw==技能，包括適應(yīng)能力、復(fù)雜溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等。

（4）反饋與迭代：該模塊試圖激發(fā)學(xué)生思考“該關(guān)閉還是優(yōu)化系統(tǒng)”的復(fù)雜決策并培養(yǎng)“如何優(yōu)化”的綜合能力。學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)人工智能模型設(shè)計(jì)的人本合理性、系統(tǒng)的技術(shù)魯棒性、應(yīng)用的社會(huì)和環(huán)境影響等所需的跨學(xué)科知識(shí)和操作性方法：應(yīng)能學(xué)會(huì)在做出何時(shí)應(yīng)關(guān)閉一個(gè)智能系統(tǒng)以及如何減少既發(fā)危害的模擬決策過程中應(yīng)用以人為本的觀念和倫理規(guī)則；應(yīng)獲得適合其年齡的根據(jù)測(cè)試結(jié)果和反饋改進(jìn)數(shù)據(jù)集、重組算法和增強(qiáng)架構(gòu)性能的技術(shù)能力；養(yǎng)成作為人工智能合作創(chuàng)造者的身份認(rèn)同感。

四、基于能力模塊的課程規(guī)劃詳解：人工智能課程的概念體系與教學(xué)建議

“能力框架”在對(duì)能力模塊進(jìn)行界定基礎(chǔ)上，針對(duì)各模塊提供課程規(guī)劃詳解。該課程規(guī)劃詳解主張智能社會(huì)公民素養(yǎng)的培養(yǎng)是學(xué)校人工智能課程的主渠道、課外學(xué)習(xí)、基于互聯(lián)網(wǎng)等媒體的非正規(guī)學(xué)習(xí)以及與家庭和同伴互動(dòng)等非主流渠道共同作用的結(jié)果。教育系統(tǒng)應(yīng)首先強(qiáng)化學(xué)校課程的規(guī)劃實(shí)施，并加強(qiáng)學(xué)校課程對(duì)其他渠道的引領(lǐng)和整合作用。課程規(guī)劃詳解通過“課程目標(biāo)”“建議教學(xué)方法”和“建議學(xué)習(xí)環(huán)境”等欄目，詳細(xì)闡釋各專題相對(duì)自成體系的概念要點(diǎn)及其合適的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)環(huán)境，同時(shí)體現(xiàn)各模塊之間的內(nèi)在關(guān)系和實(shí)踐關(guān)聯(lián)，構(gòu)成適用于多樣化情境的課程規(guī)劃圖譜。各能力模塊詳解的欄目及其設(shè)計(jì)意圖如表2所示。

（一）課程目標(biāo)：關(guān)于知識(shí)圖式及其實(shí)踐應(yīng)用的課程網(wǎng)格

“課程目標(biāo)”是從課程設(shè)計(jì)者的角度，規(guī)劃課程培養(yǎng)目標(biāo)、根本性課程專題的深廣度以及課程可能提供的能力培養(yǎng)活動(dòng)。課程目標(biāo)的界定體現(xiàn)了下屬矛盾的合理平衡：

（1）專題概念的系統(tǒng)性與必要性：該“能力框架”在全面掃描學(xué)生人工智能能力可能涵蓋的重要概念基礎(chǔ)上，選擇其中具有根本性價(jià)值的核心專題進(jìn)行界定。專題的界定既強(qiáng)調(diào)價(jià)值觀和知識(shí)技術(shù)體系的完整性，又注重實(shí)用價(jià)值。比如“人類能動(dòng)性”模塊引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“關(guān)于人工智能由人類主導(dǎo)的意識(shí)”“對(duì)人工智能實(shí)施充分人類控制的必要性的理解”和“對(duì)人類能動(dòng)性與機(jī)器能動(dòng)性動(dòng)態(tài)關(guān)系的批判思維”的知識(shí)體系，而“具身倫理”模塊則總結(jié)提煉了的學(xué)生應(yīng)用人工智能必備的六項(xiàng)倫理原則等。

（2）能力的概念性與場景性：試圖結(jié)合技術(shù)實(shí)例或應(yīng)用場景解釋概念的抽象內(nèi)涵和外延，幫助學(xué)生結(jié)合自身和社會(huì)需要學(xué)習(xí)技術(shù)、合作開發(fā)或開展創(chuàng)新。例如，在“人類能動(dòng)性”模塊有關(guān)“對(duì)人工智能實(shí)施充分人類控制的必要性的理解”的知識(shí)點(diǎn)詳解中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生結(jié)合場景理解人類能動(dòng)性與機(jī)器能動(dòng)性之間的辯證關(guān)系。既選擇人工智能可支持人類能動(dòng)的真實(shí)場景，輔助學(xué)生理解人類如何采取合理的人機(jī)互動(dòng)以增強(qiáng)人類能力；又引導(dǎo)學(xué)生討論人機(jī)能動(dòng)性相互沖突的案例，比如人工智能可超過人類的感知覺極限協(xié)助醫(yī)療診斷、生成式人工智能對(duì)計(jì)算機(jī)編碼的自動(dòng)糾錯(cuò)等場景，激發(fā)學(xué)生理解人機(jī)能動(dòng)性之間的邊界并非一成不變而應(yīng)根據(jù)具體情境動(dòng)態(tài)合理調(diào)整。

（3）各能力專題的獨(dú)特性與關(guān)聯(lián)性：能力模塊詳解既界定學(xué)生在具體能力專題上的獨(dú)特表現(xiàn)，又體現(xiàn)各層面缺一不可、相互關(guān)聯(lián)的互補(bǔ)作用。比如，各模塊的詳解一以貫之地體現(xiàn)以人為本的人工智能觀念為各層面提供批判性思維范式和智能社會(huì)公民責(zé)任所需的態(tài)度傾向；倫理原則具體體現(xiàn)以人為本的觀念如何指導(dǎo)安全合規(guī)的應(yīng)用，也引導(dǎo)學(xué)生人工對(duì)智能工具的評(píng)價(jià)、應(yīng)用和合作開發(fā)；人工智能底層技術(shù)的學(xué)習(xí)和智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)則反向?yàn)樯罨瘋惱碓瓌t的內(nèi)化提供從具體到綜合的技術(shù)場景。

（二）建議教學(xué)方法：適合領(lǐng)域特點(diǎn)的分類教學(xué)法設(shè)計(jì)與貫通融合

面向智能社會(huì)的學(xué)生人工智能能力奠基需要學(xué)校教育組織學(xué)生參與校內(nèi)外教育教學(xué)的各種典型學(xué)習(xí)活動(dòng)和開放性實(shí)踐以達(dá)成超越單一學(xué)科的能力培養(yǎng)目標(biāo)，屬于典型的超學(xué)科課程教學(xué)。其中典型的學(xué)習(xí)類型包括：價(jià)值觀養(yǎng)成、社會(huì)情感類學(xué)習(xí)、倫理觀念的內(nèi)化、跨學(xué)科概念性知識(shí)的理解與探究、面向真實(shí)場景的數(shù)據(jù)和算法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用、基于真實(shí)任務(wù)的人工智能工具開發(fā)、運(yùn)用工程思維的人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、個(gè)體學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)等。同時(shí)，學(xué)生需要面對(duì)大量沒有固定答案的結(jié)構(gòu)不良的專題概念或問題情境。

“能力框架”中的教學(xué)方法建議欄目倡導(dǎo)基于各模塊領(lǐng)域或?qū)ｎ}特點(diǎn)的分類教學(xué)設(shè)計(jì)與各方法相互銜接、有機(jī)融合的教學(xué)規(guī)劃與實(shí)施。例如：針對(duì)以人為本的人工智能觀念和人工智能倫理培養(yǎng)，建議了基于兩難沖突的觀點(diǎn)采擇等方法。例如，在“具身倫理”模塊，建議教師針對(duì)蘊(yùn)藏人工智能兩難沖突的具體情境，協(xié)助學(xué)生理解倫理沖突背后隱含的倫理誘因，在兩難觀點(diǎn)之間做出采擇并解釋采納某種觀點(diǎn)的倫理依據(jù)； 針對(duì)人工智能倫理原則，設(shè)計(jì)了基于場景的基本倫理爭議歸因、倫理原則理解和倫理法規(guī)內(nèi)化等教學(xué)方法示例。例如，在輔助學(xué)生理解六項(xiàng)倫理原則時(shí)，建議課程組織學(xué)生針對(duì)包含倫理沖突的情境開展案例分析，引導(dǎo)學(xué)生討論具體工具及其應(yīng)用可能引發(fā)的爭議，揭示倫理沖突的成因和應(yīng)采取的倫理原則，并在多場景案例分析基礎(chǔ)上通過概念圖等方式建構(gòu)和拓展對(duì)相關(guān)倫理原則的理解；針對(duì)人工智能概念性知識(shí)圖式的建構(gòu)，建議圍繞具體工具或情境開展基于問題的探究和知識(shí)圖式的建構(gòu)，并逐步更新知識(shí)結(jié)構(gòu)等方法。例如，在“人工智能基礎(chǔ)”能力模塊中建議“基于實(shí)例的人工智能定義和外延”，鼓勵(lì)教師組織學(xué)生針對(duì)各領(lǐng)域的工具開展調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，判斷哪些并非人工智能、哪些屬于人工智能、主要采用了哪些人工智能技術(shù)；針對(duì)技術(shù)操作和工具制作的學(xué)習(xí)，建議了基于仿真任務(wù)的工具制作項(xiàng)目以及基于任務(wù)變式的遷移能力練習(xí)。比如，在“創(chuàng)作人工智能工具”模塊中，建議針對(duì)學(xué)校和家庭用電量監(jiān)控、本地特定生活或旅行線路的微觀天氣預(yù)報(bào)、當(dāng)?shù)啬撤N傳染疾病的追蹤等組合或調(diào)適人工智能工具；針對(duì)“人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)”則主要建議綜合性項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和實(shí)踐方法。例如，在“反饋與迭代”模塊，建議課程設(shè)計(jì)和實(shí)施者為學(xué)生提供模擬批判性地檢測(cè)學(xué)生自己設(shè)計(jì)的人工智能系統(tǒng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)會(huì)系統(tǒng)測(cè)試或考察系統(tǒng)的方法，并在此基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)做出“關(guān)閉該系統(tǒng)”“重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)”或“優(yōu)化系統(tǒng)”的決策。

（三）建議學(xué)習(xí)環(huán)境

“能力框架”總結(jié)了有效實(shí)施人工智能課程的必要條件：教師培訓(xùn)和支持、人工智能教學(xué)資源、校本教研、保障和更新學(xué)校數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、通過購置或與企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)共享等方式提供基本人工智能學(xué)習(xí)資源。“能力框架”對(duì)人工智能學(xué)習(xí)環(huán)境的建議主要體現(xiàn)以下要點(diǎn)。

1.倡導(dǎo)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的普及，充分挖掘“不插電”學(xué)習(xí)的價(jià)值

“能力框架”倡議為保障所有學(xué)生都具有可達(dá)的基本人工智能學(xué)習(xí)條件，所有國家都應(yīng)考慮為學(xué)生提供“有的用”“用得起”的數(shù)字設(shè)備和基本智能工具。同時(shí)強(qiáng)調(diào)了“不插電”解決方案（Unplugged Solutions）在不具備基本數(shù)字化條件的學(xué)校中作為過渡性學(xué)習(xí)環(huán)境的價(jià)值，以便讓學(xué)生盡早探究基本數(shù)字科技知識(shí)。此外，在數(shù)字設(shè)備并非絕對(duì)必要學(xué)習(xí)條件的人工智能能力層面，比如“人工智能觀念”和“人工智能智能倫理”等層面，“不插電”學(xué)習(xí)可排除線上學(xué)習(xí)的無必要干擾幫助學(xué)生潛心探究人工智能價(jià)值觀和科技原理等。即便在對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境要求較高的人工智能操作技能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面，精心設(shè)計(jì)的不插電學(xué)習(xí)活動(dòng)也可引導(dǎo)學(xué)生深入思考什么問題不應(yīng)采用人工智能解決方案、如何界定人工智能問題的邊界或探究算法和設(shè)計(jì)流程等，并在理解原理的基礎(chǔ)上上機(jī)練習(xí)或?qū)崿F(xiàn)仿真任務(wù)。“能力框架”推薦了“每日人工智能”（Everyday AI：https：//everydayai.org/resources）和“不插電人工智能”（AI Unplugged：https：//www.aiunplugged.org）等實(shí)例。

2.整合開源資源在技術(shù)探究與制作中的認(rèn)知支架價(jià)值，引導(dǎo)對(duì)開源數(shù)據(jù)和算法的批判思維

人工智能底層技術(shù)和操作以及人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面在應(yīng)用和創(chuàng)造水平的學(xué)習(xí)對(duì)開源數(shù)據(jù)庫、開源編程代碼、開源智能設(shè)計(jì)工具的依賴性很強(qiáng)，需要學(xué)生通過解讀算法實(shí)例和實(shí)操半成品工具等方式深化對(duì)科技原理的理解，并進(jìn)而通過模擬模型訓(xùn)練和工具組合調(diào)適等技術(shù)實(shí)踐培養(yǎng)智能科技創(chuàng)新能力。“能力框架”首先在創(chuàng)造水平的定義中，將基于開源數(shù)據(jù)庫、開源編程工具和開源模型開發(fā)新工具和人工智能系統(tǒng)作為學(xué)生能力的重要組成部分。在能力模塊詳解中，針對(duì)所有需要操作數(shù)據(jù)、算法和工具的模塊均穿插考慮開源資源的建議并列舉了開源數(shù)據(jù)庫和開源算法庫等實(shí)例。同時(shí)，有意識(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)批判性地考察相關(guān)開源數(shù)據(jù)、算法和工具的安全性和針對(duì)具體開發(fā)目的的適用性。

3.保障校本基礎(chǔ)性軟硬件教學(xué)裝備，鼓勵(lì)與校外機(jī)構(gòu)合作搭建開放學(xué)習(xí)環(huán)境

學(xué)校數(shù)字化教學(xué)裝備管理部門應(yīng)基于國家的相關(guān)預(yù)算，綜合考慮人工智能課程的基本教學(xué)需求和學(xué)校辦公教學(xué)經(jīng)費(fèi)允許的設(shè)備維護(hù)及使用的可持續(xù)性，制定校本基礎(chǔ)性人工智能軟硬件裝備底線標(biāo)準(zhǔn)。為支持此類標(biāo)準(zhǔn)的制定，“能力框架”列述了以下校本人工智能軟硬件學(xué)習(xí)環(huán)境的配置，并建議國家主管部門鼓勵(lì)和協(xié)調(diào)學(xué)校與企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等校外機(jī)構(gòu)合作，共享軟硬件資源，共同搭建開放性、更氣候友好的超學(xué)科人工智能學(xué)習(xí)環(huán)境：（1）人工智能底層技術(shù)學(xué)習(xí)工具：輔助學(xué)生理解和探究復(fù)雜人工智能底層技術(shù)的工具，比如支持學(xué)生理解機(jī)器學(xué)習(xí)的“兒童機(jī)器學(xué)習(xí)”（MachineLearningForKids：https：//machinelearningforkids.co.uk/）、模擬機(jī)器訓(xùn)練的可教機(jī)器（Teachable Machine：https：//teachablemachine. w i t h g o o g l e . c o m ）、端到端開源機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)TensorFlow（https：//www.tensorflow.org）；（2）人工智能編程語言；（3）人工智能操作軟件：比如免費(fèi)或低成本的開源人工智能操作軟件Ubuntu（https：//ubuntu.com）等；（4）人工智能教學(xué)硬件：并非所有人工智能能力培養(yǎng)活動(dòng)或課程都需要硬件設(shè)備。常見的人工智能教學(xué)硬件包括溫度、濕度、聲音以及其他數(shù)據(jù)的探測(cè)其或數(shù)據(jù)收集設(shè)備；人工智能處理結(jié)果輸出或必要人機(jī)界面設(shè)備；機(jī)器人等綜合人工智能硬件。

五、對(duì)中國的現(xiàn)實(shí)意義：人工智能時(shí)代的教育強(qiáng)國需要什么樣的強(qiáng)人工智能課程

21世紀(jì)以來，中國一直在中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)和實(shí)施領(lǐng)域居全球領(lǐng)先地位。借助2003年的“普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)”（實(shí)驗(yàn)）[7]，我國中小學(xué)信息技術(shù)課程在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即預(yù)判了人工智能能力的重要性并成為最早在中小學(xué)階段通過正規(guī)課程培養(yǎng)相關(guān)能力的全球少數(shù)幾個(gè)國家之一。2017年版的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)[8]和2022年的義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)[9]強(qiáng)化了信息技術(shù)課程的能力本位取向、系統(tǒng)的信息科技學(xué)科體系和人工智能專題在課程中的重要性。面對(duì)全球智能轉(zhuǎn)型的大勢(shì)，中國幾十年積累的堅(jiān)實(shí)中小學(xué)信息技術(shù)課程基礎(chǔ)不應(yīng)成為固步自封的思維巢窠，而應(yīng)成為面向智能社會(huì)實(shí)現(xiàn)順勢(shì)課程躍遷的助推器。“能力框架”探索并嘗試回答的下述根本問題，可為我國面向智能社會(huì)公民素養(yǎng)培養(yǎng)調(diào)適人工智能課程提供規(guī)劃思路。

（一）智能社會(huì)公民素養(yǎng)和科創(chuàng)能力培養(yǎng)需要什么樣的超學(xué)科課程

1.打破學(xué)科本位，構(gòu)建超學(xué)科（Transdisciplinary）人工智能課程體系

如前所述，智能社會(huì)公民素養(yǎng)及其科創(chuàng)能力將是智能時(shí)代支撐各國新質(zhì)生產(chǎn)力和新型社會(huì)關(guān)系的決定性能力，人工智能技術(shù)也是可集成所有信息技術(shù)門類并能定義其他各類技術(shù)理論深度和研發(fā)前沿性的基礎(chǔ)性課程。按分科課程思路將人工智能低減為與其他技術(shù)領(lǐng)域并列的信息技術(shù)課程的一個(gè)專題，是忽視該技術(shù)劃時(shí)代決定性價(jià)值的課程平均主義。為此，應(yīng)打破信息技術(shù)和狹義人工智能學(xué)科本位的思維定勢(shì)，從智能公民素養(yǎng)和科創(chuàng)能力奠基出發(fā)構(gòu)建超越單一學(xué)科的綜合育人目標(biāo)所需的課程體系，包括強(qiáng)化人工智能核心課程本體、探索跨學(xué)科正規(guī)課程、激發(fā)其他相關(guān)學(xué)科的調(diào)適、引導(dǎo)非正規(guī)培養(yǎng)渠道。同時(shí)，破除“唯學(xué)校課程論”的局限，加強(qiáng)正規(guī)學(xué)校課程對(duì)校外優(yōu)秀課程的借鑒，并強(qiáng)化私有人工智能培訓(xùn)課程進(jìn)入學(xué)校教育的審核準(zhǔn)入機(jī)制，防止未經(jīng)驗(yàn)證的商業(yè)課程的泛濫和對(duì)公共課程的擠占。“能力框架”介紹了韓國2019年人工智能國家戰(zhàn)略培養(yǎng)人工智能能力的經(jīng)驗(yàn)。該戰(zhàn)略將全體公民人工智能能力需求劃分為四類：（1）普通公眾需要的應(yīng)用日常人工智能的能力；（2）人工智能從業(yè)人員需要的勞動(dòng)市場的“人工智能+不同領(lǐng)域”場景中應(yīng)用人工智能工具和軟件的能力；（3）人工智能專業(yè)人員研發(fā)人工智能平臺(tái)和系統(tǒng)所需綜合能力；（4）人工智能高端人才為解決人工智能核心難題并研發(fā)新型人工智能模型和算法所需高端能力。政府分別制定超學(xué)科能力培養(yǎng)計(jì)劃，其中在中小學(xué)階段，人工智能智能課程重點(diǎn)關(guān)注計(jì)算思維的培養(yǎng)，包括鼓勵(lì)和支持學(xué)生在其他學(xué)科學(xué)習(xí)中應(yīng)用人工智能，在中學(xué)設(shè)置以人工智能為課程特色的專門學(xué)校和高級(jí)課程。

2.強(qiáng)化人工智能課程本體

超越學(xué)科本位思想并非拋棄人工智能學(xué)科本體，而應(yīng)強(qiáng)化人工智能課程本體的地位、強(qiáng)化課程體系及其跨學(xué)科統(tǒng)領(lǐng)性。首先，如果人工智能能力將成為智能社會(huì)的基礎(chǔ)性能力，應(yīng)考慮賦予人工智能課程與其重要性匹配的基礎(chǔ)性學(xué)科的合理地位、課程形態(tài)和課時(shí)保障；其次，參考“能力框架”建議的超越單一學(xué)科的能力結(jié)構(gòu)，應(yīng)超越封閉的信息技術(shù)或人工智能學(xué)科目標(biāo)的界限，界定跨越學(xué)科的人工智能能力培養(yǎng)目標(biāo)以及在各學(xué)段所需課時(shí)和課程形態(tài)，考慮在各學(xué)段均設(shè)置與人工智能能力重要性匹配的專門人工智能課程。同時(shí)，強(qiáng)化人工智能學(xué)科本體在人本觀念、倫理內(nèi)化、原理理解和應(yīng)用、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等層面本體課程體系建設(shè)，并在本體課程體系中體現(xiàn)打破學(xué)科壁壘的跨學(xué)科關(guān)聯(lián)。人工智能本體課程體系還應(yīng)合理處理通用人工智能知識(shí)體系和具體技術(shù)平臺(tái)載體之間對(duì)立與統(tǒng)一的關(guān)系。可根據(jù)“能力框架”建議的專題和詳解，建構(gòu)獨(dú)立相對(duì)于具體平臺(tái)的專題模塊，尤其是針對(duì)人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用，可按照人工智能底層邏輯、核心技術(shù)、典型領(lǐng)域性應(yīng)用技術(shù)的序列，建構(gòu)“以底層技術(shù)原理為綱、以核心技術(shù)為目、以具體平臺(tái)為例”的人工智能通用知識(shí)技能體系。nJTsC4IiBpp5IKMJDDQJFw==其中，商用平臺(tái)可作為實(shí)例支持原理的理解和操作技能的培養(yǎng)，但具體商用平臺(tái)的被動(dòng)單盲操作不能作為課程內(nèi)容重點(diǎn)。基于此，教育部門應(yīng)引導(dǎo)和資助以基本原理為根本、以領(lǐng)域性應(yīng)用為枝干、以具體平臺(tái)為葉的“課程樹”建構(gòu)和免費(fèi)慕課群開發(fā)（例如，新加坡政府主導(dǎo)的“新加坡人工智能”慕課群：https：//learn.aisingapore.org/ students-2/）。

3.探索開設(shè)人工智能統(tǒng)領(lǐng)的跨學(xué)科（Interdisciplinary）課程

評(píng)估單一核心人工智能課程在獨(dú)立承擔(dān)人工智能能力培養(yǎng)方面存在的可能落差，探索建構(gòu)和驗(yàn)證人工智能統(tǒng)領(lǐng)的跨學(xué)科課程。“能力框架”列舉的阿聯(lián)酋“計(jì)算科學(xué)、創(chuàng)造性設(shè)計(jì)和創(chuàng)新”課程[10]是對(duì)人工智能統(tǒng)領(lǐng)的跨學(xué)科課程的實(shí)踐嘗試。該課程經(jīng)歷了技術(shù)本位的操作性學(xué)科和相對(duì)超越計(jì)算機(jī)本位的學(xué)科階段，發(fā)展到現(xiàn)在整合機(jī)器人、人工智能編程和電子學(xué)等領(lǐng)域的跨學(xué)科課程。該課程的綜合課程目標(biāo)包括培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力、問題解決能力、人工智能倫理意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和反復(fù)練習(xí)人工智能基本原理并通過跨領(lǐng)域場景增強(qiáng)知識(shí)技能的熟練度和遷移能力。該課程的內(nèi)容體系由五個(gè)關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域構(gòu)成：（1）計(jì)算機(jī)科學(xué)，包括數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析；（2）工程原理和工程系統(tǒng)，包括微電子技術(shù)、機(jī)器人及其人工智能系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)等；（3）設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，包括創(chuàng)業(yè)知識(shí)技能、工程設(shè)計(jì)過程；（4）可持續(xù)發(fā)展，包括人工智能對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；（5）視覺表達(dá)，包括視覺設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)等。

4.論證人工智能激發(fā)的多學(xué)科（Multi-Disciplinary）增強(qiáng)型課程

人工智能能力培養(yǎng)所需的核心課程和學(xué)科群是超越分科課程結(jié)構(gòu)取向并最有可能引發(fā)系統(tǒng)課改的顛覆性誘因。人工智能具有跨學(xué)科的本質(zhì)屬性并與數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、語言類課程、公民和社會(huì)等學(xué)科存在不斷深化的內(nèi)在聯(lián)系。成功的人工智能學(xué)習(xí)須建基于有關(guān)數(shù)據(jù)、編程、計(jì)算機(jī)工程結(jié)構(gòu)等知識(shí)群以及基于計(jì)算思維、工程思維和科學(xué)推理之上的有機(jī)概念體系。以人為本的人工智能觀念培養(yǎng)還需要合理的社會(huì)情感技能。在人工智能課程系統(tǒng)論證和調(diào)用其他學(xué)科知識(shí)技能的基礎(chǔ)上，應(yīng)適時(shí)啟動(dòng)基于人工智能能力目標(biāo)的多學(xué)科調(diào)適或改革，例如，如何針對(duì)智能社會(huì)以人為本的人工智能價(jià)值觀、智能社會(huì)公民意識(shí)和責(zé)任感、人工智能倫理觀念的培養(yǎng)等調(diào)適社會(huì)和公民課程的目標(biāo)和內(nèi)容；如何針對(duì)人工智能底層技術(shù)原理的需求，適度調(diào)整數(shù)學(xué)等課程中相關(guān)知識(shí)的深廣度；如何強(qiáng)化技術(shù)和工程類課程的計(jì)算思維、工程思維和設(shè)計(jì)能力以支持人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)等。

（二）如何規(guī)劃螺旋上升的能力發(fā)展課程支架

1.圍繞核心能力專題的螺旋上升課程序列

“能力框架”界定的三個(gè)發(fā)展水平并非以年級(jí)劃分，而是基于各層面的核心專題概括不同的認(rèn)知深度和實(shí)踐表現(xiàn)。可在“能力框架”能力模塊詳解基礎(chǔ)上，界定適合我國學(xué)生的核心專題模塊及其內(nèi)在聯(lián)系。圍繞小學(xué)、初中、高中相對(duì)一貫、適度拓展和深化的課程專題，貫通設(shè)置課程內(nèi)容和螺旋上升的課程目標(biāo)和具體課程模塊或?qū)W科，提供跨年級(jí)層層遞進(jìn)的課程支架。例如，麻省理工學(xué)院針對(duì)青少年學(xué)生的“日常人工智能”課程圍繞“什么是人工智能、什么人工智能好用、什么人工智能不好用”“人工智能如何工作”“人工智能如何學(xué)習(xí)”等核心課程專題，針對(duì)不同年齡水平的學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)難度螺旋上升、廣度逐步拓展的系列課程。學(xué)生從基于具體工具的體驗(yàn)和直觀化理解，逐步深化到通過人工智能編程、可教人工智能和生成式人工智能等難度和復(fù)雜度不斷提高的課程實(shí)踐理解抽象原理和復(fù)雜操作。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生層層深入分析和理解相關(guān)的人工智能倫理、人工智能社會(huì)影響等專題。

2.基于興趣和能力群組的教學(xué)組織方式

“能力框架”建議考慮基于能力群組（Cohort-Based）的教學(xué)組織方式，即基于能力水平相當(dāng)、對(duì)某一或某些特定人工智能領(lǐng)域或?qū)ｎ}感興趣的跨班級(jí)學(xué)生群組提供課程和組織教學(xué)。基于群組的教學(xué)組織方式需要靈活整合前述各種合適的學(xué)習(xí)方式，基于興趣強(qiáng)化學(xué)習(xí)群體的歸屬感、基于能力組織合作和創(chuàng)作。在人工智能師資相對(duì)充足的初高中階段或校本課程較為靈活的學(xué)校，可在保證人工智能必修課基礎(chǔ)上，針對(duì)人工智能不同門類開設(shè)相對(duì)多樣的人工智能課程或如上所述的跨學(xué)科課程，為學(xué)生基于興趣和能力選擇課程提供可能性。在師資相對(duì)較弱、無法開設(shè)人工智能選修課程的學(xué)校，可考慮在較為單一的必修課程中，參考“能力框架”對(duì)“創(chuàng)造”水平的能力界定為學(xué)有余力的學(xué)生提供拓展性課程或組織課外學(xué)習(xí)活動(dòng)。

（三）如何推進(jìn)人工智能教師的專業(yè)化培養(yǎng)和發(fā)展

“能力框架”指出由于各國普遍將信息技術(shù)及人工智能視為邊緣學(xué)科，導(dǎo)致相關(guān)學(xué)科教師的地位較為邊緣化的現(xiàn)狀，并由此建議推進(jìn)人工智能教師的專業(yè)化培養(yǎng)和發(fā)展。人工智能教師專業(yè)化首先意味著負(fù)責(zé)人工智能教學(xué)的專職教師應(yīng)被賦予與其他基礎(chǔ)性學(xué)科教師同等的職業(yè)地位和待遇。在此基礎(chǔ)上，倡導(dǎo)制定中小學(xué)人工智能專職教師的能力框架并依此強(qiáng)化職前準(zhǔn)備和在職培訓(xùn)。“能力框架”建議參考聯(lián)合國教科文組織同期發(fā)布的《教師人工智能能力框架》[11][12]，充分考慮人工智能教師的特殊專業(yè)教學(xué)需求，制定更專業(yè)化的能力標(biāo)準(zhǔn)和培訓(xùn)課程。“能力框架”例舉了中國教育科學(xué)研究院與騰訊教育合作制定和發(fā)布的非官方《中小學(xué)人工智能教師能力標(biāo)準(zhǔn)（試行）》①。

（四）如何建構(gòu)以能力為基礎(chǔ)的人工智能能力評(píng)價(jià)體系

1.建立基于能力的效標(biāo)參照測(cè)試體系

能力為本的教育取向的前提假設(shè)是某種知識(shí)技能和價(jià)值觀是每個(gè)人生存和發(fā)展必備的基礎(chǔ)性能力，教育系統(tǒng)應(yīng)確保每個(gè)學(xué)生走上社會(huì)之前都能達(dá)到基本的能力標(biāo)準(zhǔn)。為此，“能力框架”建議基礎(chǔ)教育系統(tǒng)考慮構(gòu)建效標(biāo)參照測(cè)驗(yàn)體系。“能力框架”在能力模塊詳解部分已將人工智能能力分解為可測(cè)量的預(yù)期行為表現(xiàn)和認(rèn)知水平。可在此基礎(chǔ)上研制本地化的人工智能能力框架以及針對(duì)各能力層面達(dá)標(biāo)水平基準(zhǔn)線的系列參照性效標(biāo)，用以測(cè)試學(xué)生是否達(dá)標(biāo)并診斷不同層面的能力進(jìn)展，為是否需要提供后續(xù)課程支持提供個(gè)性化的參考依據(jù)

2.設(shè)計(jì)既能測(cè)試外部表現(xiàn)又可透視內(nèi)在能力的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)場景

人工智能以實(shí)踐為導(dǎo)向的領(lǐng)域?qū)傩砸蟛捎没诜抡嫒蝿?wù)情境的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)測(cè)量學(xué)生在應(yīng)用以人為本的觀念、倫理原則、知識(shí)和技能等方面的實(shí)際表現(xiàn)。人工智能效標(biāo)參照測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)從以下方面改良表現(xiàn)性評(píng)：（1）兼顧對(duì)外在實(shí)踐水平的測(cè)試和對(duì)內(nèi)在能力發(fā)展的測(cè)評(píng)：從單純考察可觀察的行為表現(xiàn)（可做什么）到同時(shí)以實(shí)踐表現(xiàn)為依據(jù)并借助心理測(cè)量學(xué)的方法考察學(xué)生多方面人工智能能力的內(nèi)在發(fā)展，包括知識(shí)技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)性和應(yīng)用能力（有可做什么的潛能）、以人為本的思維能力和合乎倫理的價(jià)值觀（踐行人工智能倫理的能力如何）；（2）從單純?cè)u(píng)估機(jī)械學(xué)習(xí)到測(cè)試遷移能力、適應(yīng)力和創(chuàng)造性：從評(píng)估機(jī)械重復(fù)的操作步驟到采取多種評(píng)價(jià)任務(wù)以測(cè)量學(xué)生如何跨情境遷移和靈活應(yīng)用原理性知識(shí)的適應(yīng)能力（知識(shí)技能圖式的遷移性如何）、針對(duì)新技術(shù)更新其知識(shí)技能的能力（知識(shí)技能的適應(yīng)力如何）和考察學(xué)生批判性評(píng)估現(xiàn)有工具和合作制作新工具的能力（學(xué)生的合作開發(fā)能力如何）；（3）平衡針對(duì)人工智能專題的獨(dú)立評(píng)價(jià)和整體性能力評(píng)價(jià)：在面向特定層面的具體專題價(jià)值觀、知識(shí)和技能評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于仿真任務(wù)或問題的綜合測(cè)試題目或項(xiàng)目式測(cè)試以評(píng)估學(xué)生綜合應(yīng)用倫理原則和知識(shí)技能的能力以及重新設(shè)計(jì)算法和改進(jìn)人工智能系統(tǒng)等方面的計(jì)算思維和工程思維等深層次能力發(fā)展。

3.建設(shè)仿真性測(cè)試任務(wù)和測(cè)試項(xiàng)目樣本庫

各能力模塊的詳解為相關(guān)評(píng)價(jià)任務(wù)和評(píng)價(jià)方法的設(shè)計(jì)提供了參考框架，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)理解、應(yīng)用和創(chuàng)作三個(gè)水平進(jìn)一步建議了評(píng)價(jià)的側(cè)重點(diǎn)，例如：理解水平的評(píng)價(jià)任務(wù)或許應(yīng)更多關(guān)注人工智能倫理原則、概念性知識(shí)和智能系統(tǒng)問題界定的認(rèn)知、解讀、內(nèi)化及基本操作，較少關(guān)注具體和復(fù)雜的操作能力；應(yīng)用水平應(yīng)以基于問題的操作能力、處理真實(shí)性任務(wù)變式的適應(yīng)能力為主；而創(chuàng)造水平的測(cè)試任務(wù)則應(yīng)更多針對(duì)多種價(jià)值觀原則、知識(shí)技能的整合應(yīng)用能力、算法規(guī)劃與編程實(shí)現(xiàn)能力、新人工智能工具或系統(tǒng)原型的設(shè)計(jì)能力以及與合作開發(fā)相關(guān)的計(jì)算思維和工程思維，同時(shí)考察貫穿工具制作和系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的倫理原則和價(jià)值觀的情境性踐行能力。“能力框架”針對(duì)不同能力模塊建議了各有側(cè)重的測(cè)試任務(wù)類型并列舉了典型的測(cè)試題目示例：（1）以人為本的人工智能觀念：a.基于任務(wù)的觀點(diǎn)采擇；b.基于沖突的批判性案例評(píng)估；c.基于沖突的社會(huì)行為；（2）人工智能倫理：a.基于情境的倫理價(jià)值觀取向；b.基于情境的倫理行為；c.基于情境的法規(guī)制定；（3）人工智能底層技術(shù)與應(yīng)用：a.基于問題的人工智能知識(shí)理解；b.基于工具的概念性知識(shí)透視和遷移性操作能力；c.任務(wù)驅(qū)動(dòng)的工具制作；（4）人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)：a.基于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思維；b.基于項(xiàng)目的系統(tǒng)配置能力；c.基于項(xiàng)目的迭代決策與操作。

六、結(jié)語

人工智能能力框架的制定首先不能忘卻智能社會(huì)公民人之為人的價(jià)值存在，應(yīng)保障每個(gè)公民人機(jī)互動(dòng)中的個(gè)體權(quán)益、個(gè)人福祉以及在智能社會(huì)中順勢(shì)而為的個(gè)體自我發(fā)展和自我實(shí)現(xiàn)。其次不能忘卻智能社會(huì)之為社會(huì)的包容共存，應(yīng)在個(gè)體賦能基礎(chǔ)上謀求個(gè)體權(quán)益與社會(huì)責(zé)任之間的平衡并追求個(gè)體的社會(huì)化賦能。只有在個(gè)體賦能和社會(huì)化賦能基礎(chǔ)上，才能保障智能社會(huì)公民作為人力資源所需的知識(shí)、技能和創(chuàng)造力不脫離以人為本的價(jià)值范疇，防止個(gè)體公民毫無覺知地被智能機(jī)器所控、被智能資本所役。中小學(xué)人工智能課程既要超越學(xué)科本位局限，界定超學(xué)科的人本人工智能能力；又要回歸課程本體重新審視和強(qiáng)化課程目標(biāo)、課程形態(tài)、內(nèi)容體系、教學(xué)方法和評(píng)價(jià)體系。唯此，才能為智能社會(huì)培養(yǎng)自主、安全、負(fù)責(zé)任和有創(chuàng)造力的鮮活個(gè)體和公民，為國家的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和自主發(fā)展培育人工智能科技創(chuàng)新人才。

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作者簡介：

苗逢春：研究員，聯(lián)合國教科文組織總部教育信息化與人工智能教育部門主任，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄芘c教育、數(shù)字學(xué)習(xí)政策、未來數(shù)字學(xué)校。

AI Competency Framework for Students Aimed to Build AI Society Citizenship

Miao Fengchun1，2

1.National Engineering Laboratory for Cyberlearning and Intelligent Technology， Faculty of Education， Beijing Normal University， Beijing 100875 2.Headquarters of UNESCO， Paris， France

Abstract： This is an interpretative article of the AI Competency Framework for Student released by UNESCO in September 2014. As countries are entering the AI era， the education systems which assume the core mission of steering people’s mindset and fostering citizenship， should reimagine predictively the set of AI Society Citizenship that may be required by the building of an inclusive and sustainable AI societies， and proactively define and develop the desired AI competencies for students. At the K-12 stage， UNESCO’s AI Competency Framework for Students proposes that students should be educated to become responsible users and co-creators of AI and creative AI society citizens. To this effect， the AI competency frameworks should be guided by human-centred mindset towards AI， and define AI ethics and the social responsibilities of AI society citizens， transferable AI knowledge and skills for lifelong learning， and the competencies needed by the design of AI systems that can serve social inclusion and environmental sustainability. K-12 AI curricula， as the mainstream channel of education for AI society citizenship， should take a transdisciplinary approach to the definition of AI competencies and curricular goals， explore the building of transdisciplinary cluster curricula and spiral curricular sequence， promote professionalization of AI teachers and construct criterion-referenced assessment systems

Keywords： AI competencies for students； K-12 AI curricula； AI society citizens； human-centred mindset； AI ethics； AI techniques and skills； AI system design

收稿日期：2024年10月15日

責(zé)任編輯：李雅瑄

① https：//cn.chinadaily.com.cn/a/202203/25/WS623d8cc0a3101c3ee7acd735.html.