看見青少年人工智能教育的更多可能

在這里，AI不再“高高在上”，人人皆有觸碰、開拓的可能，創新意識在交流互動中不斷萌發；地域、年齡、身份的邊界在消弭，青少年在熱烈的探討中培育以人為本、智能向善的價值觀，他們不僅關注技術的革新，更關注技術如何服務于社會、如何為人類帶來福祉……11月22日至24日，由中國科協青少年科技中心、上海人工智能實驗室等單位主辦的“與AI共創未來”2024年全國青少年人工智能創新實踐交流展示活動在南京國際展覽中心舉辦。此次活動，讓人們窺探到了青少年人工智能教育的多種可能。

教育部辦公廳于近日印發通知，強調“探索中小學人工智能教育實施途徑，加強中小學人工智能教育”。 在人工智能席卷各行各業的當下，青少年面臨的課題也隨之發生變化，他們不再局限于課堂知識的學習，而是要將目光投向更為廣闊的時空，思考如何與人工智能共創未來。

在真實生活中，與AI協同創新

“隨著科技的發展，我們越來越依賴于電子設備進行學習和娛樂。長時間保持不良坐姿對我們的健康有著潛在的危害?！北本┦械诙袑W的學生孔德瀅正在介紹作品——“基于姿態識別與Arduino硬件技術的坐姿矯正系統”。

孔德瀅介紹，她常常在寫作業時被媽媽嘮叨“注意坐姿”，加上周圍許多朋友早早戴上了眼鏡，她不禁思考：是否能利用所學的人工智能知識解決這一問題。在她眼中，人工智能是幫助人們生活得更好的工具，“我們要善于利用它”。從萌發創意、編寫程序、調試系統到運行測試，歷時一個月，一個貓頭鷹式的坐姿矯正系統誕生了。

這樣的故事并非個例，基于人工智能技術設計的400余項創新作品涌現在現場。主動分揀、實現垃圾智能分類的垃圾桶，預防汽車“開門殺”的預警系統，可遠程澆灌、識別黃葉的葫蘆園管理助手……“學生不再害怕AI，而是主動擁抱、駕馭AI，這是一個非常大的進步?！睖刂菘萍几呒壷袑W特級教師、人工智能科創中心負責人謝作如感慨。

當下，AI早已不是科幻電影里遙遠模糊的概念，而是隨手可及的技術，青少年基于對生活的觀察萌生想法，并借助AI不斷探索，將創想變為實際，服務于生活和需要。“不是所有人都要成為人工智能的設計者，但每個人都要學會掌握人工智能技術，利用它解決復雜的生活問題。”謝作如說道。

學生結合真實生活進行人工智能訓練，在持續的“對話”中，不斷萌發對科學的好奇，激發創新活力和探索精神，為后續深入學習人工智能知識奠定基礎。佛山市順德區龍江實驗學校的學生因家中種植香蕉，希望能開發一款識別香蕉成熟度的工具，以減輕家人分揀工作的壓力。教師張楚彬得知后，借助“基于人工智能的香蕉成熟度識別電商發貨決策系統”的項目式學習，從學生的真實問題出發，在自主性、開放性的學習環境中，引導學生收集數據、學習編程和圖像識別，從文本走入實踐。他說：“我們不能讓學生的知識停留在理論層面，要結合生活撬動他們對人工智能的興趣，再努力把他們的興趣變成志趣，再變成志向?！?/p>

人機共智，厚植拔尖創新人才土壤

實現從人機協同再到人機共智的進階，不僅需要提升學生理解、運用人工智能的能力，更要讓人工智能成為培育拔尖創新人才的養料，引導學生正確處理人與技術、社會的關系，培養具備創新能力和多學科知識的復合型人才。

參與本次活動作品遴選工作的中國科學院自動化研究所研究員王碩提到，青少年在應用人工智能的過程中，應保持獨立思考的能力，“人工智能讓我們的生活更加便利，但我們要批判地使用人工智能，不能完全將決策權交給它們。只有這樣，才能提升思辨和創新能力”。

河北省滄州市上海路小學科技副校長李秋霞在學校發起了“與AI共度端午”項目，并將語音識別、圖像識別等內容融入學校人工智能教育。她帶領學生設計了以姿態識別控制龍舟行動軌跡的程序，讓學生能夠足不出戶體驗劃龍舟的樂趣。

為確保動畫龍舟能夠劃得動，學生需收集較多的人體動作圖像，用數據訓練AI的人體動作模型，提取動作與人體關鍵的信息點。初涉AI領域的學生，在數據訓練過程中出現了失誤，AI識別的圖像結果不準確。在大多數學生決定重新拍照、重新訓練時，一位學生發問：“有沒有更簡便的方法？”在李秋霞的鼓勵下，她讓AI再次學習，沒想到竟調試成功。從零到一的訓練過程，不僅讓師生重新認識了AI的底層邏輯，更為重要的是，學生在自我探究中大膽嘗試，善用、妙用人工智能，提升了創新能力。

理解、掌握AI技術，激發創新思維，是青少年參加此次活動的目的。更為重要的是，活動不僅引導青少年思考在“人機共智”時代如何運用人工智能為人類未來發展貢獻力量，也鼓勵他們將技術與情感相結合，實現更加智能、協調、和諧的人類社會發展目標。

海南海淀外國語實驗學校高二學生黃積鑫，將其對科技與人文的理解融入作品設計，制作了一款陪伴居家老人的AI智能視覺機器狗。他認為，“AI”與“愛”的發音一致，我們應當用技術去造福社會，讓機器不再是冰冷的，而是充滿愛和溫度的伙伴。黃積鑫感慨：“僅僅是讓一位老人感到些許的陪伴與開心，人工智能的意義就已經顯現了?！?/p>

正如王碩所說的那般：“我非常驚喜，感受到了青少年身上迸發的活力。他們代表了我們的未來，我相信以后會有更新的突破、更大的跨越式發展?！?/p>

教學相長，人工智能教育應更進一步

如何讓人工智能觸達更為廣泛的青少年群體，并推動他們由淺入深地學習人工智能，是教育工作者與科研工作者關心的課題。于教師而言，應提高專業化水平，積極探索人工智能時代的教育教學新方式，成為學生人工智能學習的引路者。

此次活動搭建了全國青少年、科技教師與高校專家等交流的平臺，來自全國各地的教師在活動現場分享了40余項人工智能教育創新案例，交流如何組織學生跨學科開展人工智能學習實踐，如何在人工智能科技活動中提升學生的核心素養，實現了教師之間思想的碰撞和能力的提升。

天津市濱海新區大港同盛學校的語文教師潘文穎將AI引入《三國演義》教學，讓學生與名著中的諸葛亮對話，以趣味的互動問答，將晦澀難懂的文字轉化為鮮活生動的場景，讓學生真正理解了諸葛亮神機妙算這一特點的豐富內涵?！敖處熞朴诶萌斯ぶ悄芘c學科教學相融，為學生打開自主學習的路徑，提升學生的創新思維?！迸宋姆f說道。

眾多信息技術教師以項目化學習的方式助推青少年人工智能教育，比如清除福壽螺卵的水上漂浮裝置、基于姿態識別的防溺水裝置等，引導學生在應用場景中掌握人工智能的知識和技術，進而解決生活中的復雜問題。成都七中的通用信息技術教師黃笑表示：“人工智能教育的學習是面向未來的，在分享中，我們反思了自己的不足，后續要在課程上建立更體系化的知識架構?！?/p>

學科教師利用人工智能賦能課堂教學，信息技術教師深耕人工智能教育，兩者相互協作，在面向全體學生的基礎上不斷深入，共同推動人工智能教育的發展。此外，謝作如提到，要推動人工智能教育更進一步，高校應加大對青少年人工智能教育工具化開發的支持力度，為正在摸索前行的通用信息技術教師提供有力的內容梳理與前進指引，通過內容的共享與交流，幫助他們不斷進步與沉淀。

40年前，上海微電子技術應用匯報展覽會上，13歲的學生李勁坐在電腦前為許多人演示他設計的計算機程序。屏幕先是閃現了“熱烈歡迎”字樣，后又出現生動的機器人，閃著大眼睛唱起了“我愛北京天安門……”。這時，鄧小平同志在他身后停留了幾分鐘，說：“計算機普及要從娃娃抓起?！?/p>

40年后，在2024年全國青少年人工智能創新實踐交流展示活動中，來自全國各地的學生在各自的展位上帶來了他們對新一代信息技術——人工智能的理解與應用創新。