國際AI視域下中小學信息科技學科分析與展望

【中圖分類號】G434【文獻標志碼】A【論文編號】1671-7384（2025）06-014-03

隨著人工智能技術的飛速發展，尤其是生成式人工智能的普及和應用，帶動了各國對中小學信息科技教育的高度重視。美國、歐洲、澳大利亞等國家和地區通過調整政策和改革措施，將AI教育融入K-12數字素養課程體系，以培養適應未來科技時代的人才，人工智能正在促使各國重新審視基礎教育階段信息科技教育的內容與方式方法。本文在研究國內外中小學人工智能教育相關工作的基礎上，分析信息科技教育取得的進展以及存在的不足，展望未來以人工智能為驅動力的信息科技教育的提升方向。

人工智能助推中小學信息科技學科地位提升

近年來，我國在青少年人工智能普及教育方面走在世界前列，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》將人工智能確立為義務教育階段信息科技課程的六條主線之一，列為所有學生的必修內容。2024年教育部《關于加強中小學人工智能教育的通知》從構建系統化課程體系、實施常態化教學與評價、開發普適化教學資源等六個方面，對推進中小學人工智能教育做立體化部著和安排，進一步凸顯了我國對以人工智能為代表的信息科技教育的高度重視。

2025年4月，美國白宮發布了題為“推動美國青少年人工智能教育發展”行政命令，旨在推動從基礎教育階段就為青少年提供接觸和學習AI的機會，這是美國首個國家層面推動K-12人工智能教育的政策文件。此前，美國教育部第8區綜合中心2024年制定了“K-12學校人工智能采用和使用政策的指南”。該指南借鑒各州截至2024年4月發布的AI政策文件，為教育領導者提供一套全面的決策支持，幫助他們制定自己的指導文件，并以負責任的方式將AI融入教學、學習和學校運營[1]。一項對美國基礎教育學區開展AI教育的情況調查顯示，約有 14.13% 的學區制定了AI相關的教育政策[2]。

2020年，歐盟委員會發布的《數字教育行動計劃（2021一2027）》，提出將人工智能的內容納入歐洲數字能力框架，并支持有關組織開發人工智能學習資源，并力爭到2030將計算機和信息素養表現不佳的13＼～14歲的學生比例降低到 15% 以下。英國則通過計算機科學課程改革、數據和數字戰略以及網絡安全政策的結合，促進了K-12人工智能的整合，并于2024年初出臺了《教育中的生成式人工智能》政策文件，倡導在教育中安全有效且負責任地使用人工智能。

阿聯酋內閣2025年5月批準了一項全國性的教育改革計劃，旨在將人工智能教育全面融入國家教育體系，2025一2026學年開始從幼兒園至高中階段，AI都將成為所有學生的必修課程。

澳大利亞政府制定了2022一2025年數字化戰略，將人工智能置于其世界級K-12教育愿景的核心。聯邦和州一級的政策文件都強調數字掃盲、課程現代化以及將人工智能作為一種重要的技術能力整合，并與國家網絡安全問題保持一致。

人工智能進課堂仍需脫虛向實

1.人工智能課程設計指引性文件偏少

盡管人工智能帶來了K-12階段信息科技教育的諸多利好，促使各國出臺推動人工智能教育的相關政策，但是這些政策文件以人工智能特別是生成式人工智能應用指南居多，而課程設計指引性的文件偏少，現有多數課程設計指引性文件為非政府組織或機構的推動。如美國人工智能促進協會（AAAI）和計算機科學教師協會（CSTA）所提出的K-12人工智能教育的五大理念，僅被加州、弗羅里達州等少數地區的教育部門所推薦。根據聯合國教科文組織（UNESCO）2022年底發布的《中小學階段的人工智能課程：對政府認可人工智能課程的調研報告》指出，只有包括我國在內的11個國家開發并認可了K-12人工智能課程，另有4個國家正在開發人工智能課程。一項針對歐洲K-12階段信息學教育狀況的研究顯示，盡管不少歐洲國家提出了改革性的信息學課程，但是開設的課程仍然很有限，且教學方法存在地區偏見、師資短缺、教學資源不足以及評估方式不適用等問題[3]。

2.AI教育不能脫離信息科技教育的整體

在內容方面，大模型工具給中小學教師開展AI課堂教學提供了更低門檻的選擇和抓手，促進了AI與其他學科的融合，但是也給信息科技課程教學帶來了潛在問題和挑戰。首先，人工智能不是信息科技課程的全部，它與數據、算法、網絡、信息處理、信息安全5條邏輯主線是一個有機的整體，不能顧此失彼；其次，不宜把焦點全放在AI工具的使用上，這可能讓信息科技重回軟件操作和技能學習的老路，而忽視背后AI的基本原理講解和基礎的學習；再次，高水平課程內容設計是信息科技教學的核心，通過體驗新鮮的人工智能案例博取學生興趣可能短期奏效，但是這種打卡式的淺層次學習無法激發學生深入探究的好奇心；最后，普及AI教育不能忽視信息科技基礎知識的掌握，如算法、網絡和編程等知識，這也是信息科技教師的核心競爭力。

3.需破解高質量課程組織實施中的難點

在組織層面，雖然各級行政負責人意識到普及人工智能教育的重要性，但組織專門的人工智能課程設計開發團隊結合學情、校情等進行落地實施的培訓、教研、課程設計改進等仍需加強。在實施層面，一線信息科技教師帶領學生體驗相關案例和應用容易，而設計邏輯體系嚴密的課程難度大；介紹人工智能相關的概念容易，而講清楚背后的原理和知識較難等矛盾仍在不同程度上存在。其他國家或地區也有類似的問題，如Demetrios等學者通過對歐洲K-12階段信息學教育的研究發現，對照實現高質量的信息學教育目標，存在學校管理團隊支持、數字規劃和評估等方面的不足、不同背景學生獲取信息學教育資源的機會不均、信息技術發展快帶來的課程設計困難等問題[4]。

一項針對美國50個州的教育工作者的調查顯示，不同地區、性別和年齡組在技術獲取途徑和對技術的適應度方面存在差異。研究專家和教育工作者普遍意識到，規劃設計AI相關的教學內容極具挑戰性。既需要具備將相關主題融入技術的經驗，還需要持續對教師培訓以彌補知識差距，且確保教學設備和資源的充足[5]。

人工智能教育未來趨勢展望

1.人工智能成為新數字素養框架

UNESCO在2024年數字學習周期間發布了兩個新的人工智能能力框架，并將人工智能與教育領域的其他數字技術進行了區分，其中學生能力框架包括以人為本的思維方式、人工智能倫理、人工智能技術和應用、人工智能系統設計等方面。未來的學生需具備基于數據與模型的決策能力，能夠對技術風險的倫理問題進行反思。

人工智能時代，學生數字素養的重要性進一步凸顯，經濟合作與發展組織（OECD）在《教育2030學習框架》中強調其在培養創新型人才和終身學習者中的重要性，數字與信息通信技術相關的技能特別容易過時，為了保持未來競爭力，教育應側重于傳授創造性、創業精神和技術性技能相結合的“融合技能”，能隨時適應新職業。人工智能等信息技術已和學生們的日常學習生活深度綁定，中小學階段的信息科技課程不僅不是“選修”或“副科”課程，而將逐漸成為每位學生構建未來教育路徑與職業能力階梯的關鍵基石。

2.AI教育從淺嘗輒止走向深度探索

由于生成式人工智能工具具備易上手、交互方便、案例豐富等優勢，近期被廣泛引入中小學生的課堂教學中，但是以工具使用為目的的體驗式學習難以支撐學生建立完整的認知結構體系。未來的AI課程設計需從工具體驗轉向挑戰更有難度的教學問題與學生高級思維能力培養，設計更有啟發性的教學案例，激發學生的長思維鏈與融會貫通的學習能力。人工智能還將支撐信息科技課堂構建多層次學習路徑，引導學生逐步由會用工具轉變為懂原理、能創造。

此外，人工智能與信息科技的教學質量還將直接影響學生升學深造的競爭力。例如，人工智能出現在2024年全國高考新課標i卷等高考作文中，浙江、湖南等地試點將信息科技考試納入中考，分值計入升學總分。在高等教育人才培養方面，各國均將人工智能作為人才培養和高科技的重點發展方向。2025年，清華、北大等多所“雙一流”高校相繼宣布了本科擴招計劃，而其中的大多數指標將用于人工智能等前沿技術人才的培養。因此，高質量的人工智能和信息科技教育也是教育公平的重要體現。

3.人工智能教育成為跨學科學習的“黏合劑

大模型工具的普及還大大推動了信息科技與其他學科的深度融合，吸引了其他學科的教師主動與信息科技教師合作聯手打造相關課程，其他學科的教學內容以及國家智慧教育公共服務平臺等也成為信息科技課堂的素材來源。

放眼未來，跨學科教學將成為人工智能教育的重要方向，信息科技課也將成為驅動校內跨學科教育的重要引擎。比如，在語文課堂使用大模型討論遣詞造句與修辭藝術、英語課堂AI寫作助手引導學生嘗試不同的語言表達方式等。還可以通過項目式學習（PBL）等打破傳統學科的邊界，以真實問題驅動知識遷移與綜合運用。

4.人工智能通識課將助力構建多元師資新生態

教育部提出全國中小學2030年前基本普及人工智能的教育目標，未來將會涌現出多元化的人工智能教師角色崗位，形成以信息科技教師為核心、其他學科教師積極廣泛參與的多元化師資新生態，共同構建新型人工智能教師人力資源體系。未來，還將在數學、科學、綜合實踐活動等學科教師中涌現出善于在課堂中引導學生駕馭使用人工智能的教學能手，成為復合型人工智能通識教師。

企業與高校資源也將更深度介入人工智能基礎教育，如北京師范大學新增人工智能教育本科專業、騰訊主導開發的‘ ?Al+X^′′ 青少年科學素養提升項目等三項AI課程上線國家智慧教育平臺，供中小學免費使用，這些都將成為中小學人工智能教育的新生力量。

5.人機協作打造更有溫度的課堂

人工智能不僅是學習和使用對象，也是課堂中的“助教”“第二教師”和“學伴”，參與學生個性化、定制化的學習與功課輔導，實現“千人千面”教學。如人工智能可以通過學生的知識圖譜動態推薦學習任務、在編程學習中提供個性化的進階方案。通過AI個性化即時調整策略的交互式輔導，使教師能將更多精力用于課堂教學設計、組織與創新。當然，教師也要注重引導幫助學生在技術便利中保持判斷力、責任感與人文情懷，人機攜手共建更有溫度、更有科技感的課堂。

結語

人工智能給中小學信息科技學科的發展帶來了機遇和責任，也為其他學科注入了新的活力和動能。在人工智能和信息科技教學中應當注重思路創新、手段創新、內容創新，以培養學生數字素養與高級思維能力為核心，各學科教師通力合作，確保每一位青少年都能從容地迎接未來的科技變革。

參考文獻

[1] John Ross.Guidance for Developing Policies to Govern the Adoption and Use of Artificial Intelligence in K-12 Schools[R]. Region 8 Comprehensive Center， 2024.

[2] Eutsler Lauren，Brittany Rivera，Megan Barnes，et al.Artificial Intelligence Policies in K-12 School Districts in the United States：A Content Analysis ShapingEducation Policy[Jl. Journal of Researchon Technology in Education，2025：1-25.

[3][4] Demetrios Sampson，Panagiotis Kampylis， Jesús Moreno-León，etal.Towards Highquality Informatics K-12 Education in Europe： Key Insights from the Literature[J]. Smart Learning Environments，2025（12）：14.

[5] Helen Crompton，Mildred V.Jones，and Diane Burke.Affordances and Challengesof Artificial Intelligence in K-12 Education：A Systematic Review[J]. Journal of Research on Technology in Education，2024，56（3）：248-268.

[6] Miho Taguma，Eva Feron，and Meow Hwee Lim. Future of Education and Skills 203O： Conceptual Learning Framework[R].Organization of Economic Co-operation and Development， 2018.

作者單位：北京建筑大學 編輯：王曉波