人工智能普及背景下信息科技課程的重構(gòu)與創(chuàng)新

【中圖分類號】G434【文獻標志碼】A【論文編號】1671-7384（2025）06-005-03

自從2022年ChatGPT誕生以后，人工智能正在以迅猛發(fā)展速度走進當今社會生活的各個角落，自然也在加速改變著中小學教育體系。在培養(yǎng)可以勝任未來社會工作的人才時，我們需要思考如何與人工智能時代接軌，了解人工智能在教育領域的應用，并善用人工智能技術提升教育質(zhì)量。我國中小學信息科技課程正在迎接人工智能帶來的機遇和挑戰(zhàn)，面臨看全方位調(diào)整和重構(gòu)，人們也在嘗試著將人工智能融入到信息科技課程體系中。最初只是在實踐層面探索人工智能教育，但2024年11月18日教育部發(fā)布《關于加強中小學人工智能教育的通知》1，提出了人工智能教育六大主要任務和舉措，要求2030年前在中小學基本普及人工智能教育。這個通知意味著人工智能教育已經(jīng)從試點探索走向了普及推廣。人工智能普及背景下系統(tǒng)全方位地重構(gòu)與創(chuàng)新中小學信息科技課程是至關重要的，追新、育人、再組和重整就成為了信息科技課程重構(gòu)與創(chuàng)新的追求。

“追新”：融入人工智能是信息科技課程的內(nèi)容追求

一直以來，信息科技課程內(nèi)容都是在更新迭代中不斷發(fā)展的，課程發(fā)展的步伐從來沒有停止過，讓中小學生接觸和理解最新信息科技是課程的任務和宗旨。學生在信息科技時代能夠熟練地使用和駕馭信息科技工具和方法解決真實世界問題，培養(yǎng)適應信息科技時代的思維方式，是信息科技課程一直不斷的追求。“追新”成了教育賦予信息科技課程的時代使命和責任。從曾經(jīng)的自動化技術到信息化技術，再到智能化技術，我們要讓學生在不斷融入和追趕最新信息科技的路上，更加深刻地理解信息科技原理和駕馭信息科技工具。

“追新”意味著學生要理解人工智能帶來和產(chǎn)生的社會價值與工作意義。學生需要了解人工智能技術已經(jīng)改變了我們生活的許多方面。從智能搜索引擎、社交媒體內(nèi)容推送、汽車自動駕駛和面部自動識別，再到人工智能聊天機器人和圖像智能生成。人工智能技術在日常生活、工作和學習中應用越來越普遍。明白了學習和應用人工智能的價值與意義，學生才會愿意付出努力去了解和理解人工智能的原理和技術。

“追新”意味著學生要理解人工智能工作原理。學生不應該僅僅成為人工智能技術的使用者，而應該在“理解、設計和建造”新人工智能系統(tǒng)中實現(xiàn)對人工智能原理的深刻洞察和掌握。學生能夠使用人工智能技術更好地與周圍的世界互動，能夠創(chuàng)建和使用人工智能技術作出“聰明”的決策。他們還將獲得更好的批判性思維能力，并意識到如何利用人工智能為他們關心的問題提出新的創(chuàng)造性解決方案。

“育人”：人工智能普及背景下信息科技 課程價值再確認

“追新”是人工智能融入信息科技課程的起點，讓信息科技課程始終融入最新內(nèi)容是其學科特色。但在信息科技“追新”人工智能的背后，我們要始終站在“育人”角度思考人工智能進入中小學課程體系的價值與意義。正如義務教育信息科技課程標準研制組組長熊璋教授所說：“會不會編程或操作某個軟件，那是技術課程，而不是科學課程。科學課程和非科學課程最大的差別在于是否關注人的成長，而不是一個人會不會一個具體的技術。”[2]

人工智能普及背景下信息科技課程需要一種新的思維方式一計算思維2.0。當我們遠離傳統(tǒng)編程轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)驅(qū)動方法時，MattiTedre和HenrikkaVartiainen提議新版本的計算思維稱為“計算思維2.0”（CT2.0）。與規(guī)則驅(qū)動的計算思維1.0（CT1.0）相比，CT2.0是數(shù)據(jù)驅(qū)動的，戴夫·圖雷茨基和弗雷德·馬丁提出了一種廣義的人工智能思維，包括感知、推理、表征，機器學習和語言理解。華南師范大學的鐘柏昌教授就強調(diào)：“新一代人工智能特別強調(diào)模型的訓練，不僅重塑了傳統(tǒng)利用計算機解決問題的一般流程，形成了一種新的‘算法’，而且擴展了原有計算思維的內(nèi)涵，即模型的訓練與推理應用可以作為計算思維的新生部分。”[3]計算思維2.0概念的提出，使得人們重新思考了人工智能普及背景下信息科技課程目標的變化，讓人們重新思考和審視信息科技課程到底要培養(yǎng)人的什么能力。如表1所示，英國列出了中小學開設AI教育課程的七個原因。

“再組”：人工智能普及背景下信息科技課程體系重構(gòu)

人工智能普及背景下，我們需要重新思考和構(gòu)造新的信息科技課程體系。但人工智能普及不意味著傳統(tǒng)信息科技課程徹底失效或被摒棄，而是融入人工智能的信息科技課程體系的“重構(gòu)”，意味著從課程目標到課程內(nèi)容的全方位體系的重新設計和實踐。

人工智能技術對我們的生活產(chǎn)生巨大影響，機器學習（ML）系統(tǒng)廣泛地在各個領域協(xié)同人類做出科學決策。我們不應該僅僅將人工智能作為教育的工具，還應該將其作為重要的學習對象。智能教育背景下，信息科技課程指向了更為智能化的數(shù)字化問題批判和解決過程。智能化背景下要求學生能夠?qū)ΜF(xiàn)實問題進行深入理解基礎上，在設計、執(zhí)行方案的過程中靈活運用知識，合理應用智能工具，最終能夠高效、智慧地應對復雜問題，解決現(xiàn)實問題。這些都意味著學生必須要學會使用融入人工智能的計算機科學原理和工具去解決真實問題，并在解決問題過程中提升自己的思考方式、行事方式等方面的能力和素養(yǎng)。

人工智能普及背景下信息科技課程體系重構(gòu)策略主要包括以下三個方面：（1）摒棄落伍的傳統(tǒng)信息科技內(nèi)容。“重構(gòu)”不是只做信息科技內(nèi)容的“加法”，無正境地增加新內(nèi)容，在做“加法”的同時也要做“減法”，要及時地摒棄落伍的傳統(tǒng)內(nèi)容。人工智能普及下的信息科技課程體系要摒棄移除一些傳統(tǒng)操作技能內(nèi)容。隨著人工智能應用與普及，信息科技工具和手段逐漸實現(xiàn)了智能化，傳統(tǒng)偏向操作技能類內(nèi)容必然大幅度減少或消失了。信息科技內(nèi)容的更替迭代很正常，在不同的歷史階段，我們要重新認識信息科技課程的價值定位。（2）融入最新科技發(fā)展的人工智能內(nèi)容。學習人工智能很重要，人工智能無處不在，影響著中小學生的日常生活和學習。中小學生需要了解人工智能是如何使用的，以及人工智能在現(xiàn)在和未來的可能影響。人工智能作為一種基本素養(yǎng)越來越重要，學習人工智能的工作原理，正成為當前教育領域思考和努力的事項。人工智能素養(yǎng)主要包括識別不同類型的AI，即通過理解、設計和建構(gòu)人工智能系統(tǒng)來學習人工智能的工作原理，還包括理解人類在設計人工智能系統(tǒng)中的作用，能夠評估人工智能的影響。（3）創(chuàng)新面向未來發(fā)展的信息科技課程體系。融合了人工智能的信息科技課程一定是要介紹人工智能的原理和價值的，但人工智能原理并不是獨立存在的，而是要基于歷史性和系統(tǒng)性來融入人工智能的，要從歷史的角度講解人工智能的由來、歷程和當下，而從系統(tǒng)性的角度則要強調(diào)人工智能需要融合其他技術和要素。人工智能技術應用本身就是一項系統(tǒng)工程，因此要站在系統(tǒng)角度看待人工智能技術，要將其融入信息科技系統(tǒng)之中看待其價值與作用，而不是孤立地看待。

“重整”：人工智能普及背景下信息科技課程教學升級

人工智能普及背景下信息科技課程價值與目標都會發(fā)生改變，教學自然也要隨之升級轉(zhuǎn)型。我們將不再堅守“講練結(jié)合”的教學方式，而是要讓學生在“理解、設計和建造”的主動實踐中真正地內(nèi)化信息科技原理，實現(xiàn)與未來社會相適應的行事方式。人工智能普及背景下，我們要繼續(xù)堅持“實踐性”特征，信息科技課程標準明確了“基礎性、實踐性和綜合性”三大學科特征。堅持實踐性的學科屬性，才能使信息科技課程不會在科學原理的學習中陷入泥潭。在學科實踐活動中，學生經(jīng)歷原理認知、工程過程和技能熟練等環(huán)節(jié)，收獲成就感和自豪感。單靠講授方式傳授的信息科技科學原理是死的知識，而讓學生經(jīng)歷“理解、設計和建造一個新作品的創(chuàng)造性過程”，自然就實現(xiàn)了原理內(nèi)化和技術應用。信息科技學科實踐可以表現(xiàn)為項目式學習、實驗教學等不同形態(tài)，但要“以真實問題或項目驅(qū)動，引導學生經(jīng)歷原理運用過程”，正如《關于加強中小學人工智能教育的通知》要求：“結(jié)合人工智能技術的特點，大力推進基于任務式、項目式、問題式學習的教學。”

如圖1所示，英國學者開發(fā)的SEAMEAI（TheAllearninglevelsframework（SEAME））學習水平框架可以幫助我們思考人工智能學習和應用的層級。SEAMEAI框架有四個級別。SE（社會倫理層）是社會和道德層面考慮因素；A（應用層）是應用程序級別；M（模型層）是模型級別；E（引擎層）是引擎級別，包括神經(jīng)網(wǎng)絡、生成算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

結(jié)語

達爾文說，能夠生存下來的物種不是最聰明的，也不是最強壯的，而是最適應變化的，物競天擇，適者生存。隨著人工智能技術的發(fā)展與普及，人們對于信息科技課程有了全新的認識和理解。從以往的“應用取向”到如今的“認知原理”，信息科技課程價值發(fā)生了劇烈變化。技術功能越強大，其操作技能越簡單，而理解其工作原理和具備使用倫理則顯得更為重要。但人工智能課程不能夠脫離具體技術手段和應用場景空洞地界定能力概念，而是要基于具體情境闡釋人工智能能力。正如苗逢春博士所說：“建構(gòu)獨立相對于具體平臺的專題模塊，尤其是針對人工智能底層技術和應用，可按照人工智能底層邏輯、核心技術、典型領域性應用技術的序列，建構(gòu)‘以底層技術原理為綱、以核心技術為目、以具體平臺為例的人工智能通用知識技能體系。‘”[4技術在發(fā)展，人們對于人工智能新技術推動下的社會新秩序能力要求也在不斷變化和發(fā)展。用發(fā)展的眼光看待人工智能技術，用能力本位的視角審視人工智能教育，我們終將迎接美好的教育未來。

基金項目：本文為2022年國家社科基金教育學一般項目“基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師教研共同體研究”（BCA220212）的階段性研究成果

參考文獻

[1]教育部辦公廳關于加強中小學人工智能教育的通知[EB/OL].（2025-03-06）[2024-12-25]. https：//www.zhinengxiehui.com/ai/39289.html.

[2]熊璋，李正福.義務教育階段信息科技課程建設路徑研究[J].中國電化教育，2023（1）：127-132.

[3]鐘柏昌.新一代人工智能發(fā)展與信息科技教育面臨的挑戰(zhàn)：兼談計算思維2.0[J]．中小學信息技術教育，2024（9）：16-17.

[4]苗逢春．為智能社會公民素養(yǎng)奠基的《學生人工智能能力框架》[J].中國電化教育，2024（11）：1-12.

作者單位：江南大學教育學院河南洛陽市第十三高級中學天津音樂學院

編輯：王曉波