中圖分類號:G62 文獻標識碼:A 文章編號:0450-9889(2025)19-0038-03
隨著人工智能技術的迅猛發展,教育領域迎來了前所未有的機遇與挑戰。2017年起,國務院和教育部先后印發了《新一代人工智能發展規劃》《教育信息化2.0行動計劃》《關于加強中小學人工智能教育的通知》等指導性文件,推動人工智能教育在基礎教育領域的落地實施,目標是到2030年基本普及人工智能教育,同時鼓勵中小學校將人工智能教育納入地方課程和校本課程,納入課后服務項目和研學實踐。這些政策的出臺,在人才培養方向、課程內容設置、學習資源開發等方面,為中小學人工智能教育提供了清晰的指導,對正處于起步階段的中小學人工智能教育起到了至關重要的引領與推動作用。2024年,中共中央、國務院印發的《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》要求將教育、科技、人才一體化作為實現教育強國目標的關鍵路徑,這對中小學開展人工智能教育產生了深刻的影響。南寧市民主路小學的人工智能教育起步較早,經歷了拓荒期、發展期、領航期三個階段的校本化實踐探索。
一、拓荒期:構建人工智能教育\"社團為基一項目為核一平臺為翼\"的基礎模型,致力于培養學生的科學素質
南寧市民主路小學開展人工智能教育探索始于2008年,源起于國家推行的“科教興國,人才強國”政策以及國務院在2006年印發的《全民科學素質行動計劃綱要(2006—2010—2020年)》所提出的培養未成年人科學素質行動。2008年,南寧市民主路小學為加強學??萍冀逃⑴囵B學生科學素質,成立了首個機器人學生社團,吸引對科學技術有強烈探究興趣和有一定動手能力的學生,依托國內外一些機器人競賽項目,積極開展機器人社團活動,以各級各項機器人競賽為平臺,鼓勵學生積極參與國內國際的有關賽事,從而初步構建了學校人工智能人才培養“社團為基一項目為核一平臺為翼”的基礎模型。彼時尚未出現“人工智能教育”的概念。因此,從2008一2019年,這個階段的人工智能教育實際上處于拓荒期,時間跨度長達11年。在全國科協和地方科協的推動下,機器人學生社團逐步在全國各地的一些先行學校中興起,覆蓋大中小學各教育階段。南寧市民主路小學的機器人學生社團依托全國科協和地方科協組織的各級各項機器人競賽活動得到了蓬勃的發展。
南寧市民主路小學的機器人學生社團以培育學生的創新精神和發展學生的綜合實踐能力為宗旨,日常社團活動以優化機器人的結構設計或提高機器人的運行效率為主要訓練方向,融入了VEX、WRO等機器人比賽項目,而這些項目通常需要融會貫通物理、工程和編程等多學科知識、方法和技術手段。在社團活動中,學生們通過團隊合作解決問題,為自動避障機器人設計行走路線,讓機器人完成點對點搬運、推拉旋轉等特定的任務,從而有效發展了創新思維和綜合多學科知識解決實際問題的能力。在機器人社團成立一年后的2009年,機器人社團的學生首次參加機器人競賽便獲得了廣西青少年機器人競賽VEX小學組團體第一名,并代表廣西參加了第九屆中國青少年機器人競賽,摘取了VEX小學組團體銀牌。此后,社團學生還代表國家參加了在美國夏威夷舉辦的泛太平洋機器人公開賽,取得了國際比賽第4名的優異成績。學生們在各級各項機器人比賽中所展現的高度自信的精神面貌,更加堅定了學校壯大機器人社團教育的決心。
2008—2019年,南寧市民主路小學先后有了5個校區。學校機器人社團也隨著學校的壯大向更加專業化的方向發展,開始由單一的機器人比賽項自向相對成熟的人工智能教育悄然邁進,衍生出了創客、編程等學習內容,滿足學生科學素質培養專業化、品質化的需求。機器人社團指導教師也從1人增加到了8人,有了一個相對穩定的科學教育研究團隊。教師團隊在自學和教研交流中不斷研發新的科學教育項目,融合科學和信息技術等國家課程中的知識與方法,不斷提升社團活動指導水平,滿足學生提升科學素質的需求。學校此時的機器人學生社團也從成立之初的4人發展到了200多人。
二、發展期:構建人工智能教育\"雙軌發展一項目驅動一輻射共生\"的改進模型,致力于實現師生雙主體和區域人工智能教育的\"共生\"發展
2020—2022年,南寧市民主路小學的人工智能教育開始進入發展期。隨著人工智能時代的來臨以及學校師生人數的快速增長,南寧市民主路小學開始面臨學生學習人工智能的需求急速增長、學校人工智能教育的普及性與可持續性有待重新規劃、人工智能教育專業教師素質亟待提升等多方面的挑戰。為了迎接時代挑戰,突破人工智能教育的上述困境,學校對原來的人工智能教育基礎模型進行了調整,提出了“雙軌發展一項目驅動一輻射共生”的改進模型,決定以項目驅動為前提,強化專業教師隊伍的培養,兼顧師生雙主體的“共生”發展,同時通過學校人工智能教育經驗和教育成果的輻射引領,帶動區域內有興趣的學校初步開展人工智能教育,與兄弟城鄉學校共建共享人工智能教育資源,實現了與兄弟城鄉學校的“共生”發展。
為了更加廣泛地發展學生的人工智能素養,南寧市民主路小學組建了無人機、信息編程、3D打印、遙控模型等多個學生社團,滿足學生學習人數從2019年的200多人激增至2022年的1000多人的學習需求,并以項目驅動的方式實現了對拔尖創新人才的早期識別與孵化。針對人工智能教育教師專業素養的培養,學校以人工智能教育鐘明名師工作室為引領,加大了教師隊伍建設的力度,有效解決了校內和所輻射的城鄉學校人工智能教育教師隊伍數量不足和素質亟待提升的問題,保障了師生雙主體的“共生”發展。為了促進人工智能教育教師隊伍的專業化發展,鐘明名師工作室立項了南寧市教育科學“十四五\"規劃課題“小學人工智能教育大班普及化教學實踐研究”,以課題研究項目為載體,通過構建學?!罢n堂滲透 + 社團拓展”的創新型人才培養模式,有效培養了一批具有強烈創新意識、卓越綜合素質和高超技術水平的教師隊伍,從而全面、多維度地促進了師生在人工智能領域的共同成長與進步。與此同時,鐘明名師工作室還通過構建“城市學校+鄉鎮集團校\"OMO(即Online-Merge-Offline,線上與線下深度融合)教研共同體,運用技術賦能、資源共享和跨區域聯動的方式,帶動相關區域人工智能教育教師隊伍的專業化發展,充分發揮了名師工作室的輻射引領作用。兩年間,南寧市民主路小學與南寧市的馬山縣九平小學、青秀區劉圩鎮中心小學、青秀區長塘鎮德福小學以及崇左市寧明縣桐棉鎮那梨小學等多所學校合作,先后開展了20余次0M0教研共同體的送教活動,并幫助青秀區劉圩鎮中心小學成立了南寧市首個鄉村學校機器人社團,實現了南寧市鄉村學校在人工智能教育上的突破,使該校300余名學生首次接觸并體驗到了人工智能社團活動的魅力。此外,鐘明名師工作室還在全區范圍內組織了系列人工智能教育教師培訓和師帶徒活動,推動了南寧、貴港、欽州、百色、崇左等多地的人工智能教育發展,吸引了近300名教師積極參與到人工智能教育事業當中。
“雙軌發展一項目驅動一輻射共生\"這一人工智能教育校本化實施的改進模型在學生和教師雙主體的雙軌協同發展中,使學校對拔尖創新人才的早期識別與孵化取得了顯著的效果,基本上解決了人工智能教育區域發展不均衡、學生學習需求激增、專業教師資源短缺的突出問題,但人工智能教育課程體系的結構性缺陷和學段銜接斷裂的問題依然存在。
三、領航期:構建“課程為基一師生為核一資源為翼”的升級模型,以梯度化的校本課程體系領航區域人工智能教育發展
2022年4月,南寧市民主路小學教育集團正式成立,集團化辦學成為南寧市民主路小學新的發展樣態。在挑戰與機遇并存的背景下,為著力解決人工智能教育課程體系的結構性缺陷及學段銜接斷裂的問題,學校決定引入高校的專業力量,同時攜手初中、高中的專業名師,運用“高校聯動+名師引領+項目驅動”的教研方式,創新“科學教師團”培育機制,從而推出了人工智能教育校本化實施“課程為基一師生為核一資源為翼”的升級模型?!罢n程為基\"指的是以課程為基礎,通過在各學科國家課程中進行校本化融合探索和研發梯度化的人工智能教育校本課程體系,保障學校人工智能教育對學生知識與技術應用、安全與責任倫理等方面的人工智能素養培育;“師生為核”指的是以培育師生的人工智能素養為核心,著力培養能夠適應智能時代思維方式且具備相應關鍵能力的教師和學生,通過人工智能教育的大班化普適性教學和社團化教育相結合,在培育全體師生人工智能素養的同時,滿足部分學生的個性化學習需求,促進學生的差異化發展;“資源為翼”指的是以項目實施為引領,全面整合校內外師資、智能設備、場館、賽事等課程活動資源,滿足人工智能教育的技術與場景應用需求,助力人工智能教育的落地實施。從2023年起,學校進入了人工智能教育校本化實施的領航期,開始領航區域小學人工智能教育的發展。
“課程為基”強化了課程對人工智能教育的基礎作用。2023年以來,南寧市民主路小學增設了北斗空天科技、無線電獵狐、信息學數奧、創意編程等學生社團,同時編撰了學段貫通、螺旋式進階的《圖形化編程》應用手冊,為學生提供系統化的課程內容?!秷D形化編程》應用手冊是由鐘明名師工作室2024年牽頭編撰的人工智能教育校本課程的教參資料,包括基礎理論、應用實踐、研賽提升三個篇章,覆蓋知識積累、技能錘煉、思維拓展、視野開闊四個維度,實現了人工智能教育與科學、信息科技的有機融合,運用手冊中體系化、結構化的學習內容以及精心設計的教學內容和實踐活動,開展人工智能教育的大班化教學,可以有效提升師生的信息素養,推動學校人工智能教育的普及。
“師生為核”繼續強化師生雙主體人工智能素養的培育和發展這個核心,并在原來的師生雙軌發展的基礎上有所拓展。如:針對學生人工智能素養的培養,南寧市民主路小學創新成立了“少年科學院”,進一步強化拔尖創新人才的早期識別與孵化;針對教師人工智能教育素養的培養,學校創新成立了“科技協會”,借助鐘明名師工作室的師資力量,吸引和集結來自初中、高中和高等院校的名師資源,聯動培養機器人項目人才、信息學奧賽人才等。來自不同教育階段的人工智能教育名師通過開展“信息學數奧”等銜接課程的聯合教研、團隊協作、定期孵化和針對性支援,有力地推動了學校人工智能教育的高質量實施,不僅拓寬了學校的相關課程內容、豐富了相關的教學素材、實現了課程資源的精準供給,而且貫通了一條從基礎教育到高等教育的一體化發展人工智能教育的路徑,聯合打造了具有區域特色的人工智能教育“科學教師團”,有效解決了人工智能教育學段銜接斷裂的問題。
“資源為翼”強化了人工智能教育過程中資源獲取的現實意義。2023年以來,南寧市民主路小學為師生參加國內外專業競技平臺的競賽活動提供了高效且穩定的資源保障,使超1500名師生在小學電腦機器人競賽、世界機器人大會、信息素養大賽、CSP競賽(Certified SoftwareProfessional的簡稱,是一項在計算機非專業人士中進行的算法和編程能力比賽活動)、中小學生程序員挑戰賽等各項賽事中充分展現了自己的實力與風采。豐富的實戰演練平臺不僅為學生提供了展示才華的機會,而且激勵了課程研發團隊將人工智能競技比賽的項目內容與《圖形化編程》應用手冊進行整合,不斷完善各個項目的課程內容,生成與開發出更多成系列的教學指南和教學資源。
四、人工智能教育校本化實施的成效
經過近17年不懈努力,南寧市民主路小學基于拔尖創新人才培養要求,按照教育、科技、人才“三位一體”政策導向,通過人工智能教育模型的三次迭代,最終明確了“課程為基—師生為核一資源為翼”的小學人工智能教育校本化實施路徑,開發了螺旋式進階的人工智能校本化課程體系,創新實施了“高校聯動 + 名師引領 + 項目驅動”的專業化教師隊伍培育機制和課程為基的拔尖創新人才培養模式,并通過成立“城市集團校+鄉鎮集團校\"OMO教研共同體,成功實現了教育資源的智能分發與輻射,為區域人工智能教育的優質均衡發展提供了寶貴的經驗與可遷移的路徑。
近年來,南寧市民主路小學的人工智能教育教師團隊指導學生參加國家級科技類競賽獲獎18人,參加市級競賽獲獎98人,參加城區級競賽獲獎123人,成功培養了一批具有科學家潛質的新時代少年兒童,同時推出了一批教科研成果。從2019年機器人社團首次問鼎世界教育機器人世錦賽積木教育機器人普及賽小學組冠軍,到信息學數奧社團2023年首次參加廣西中小學生程序設計挑戰賽并在挑戰賽難度大、獲獎率僅為 27% 的背景下學校獲獎率高達50% ,再到2024年獲獎率提升至 91.7% ,南寧市民主路小學在人工智能教育方面的成績已處于南寧市義務教育學校的領先地位。學校充分利用自身的資源優勢,發揮自身的領航作用,多次成功舉辦了自治區、南寧市、青秀區三個級別的機器人競賽和市級、城區級信息科技學科的教研活動,定期參與各級各類科技創新競賽活動,通過參與競賽推動人工智能教育的發展。與此同時,學生們在各級各類科技競賽中屢創佳績,在國內的機器人、創客、建模、北斗等市賽、區賽、國賽項目中均獲一等獎的佳績,在國際上舉辦的世界教育機器人美國公開賽、英國公開賽和西班牙的歐洲公開賽中亦曾獲得金獎。三年來,學校先后獲評為全國青少年人工智能活動特色單位、首批全區中小學科學教育實驗校。
隨著2025年5月教育部《中小學人工智能通識教育指南(2025年版)》和《中小學生成式人工智能使用指南(2025年版)》的印發,中小學的人工智能教育轉向通識教育為主,面向全體中小學生,通過系統化的課程、活動和實踐,普及人工智能的基本概念、技術原理、應用場景、倫理安全和社會影響,全面培養學生的人工智能素養。南寧市民主路小學將結合自身的辦學實踐,在兼顧拔尖創新人才培養的基礎上,全面推進人工智能通識教育,著力培養全體學生的人工智能素養。
(責編 白聰敏)