小學人工智能教育目標探究

武欣　李云文

摘要：本文分析了小學人工智能教育目標的問題現狀，并從社會生活需求、學科發展以及學習者需要三個方面入手，將其教育目標定位指向重普及、重倫理、重基礎、重實踐、重綜合、重思維、重能力、重創新，同時，以“智能識別”單元為例，根據以上目標定位設計了相應的單元教育目標。

關鍵詞：小學;人工智能;教育;目標

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）24-0077-04

● 小學人工智能教育目標存在的問題

1.目標定位過高

筆者與一些教師進行溝通與交流后發現，教師將人工智能教育看得很長遠，但對小學、中學、大學等不同階段的人工智能教育目標還未能清晰辨別。對于小學生來說，工作、就業，以及提升國家競爭力等內容距離他們有些遙遠，考慮這些還為時過早。這些定位過高的教育目標，對小學階段的人工智能教育教學產生了一定誤導，致使很多教師將大學專業課程的教育任務直接遷移到小學，讓學生提前了解并學習人工智能專業術語、專業知識以及專業技術。這不僅不符合小學生的學習需求，還可能導致他們對人工智能的使用和學習產生排斥。

2.目標直接搬用人工智能競賽要求

一些教師和家長認為小學生學習人工智能的目的就是參加相關比賽，部分小學的人工智能教育的重心也全都放在了競賽上，致使教師將競賽的參賽要求、比賽內容等直接作為人工智能教育目標的設計依據，這在一定程度上違背了國家所提倡的在中小學開展人工智能教育的初衷。

3.重視知識與技能目標居多

通過到小學一線實地聽課，筆者發現在人工智能教學中，大部分教師在制訂人工智能教學目標時，更加重視知識與技能目標，并將其作為教學重點。下頁表1所示是筆者在不同小學實地聽課時，記錄的不同教師在人工智能課程中設計的教學重點目標。可以看出，這些教學案例更側重人工智能的概念、特點、技術原理與流程、歷史、算法、應用等知識技能目標的實現，說明教師對人工智能教育目標的把握還處于較為低階的層次，沒有認識到人工智能教育在培養與提升學生其他方面能力上的重要性。

● 小學人工智能教育目標的定位

關于教育目標的定位，杜威、泰勒等人的觀點得到廣泛認可，即將教育目標的基本來源確定為當代社會生活的需求、學科的發展、學習者的需要這三方面。[1]筆者將從這三個方面來分析并定位小學階段的人工智能教育目標。

1.從社會生活的需求看，小學人工智能教育目標應重普及、重倫理

（1）對于社會生活需求的空間維度，小學人工智能教育目標應重普及

社會生活需求的空間維度是指從兒童所在社區到一個民族、一個國家乃至整個人類的發展需求。[2]我國目前經濟發展的重點任務之一是加快人工智能深度應用，形成無時不有、無處不在的智能化環境。[3]因此，需要向各年齡段的人科普基本的人工智能相關內容，小學生也不例外，使他們在接受人工智能教育后，能更好更快地適應智能化生活，因此小學人工智能教育目標應注重普及普遍化，面向所有學生，使每一位學生都能夠通過學習而達到該目標。

（2）對于社會生活需求的時間維度，小學人工智能教育目標應重倫理

社會生活需求的時間維度不僅指社會生活的當下現實需要，更重要的是社會生活的變遷趨勢和未來需求。[4]人工智能技術是把雙刃劍，在未來，我們身邊極有可能圍繞著人類無法主導控制的強人工智能產品，這時人工智能的倫理道德問題就會接踵而來，如機器人與人是否平等的人權倫理、智能機器被虐待的道德倫理等。因此，現在需要提前建立防范意識，在小學人工智能教學中，對學生進行倫理教育，其教育目標定位也應側重倫理。

2.從學科發展看，小學人工智能教育目標應重基礎、重實踐、重綜合

（1）對于小學階段所學習的人工智能相關概念原理，其教育目標應重基礎

在義務教育階段，人工智能課程內容的重點是了解人工智能的基礎知識、人工智能的初步體驗以及人工智能技術的簡單探究等，其目的是幫助學生親近、感受、關注和初步探究人工智能。[5]小學是基礎教育的啟蒙階段，在人工智能教育中，學生學習了解一些簡單的基礎性概念和原理，解決有關人工智能基礎性的一些問題即可，不需要對人工智能中的概念原理等內容進行專業的深入探究，因此目標的基礎性是小學階段人工智能教育目標定位的方向之一。

（2）對于人工智能學科的探究方式，其教育目標應重實踐

人工智能課程具有突出的實踐性[6]，學生親身實踐是探究學習人工智能學科的主要方式。通過親自動手實踐，學生在學習中獲得強烈的參與感，對人工智能學科的學習興趣逐漸提升。更重要的是實踐過程能夠進一步加強學生對人工智能相關原理和問題的理解，能夠更好地促進學生對智能技術的掌握。同時，實踐過程也是學生解決實際問題和提高創新能力的重要手段。在小學人工智能教育中，要將目標側重于學生的實踐過程，關注學生的體驗與操作等。

（3）對于人工智能學科的發展趨勢，其教育目標應重綜合

綜合性強是人工智能教育的最大特點之一。隨著新課改的提出，跨學科綜合教學逐漸成為熱點并得到大力發展與提倡，綜合性極強的中小學人工智能教育很有可能會以多學科融合為發展方向和趨勢，這不僅可以培養學生多學科多方面的綜合能力，還可以為實現學生的全面發展打下基礎。因此，小學人工智能教育目標應注重其他學科與人工智能之間的綜合化。

3.從學生需要來看，小學人工智能教育目標要重思維、重能力、重創新

（1）對于學生的求知過程需要，小學人工智能教育目標應重思維

思維是人對客觀事物進行的概括的和間接的反映過程，是認識過程的高級階段。[7]學生在探索知識、認識事物的過程中都需要思維來幫助理解問題并解決問題。秦建軍[8]等學者曾在研究中指出思維素養是中小學人工智能教育的核心。在對人工智能相關內容求知的過程中，計算思維、抽象邏輯思維、設計思維、人機協作思維等都是學生在求知方面所需要的。所以，在進行小學人工智能教育目標定位時，教師應考慮學生在求知過程中對各種思維的需要，重視思維目標。

（2）對于學生的成長與發展需要，小學人工智能教育目標應重能力

能力是能勝任某項工作或做好某一事情的才能、力量或條件[9]，它不等同于知識和技能。在人的成長與自身發展過程中，能力是學生必不可少的需要要素。能力通常有一般能力和特殊能力之分，二者構成有機的整體，保證學生成長發展的需要。一般能力是指在不同類型的活動中所表現出的共同能力，在人工智能教育中，觀察能力、記憶能力、合作能力等屬于一般能力;而特殊能力是指在某種專業活動所必需的能力，在人工智能教育中，利用智能技術解決問題的能力、智能機器/軟件應用能力、編程能力、建模能力等屬于特殊能力。在小學人工智能教育中，一般能力和特殊能力同等重要，教育目標要側重學生多種能力的全面培養，滿足學生在成長與發展過程中對各種能力的需要。

（3）對于學生的自我實現需要，小學人工智能教育目標應重創新

創新是實現自我價值的基石。[10]馬斯洛需要層次理論中的“自我實現論”也包含了豐富的關于創新創造性人才培養的認識。[11]由此，在自我實現的過程中，學生更加需要具備創新意識、創新精神、創新能力等。人工智能自身的發展就是一個不斷創新的過程，而在人工智能教育中，很多新機器、新軟件、新知識、新思想、新方法、新問題等不斷涌現出來，這些新事物為學生營造了一個廣闊的想象空間，更加容易激發學生發現新問題、提出新設想、創造新事物。小學人工智能教育將目標定位聚焦于創新，可以更加充分地發揮其在學生創新能力培養方面的優勢，使學生更好地實現自我價值。

● 人工智能教育目標設計實例

以上理解在一堂課中難以完全實現，但可以在一個單元模塊中通過多節課教學其完成。因此，以上教育目標理念可以在單元教學設計中體現（如上頁圖）。因此，筆者以小學人工智能教育中常選的“智能識別”學習內容為例，設計出符合以上理念的人工智能教育單元目標（如上頁表2）。

● 結語

小學普及人工智能教育是現今及未來教育發展的趨勢，但要開展好人工智能課程，實現人工智能教育的價值，就有必要從重普及、重倫理、重基礎、重實踐、重綜合、重思維、重能力、重創新等方面來設計教育目標。筆者希望提出的人工智能教育目標能指引教師順利開展人工智能教學，使人工智能教育更好地實現育人的價值。

參考文獻：

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[11]王天力.馬斯洛“自我實現論”的創造觀及其啟示[J].高等教育研究學報，2015，38（04）：20-24.

作者簡介：武欣（1997—），女，滿族，北京市房山區人，首都師范大學初等教育學院課程與教學論專業碩士研究生，研究方向為信息技術與教育、中小學人工智能教育;李云文（1970—），男，漢族，四川省成都市人，首都師范大學初等教育學院信息技術教研室主任，副教授，碩士生導師，博士，研究方向為信息技術與教育、人工智能教育。

基金項目：首都師范大學初等教育學院2021年研究生高水平學術創新項目“小學人工智能安全教育目標及實現途徑的研究”，項目編號：2155115。