作為第四次科技革命的引擎,人工智能蓬勃發(fā)展并被廣泛應用于各大行業(yè)領域,為經(jīng)濟發(fā)展和社會變革注入了生機與活力。隨著數(shù)字技術的快速發(fā)展,世界各主要國家都在人工智能的發(fā)展上投入了巨大的物力和人力資源,并將人工智能素養(yǎng)視為青少年走向未來所應具備的基礎素養(yǎng)。英國在人工智能研究方面走在世界前列,同時特別重視人工智能進學校。近年來,為進一步強化人工智能在中小學教育體系中的作用,英國政府陸續(xù)制定了一系列具有前瞻性的宏觀國家戰(zhàn)略,為人工智能教育的發(fā)展保駕護航。
設立計算為國家課程
在英國,中小學階段人工智能教育的普及主要是通過課程的形式實現(xiàn)的。其中,計算(Computing)課程作為核心載體,集中整合了人工智能領域的知識,并以科學有序的方式進行系統(tǒng)教授。
英國人工智能教育起步較早,在20世紀80年代,中小學就以選修課的形式將相關內(nèi)容納入了信息與通信技術(Information and Communications Technology)相關的課程體系中。隨著信息技術的快速發(fā)展,原有的課程內(nèi)容逐漸跟不上時代發(fā)展的需要,于是,在2012年,英國教育部長邁克爾·戈夫(Michael Gove)宣布用計算課程取代原有的信息與通信技術課程。而后,2014年修訂的國家課程計劃強調(diào),要保證每個學生都能獲得在現(xiàn)代世界中取得成功的知識和技能,并把計算課程列入從小學到中學階段的必修課,鼓勵學生通過設計計算機程序的方式解決現(xiàn)實世界中的問題。
高質(zhì)量的計算教育使得學生能運用計算思維與創(chuàng)造力來理解和改變世界。《國家課程中的計算:小學教師指南》(Computing in the national curriculum:A guide for primary teachers)明確,小學計算課程的學習內(nèi)容大致分為三個主題——計算機科學、信息通信和數(shù)字素養(yǎng),其中,計算機科學是核心學習內(nèi)容,與人工智能息息相關。面向不同階段的學生,計算課程設計了不同的教學目標:小學1—2年級,理解算法的概念,了解程序運行規(guī)則,能夠創(chuàng)建和調(diào)試簡單程序,認識信息技術的一般應用,遵守信息安全和倫理道德;小學3—6年級,設計、編寫程序并完成特定目標,能夠分解并解決問題,使用邏輯推理來解釋算法的工作原理,了解計算機網(wǎng)絡的工作原理,遵守信息安全和倫理道德;中學7—9年級,了解反映計算思維的關鍵算法,掌握兩種或兩種以上的編程語言并正確使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),理解簡單的二進制邏輯并能對其進行操作,了解構(gòu)成計算機系統(tǒng)的硬件和軟件要素,運用多種軟件收集和分析數(shù)據(jù),遵守信息安全和倫理道德;中學10—11年級,培養(yǎng)計算機科學、數(shù)字媒體和信息技術方面的應用能力和創(chuàng)造力,培養(yǎng)解決問題的能力和計算思維,遵守信息安全和倫理道德。
計算課程貫穿低至高年級,學習內(nèi)容逐層遞進,難度由淺入深,融合游戲設計與編程等實操項目,旨在讓學生掌握信息與計算原理,理解數(shù)字系統(tǒng)的運作機制,并學會運用編程技術解決實際問題。雖然課程內(nèi)容中并未直接提到人工智能學習,但計算機編程對理解和開發(fā)人工智能是重要且必要的,因此,掌握計算機算法和編程語言是中小學課程體系中的核心學習目標。與此同時,計算課程能夠強化學生的數(shù)字素養(yǎng),使學生具備通過信息與通信技術有效表達自我、適應未來社會需求的能力,從而成為數(shù)字時代的活躍參與者與創(chuàng)造者。
重視教育技術的應用
隨著人工智能技術的飛速發(fā)展,應用于中小學教學中的教育技術迎來了革新與飛躍。在英國,“教育技術”(EdTech)這一術語被廣泛應用于指代那些能夠高效輔助教育領域的教學實踐及日常運營管理的技術手段。它涵蓋廣泛的硬件設備,如平板電腦、筆記本電腦等數(shù)字設備,同時整合了數(shù)字資源、先進軟件及系列服務,從而能夠輔助教學活動并高效支持教育機構(gòu)的日常運營。
2019年,英國教育部提出“發(fā)揮教育技術的潛力”,旨在賦能并加速英國教育部門的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程,使其能夠利用技術手段提高工作效率、消除教育障礙,并最終推動教育成果的改善。教育技術戰(zhàn)略主要應用于五大領域,分別為:行政過程(administration processes),旨在減輕教師的“非教學”負擔;評估過程(assessment processes),旨在提高評價的效率和有效性;教學實踐(teaching practices),旨在支持所有人獲得并改善教育成果;專業(yè)持續(xù)發(fā)展(continuing professional development),旨在支持教師和教育領導者持續(xù)發(fā)展;終身學習(learning throughout life),旨在助力職業(yè)發(fā)展和深造抉擇,并幫助非正規(guī)教育體系外的人群掌握新技能。教育技術的使用,顯著減輕了教師們的工作壓力與負擔,提升了教育教學的效率。
2021年,英國政府推出了為期10年的《國家人工智能戰(zhàn)略》(National AI Strategy),試圖通過此戰(zhàn)略實現(xiàn)“使英國成為世界人工智能超級大國”的愿景。如今,人工智能技術已經(jīng)廣泛應用于學生們的日常學習和教師的日常教學中。例如:人工智能教育工具Khanmigo,可以為學習者和教師提供個性化的輔導與支持;CENTURY-TECH則為教師提供了一個高效的教學管理平臺,能為教師提供詳盡的學習進度概覽,還可以深入剖析課堂上每位學生的獨特優(yōu)勢與待提升領域,從而為學習者提供個性化的學習策略。英國的一所社區(qū)小學巧妙地運用人工智能技術為學生營造公平的競爭環(huán)境,并有效減輕教師的負擔。在具體實踐中,教師們采用拍照存檔作業(yè)的方式,實現(xiàn)數(shù)字化乃至自動化作業(yè)批改,極大程度上節(jié)省了整理作業(yè)的時間,同時能夠精準收集與記錄學生們的學習情況。英國非常重視人工智能技術在教育教學中的應用培訓,致力于使人工智能與具體教育實踐相結(jié)合,以此來推進教育均衡發(fā)展。
出臺政策提供保障
為推動教育公平與教育質(zhì)量的提升、培養(yǎng)符合社會需求的人才,2014年,英國成為世界上第一個強制要求中小學生學習編程的國家。2017年,英國教育部發(fā)布《英國數(shù)字化戰(zhàn)略》(UK Digital Strategy),提出將數(shù)字技術融入包括學校在內(nèi)的各個公共服務領域,并致力于解決那些尚未接入適當數(shù)字基礎設施地區(qū)的學校所面臨的障礙,同時投資計算機教學網(wǎng)絡以幫助教師和學校領導理解技術知識。編碼教育義務化和實施數(shù)字化戰(zhàn)略體現(xiàn)了英國對全面提高公民人工智能素養(yǎng)的高度重視與堅定決心。2018年,英國又在《英國的人工智能:準備、意愿與何以為能?》(AI in the UK: ready, willing and able?)文件中強調(diào)人工智能在教育領域的滲透,并提議為開展計算課程提供充足的資源和教師支持,將人工智能對教育的影響及教育對人工智能應用的需求放在了重要的位置。
2021年,英國政府發(fā)布《國家人工智能戰(zhàn)略》(National AI Strategy),展望了人工智能技術在未來十年內(nèi)引領國家發(fā)展與創(chuàng)新的宏偉藍圖。同時,在教育領域積極采取措施推動學校在課程中納入人工智能教育的內(nèi)容,并加大了對社會各界人士掌握人工智能技術的培訓力度。2022年,英國教育部在發(fā)布的政策文件《全民機會》(Opportunity for all)中將建設“更強大、更公平的學校體系”作為四個關鍵目標之一,并提出要為教育體系提供資金、基礎設施和技術支持,倡導所有學校都必須建立適當?shù)幕A設施,從而能夠充分利用現(xiàn)代數(shù)字技術。基于此,教育部發(fā)布系列政策支持學校的人工智能基礎設施建設,并為學校有效使用技術提供方向引領。
(作者單位:華中師范大學教育學院)