中小學人工智能教育：從愿景步入實踐

近日，北京市第八十中學開學第一課上，教師用人工智能大模型提示詞，引導學生探索智能時代的學習方式；重慶兩江新區禮嘉實驗小學，教師借助智慧教育資源庫快速生成個性化教案，結合反饋數據生成學生的學習記錄……新學期，“人工智能”已成為多地中小學校課堂的關鍵詞之一。

2024年11月，教育部辦公廳印發《關于加強中小學人工智能教育的通知》，對中小學人工智能教育工作進行系統部署。通知明確，2030年前在中小學基本普及人工智能教育，這為中小學人工智能教育的發展指明了方向。此前，教育部在《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》中，已將人工智能列為構建課程體系的六條邏輯主線之一。

為何在中小學開展人工智能教育？其發展面臨著哪些問題？如何構建適合中小學生的人工智能課程體系？

培養未來所需人才

早在2017年，國務院發布《新一代人工智能發展規劃》，明確提出“實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”。

在頂層設計的引領下，各地中小學開始探索并開展人工智能教育。

2020年，廣州市教育研究院編寫的教材《人工智能》由廣東省中小學教材審定委員會審定通過，成為全國首套經省級教材審定部門審定通過的中小學人工智能教材。山東省青島市推進人工智能教育“1+4+100N”戰略，成立人工智能教育研究院，與科研院所和高校專家聯合培養本地骨干教師。此外，北京、上海、深圳、武漢等地積極開發人工智能教育資源、構建人工智能課程體系，并取得一定成效。

各地競相探索中小學人工智能教育的背后，是技術發展對人才培養提出的新要求。“學校是提升公民素養的主陣地，只有在中小學校園普及推廣人工智能教育，才能廣泛、全面地提升青少年的人工智能素養。”華南師范大學學術委員會委員、教育信息技術學院學術分委員會主任鐘柏昌教授說。

“未來社會需要大量掌握人工智能知識和技能的人才。”對外經濟貿易大學講師孫宇認為，開展中小學人工智能教育，可以讓學生提前了解并掌握這一前沿技術，為他們未來的職業發展打下基礎。更為重要的是，人工智能教育可以推動教育的創新與變革，培養學生的創新精神和實踐能力，為我國在國際競爭中搶占科技和人才制高點提供有力支撐。

推廣普及并非易事

然而，在中小學普及人工智能教育并非易事。

首先，中小學人工智能教育的推行方式有待改進。“目前，中小學主要通過競賽推行人工智能教育。”鐘柏昌告訴筆者，這只能惠及一部分學生，普及力度仍待提升，范圍仍需擴大。此外，由于人工智能課程具有前沿性，不同地區的中小學在師資力量、課程建設以及配套硬件方面仍有差距。

在師資力量方面，孫宇表示，人工智能作為新興領域，專業人才相對稀缺，現有的信息技術教師或相關學科教師在人工智能專業知識和技能方面可能存在欠缺，難以進行高質量教學。”

在課程建設方面，鐘柏昌表示，完善人工智能課程體系對于中小學來說至關重要。“目前，部分人工智能教材缺乏課程體系的頂層設計，教材內容存在低水平重復、碎片化等現象，甚至停留于傳統的編程教育、創客教育、機器人教育。”他說。

此外，在中小學普及人工智能教育的過程中，具備算力的硬件設施至關重要。“目前市場上缺少適用性良好的工具平臺，而算力服務器的低成本解決方案尚未成熟。”鐘柏昌認為，人工智能課程涉及諸多算法模型的訓練和數據集的準備，需要符合中小學生認知水平的數據采集工具和模型訓練平臺，甚至還需要可以部署模型的智能硬件。而為了保證課堂教學效率，較大模型和數據集的訓練還需要算力服務器的支撐。

多方合力構建體系

曾經，人工智能只存在于科幻電影和文學作品中；如今，它已融入我們的日常生活。而對于中小學生而言，未來他們與人工智能的關系將會更加緊密。因此，構建一個完善的人工智能教育體系至關重要。

鐘柏昌認為，要推動中小學人工智能教育走向成熟，僅依靠政策是遠遠不夠的，學校、企業等主體也要采取行動。

“各中小學應高度重視人工智能課程的開設，為課程配備合適的教師，并確保足夠的課時和經費投入。同時，人工智能的授課教師需要不斷提升自我，深入學習人工智能相關的知識、技能，成為一名‘專家型’教師。”鐘柏昌說。

人工智能教育對硬件設施也有一定的要求。鐘柏昌認為，人工智能企業應加快開發匹配中小學生認知水平的數據采集工具和模型訓練平臺，以及可切分算力的國產算力服務器產品，為中小學校提供低成本的軟硬件解決方案。

孫宇表示，構建既滿足學生需求又符合社會需要的人工智能課程體系，需要從培養目標、課程內容、教學方法、師資隊伍和評價體系等多個方面進行綜合考慮和設計。這樣才能培養出具有創新精神和實踐能力的人工智能人才，為社會發展和技術進步作出貢獻。

“人工智能課程不僅涉及前沿科技，還是一門‘做學創’合一的實踐性課程。”鐘柏昌強調，在人工智能教育的實施階段，要倡導做中學、用中學、創中學，讓學生通過實踐活動感受、理解和掌握人工智能的概念、原理、方法和技能，學會提出新問題、形成新方案，并通過人機協同解決問題。這樣才能實現知識學習、能力塑造和價值創造的有機統一。