义务教育阶段开设人工智能教育课程深究
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摘 要：开发中小学人工智能课程是我国《新一代人工智能发展规划》提出的基础教育课程建设的新课题。人工智能课程应致力于培养中小学的“创造力、人文素养和计算思维”等核心素养，可按照基础体验、兴趣培养、自主探究、专业学习等层级由浅入深规划课程内容，基于其综合实践活动课程的性质定位，配套建设基于人工智能技术的数字化教学软件平台和项目驱动式创新学习教学模式基于对人工智能课程的理论认识，以取得积极的成果。
关键词：人工智能;中小学教育;课程开发;解决方案
人工智能技术一直受到人们密切的关注，它已经融入了现代社会中的各行各业，成为推动当今时代发展的重要力量。人工智能教育也在迅速發展，成为教育领域重点研究和发展的主题。国务院在2017年7月20日发布了《新一代人工智能发展规划》，提出“实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广”，从而进一步鼓励中小学开设人工智能课程。由此，本研究对人工智能课程开设情况的关键问题进行分析研究，在此基础上提出促进中小学人工智能课程开设的解决方案。
一、中小学开启人工智能的关键问题
1.缺乏统一的课程标准
中小学实施人工智能课程应有统一的课程标准，这是中小学实施人工智能课程的先决问题。学生的年龄差异和基础不同决定了中小学人工智能课程目标的阶段性和差异化，各学段应有自己的特点。当前最紧迫的工作是尽快组织研究制定全国性的中小学人工智能课程标准，明确各学段课程目标、内容、具体教学要求和条件保障。在全国性课程标准出台之前，各地区不应等待观望，而应根据实际情况组织开发人工智能校本课程。
2.课程实施的师资队伍严重不足
教师队伍是实施中小学人工智能课程的根本。目前全国只有十几所科研院所和高校从事人工智能研究和人才培养，多数师范院校未设有人工智能专业和课程，每年输出人工智能学科人才远远不能满足每年巨大的市场需求，而且集中在北京、上海、广州、天津、杭州、南京等发达城市。在这样的背景下，中小学校很难招到理想的课程教师，严重制约了人工智能课程的开设和实施。师资的缺乏，已成为当前中小学实施人工智能课程面临的最大挑战。
二、中小学开设人工智能课程的实践
学校梳理了金字塔形的中小学人工智能教育课程体系，构建了基于人工智能技术发展框架的计算智能、感知智能、认知智能、创新等几个层次相对应的中小学人工智能教育课程体系。
具体说，义务教育阶段的人工智能课程，可以大致分成低、中、高三个学段来设计。第一，以“基础体验”为特征的低阶人工智能课程。在小学1～3年级可开设低阶人工智能课程，这一阶段的课程内容重在让小学生对人工智能有所接触、了解和体验，具体可以人工智能知识类故事、计算机及通用软件基本操作、游戏化机器人体验、游戏化教学课程为主。第二，以“兴趣培养”为特征的中阶人工智能课程。在小学4～6年级可开设旨在培养学生人工智能兴趣的中阶人工智能课程，可以涉及使用不同的教具进行想象力转化创作、融入人文精神的主题式创意物化、初步的团队合作、可视化编程、初级机器人编程、游戏化Python编程语言等课程内容。第三，以“自主探究”为特征的高阶人工智能课程。在初中7～9年级可开设突出“自主探究”精神的高阶人工智能课程，初中学生已经具有较强的自我意识和学习能力，因此可采用以学生为中心的教学方法，根据学生特点和兴趣开展自主设计创作、初级论文撰写等团队项目、初级专业编程语言等课程。简言之，在义务教育阶段，人工智能课程的内容重点是关于人工智能的基础知识、人工智能的初步体验以及人工智能技术的简单探究等，其目的主要是帮助学生亲近、感受、关注和初步探究人工智能。
三、总结与思考
中小学人工智能课程体系的建构与完善，需要政府、科研院所、中小学校及广大师生共同探讨和实践，只有多方共同努力，才能让祖国的下一代跟上人类社会和科学技术前进的步伐，更好地适应和引领人工智能时代。当前，我们期望与大家共同努力，进一步切实推进人工智能课程建设。具体说：
第一，进一步加强人工智能课程的顶层设计，制订好课程标准并快速推广中小学生人工智能课程的实践。
第二，进一步组织更多专业教研力量，积极开展人工智能课程的师资培养、教学资源开发、教学模式创新、技术平台开发等专业问题的研究和实践，积累有效经验，壮大队伍力量。
第三，积极引进外部资源和技术力量，促进产学研一体化发展，深度开发基于人工智能的教育技术平台，实现互联网+人工智能+教育的深度结合。
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编辑 温雪莲
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