漫談中小學(xué)人工智能教育

編者按：近年來，隨著人工智能技術(shù)在世界科技革命中的重要性日益凸顯，中小學(xué)人工智能教育也受到了各方的普遍關(guān)注。不久前，教育部在答復(fù)政協(xié)提案《關(guān)于全面開展中小學(xué)生人工智能教育的提案》時，就全面梳理了目前中小學(xué)人工智能教育的現(xiàn)狀?？梢灶A(yù)見，在今后的中小學(xué)相關(guān)課程中，人工智能教育的地位將更加突出。

本期對話，上海市虹口區(qū)教育學(xué)院課程中心的柳棟老師與北京市東城區(qū)教育科學(xué)研究院的魏寧老師，將圍繞中小學(xué)人工智能教育展開深入探討，期待能從課程建設(shè)、知識體系、教學(xué)方式等角度為中小學(xué)人工智能教育的設(shè)計者、實(shí)踐者提供參考。

柳 棟

上海市虹口區(qū)教育學(xué)院課程中心教師，上海師范大學(xué)教育碩士導(dǎo)師，中國教育學(xué)會科學(xué)教育分會常務(wù)理事。一直從事課程教學(xué)、科學(xué)課程、技術(shù)課程、研究性學(xué)習(xí)和教育信息化的實(shí)踐與研究;在教育軟件開發(fā)領(lǐng)域，主要承擔(dān)行業(yè)行為模型自然語言建模的設(shè)計工作，主持開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究性學(xué)習(xí)課程平臺等應(yīng)用系統(tǒng)。

魏 寧

北京市東城區(qū)教育科學(xué)研究院研修員，教育碩士，高級教師。北京市教育學(xué)會教育評價專業(yè)委員會理事。主持北京市教育學(xué)會“十三五”教育科研課題1項(xiàng)。特約撰稿人/專欄作者，發(fā)表文章300余篇。

從嚴(yán)格意義上來說，人工智能課程的落地并不限于科學(xué)或技術(shù)類課程，語文、數(shù)學(xué)、道德與法治等都可以納入人工智能課程體系中來，在相應(yīng)的課程空間內(nèi)落實(shí)相關(guān)學(xué)習(xí)活動。

魏寧：最近十多年，信息技術(shù)進(jìn)入了一個高速發(fā)展的時期，這也導(dǎo)致了基礎(chǔ)教育中技術(shù)教育的百花齊放，我們平時耳熟能詳?shù)暮芏嗉夹g(shù)都走入了中小學(xué)課堂，以不同的形式呈現(xiàn)出來。3D打印、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、人工智能，這個時代最時髦的技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn)在中小學(xué)的課堂上，創(chuàng)客教育、STEAM教育等全新的教育形態(tài)也落地生根。

但我們也要看到，一方面，在中小學(xué)我們可以接觸到各式各樣的新技術(shù)，另一方面，由于缺乏系統(tǒng)的思考和架構(gòu)，這些技術(shù)內(nèi)容的出現(xiàn)多少有些隨意。不同的技術(shù)內(nèi)容應(yīng)該如何安排在課程中？它們該有怎樣的內(nèi)容體系？類似這樣的理性思考與研究還滯后于技術(shù)本身的發(fā)展。

近幾年來，人工智能教育逐漸走入人們的視野。不論從一線的教育實(shí)踐還是官方的教育政策上看，人工智能教育在未來都將與信息技術(shù)課程產(chǎn)生越來越緊密的聯(lián)系。

面對人工智能這樣的前沿技術(shù)，一線教師保持了一如既往的火熱激情，但有時候也需要靜下來思考一下。特別是從一些更加上位、更加本質(zhì)的問題入手，如技術(shù)的本質(zhì)、人工智能的知識體系、學(xué)校課程體系等，以此為起點(diǎn)深入思考人工智能教育。我相信，這對于理解和實(shí)踐中小學(xué)人工智能教育大有裨益。今天，就和柳棟老師一起聊聊這個話題。

柳棟：人工智能教育是當(dāng)前的熱點(diǎn)話題，對它的關(guān)注已經(jīng)超出了教育界，這也和當(dāng)前的國際國內(nèi)大背景相關(guān)聯(lián)。

眾所周知，自人類社會進(jìn)入工業(yè)社會以來，蒸汽機(jī)、電氣、集成電路與計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)明，大大促進(jìn)了世界生產(chǎn)力的階段性飛躍。在現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的人工智能技術(shù)，已然成為引領(lǐng)下一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要契機(jī)。2017年，國務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確了人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)：“到2025年，人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平，人工智能成為我國產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要動力，智能社會建設(shè)取得積極進(jìn)展;到2030年，人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心?！?019年4月11日，教育部發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，從前沿創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用等方面提出了具體的行動目標(biāo)，明確指出了人工智能人才培養(yǎng)中專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)合性、教育體系的多層次。2019年5月16日，國際人工智能與教育大會在北京召開。國家主席習(xí)近平在賀信中明確指出：“培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新能力和合作精神的人工智能高端人才，是教育的重要使命?！?/p>

基礎(chǔ)教育也隨之跟進(jìn)，教育部在《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中將人工智能列為“選擇性必修”模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容，能力目標(biāo)層次定位在“通過本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解人工智能的發(fā)展歷程及其概念，能描述典型人工智能算法的實(shí)現(xiàn)過程，通過開發(fā)簡單的智能技術(shù)應(yīng)用模塊，親歷設(shè)計與實(shí)現(xiàn)簡單智能系統(tǒng)的基本過程與方法，增強(qiáng)利用智能技術(shù)服務(wù)人類發(fā)展的責(zé)任感”。近年來，全國各地的人工智能教育方興未艾，各地已經(jīng)出版了多套中小學(xué)各學(xué)段的人工智能教材，大量的區(qū)域、學(xué)校先行先試，在校本課程板塊中開發(fā)了人工智能類選修課。

魏寧：確實(shí)如您所說，這幾年各地的中小學(xué)人工智能教育實(shí)踐無疑是令人鼓舞的。今年初，教育部公布了對政協(xié)十三屆全國委員會第三次會議《關(guān)于全面開展中小學(xué)生人工智能教育的提案》答復(fù)的函。文中第一部分著重闡述了關(guān)于在中小學(xué)開設(shè)人工智能教育課程的相關(guān)內(nèi)容，這可以看作是對當(dāng)前中小學(xué)人工智能課程現(xiàn)狀的一次權(quán)威表述。

答復(fù)函中明確，當(dāng)前，中小學(xué)人工智能的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容主要在下述課程中呈現(xiàn)：小學(xué)科學(xué)、初中科學(xué)、普通高中信息技術(shù)、普通高中通用技術(shù)和中小學(xué)綜合實(shí)踐活動等。下一步，也將根據(jù)需要將人工智能教育相關(guān)內(nèi)容納入義務(wù)教育階段開設(shè)的信息科技課程中。總的來看，中小學(xué)人工智能教育的未來是值得期待的。

當(dāng)然，在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能教育，是一個系統(tǒng)工程，它不是僅依靠一門信息技術(shù)課程就能夠?qū)崿F(xiàn)的。在中小學(xué)階段實(shí)施人工智能教育，學(xué)校以及教師自身需要從課程建設(shè)、知識體系、教學(xué)方式等多個方面有所突破，依靠自己的智慧，探索出一條人工智能教育的有效路徑。

柳棟：是這樣的，我們先從宏觀一些的課程建設(shè)說起吧。

對廣大中小學(xué)校來說，學(xué)校課程教學(xué)實(shí)踐的法定依據(jù)是國家課程方案、國家學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域?qū)W科教學(xué)要求、區(qū)域?qū)ｎ}教育規(guī)劃等文件。學(xué)校以此為依據(jù)，結(jié)合自身的具體情況，形成學(xué)校課程體系，并進(jìn)一步細(xì)化課程設(shè)置、課時安排、科目銜接等要素。

但是，人工智能屬于一個新生事物，具有顯著的創(chuàng)新性，它的出現(xiàn)已經(jīng)明顯超越了傳統(tǒng)意義上的學(xué)科課程（基礎(chǔ)型課程）范疇。它既可以涵蓋學(xué)科課程（基礎(chǔ)型課程）、校本課程（拓展型課程）、綜合實(shí)踐活動中的研究性學(xué)習(xí)（研究型課程），也可以在校本課程（拓展型課程）、綜合實(shí)踐活動中的研究性學(xué)習(xí)（研究型課程）領(lǐng)域形成特色科目群，分布到各個年級。這種情況在技術(shù)類課程中較為普遍，如編程教育、創(chuàng)客教育、STEAM教育等，也面臨著同樣的問題。

如果我們從這個角度看待人工智能課程，重新架構(gòu)基于人工智能課程的課程體系，就會發(fā)現(xiàn)，其實(shí)安排這些學(xué)習(xí)活動的時空“已經(jīng)存在”，我們需要做的只是找對它們的位置。

正如教育部答復(fù)函中所提到的，中小學(xué)階段人工智能方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)的差異，可以靈活安排在不同的板塊中實(shí)施，小學(xué)科學(xué)、初中科學(xué)、普通高中信息技術(shù)、普通高中通用技術(shù)和中小學(xué)綜合實(shí)踐活動等課程領(lǐng)域都是人工智能教育實(shí)施的有效載體。

對于學(xué)校課程的“頂層設(shè)計”來說，需要有一個整體的設(shè)計思路。并且，從嚴(yán)格意義上來說，人工智能課程的落地并不限于科學(xué)或技術(shù)類課程，語文、數(shù)學(xué)、道德與法治等都可以納入人工智能課程體系中來，在相應(yīng)的課程空間內(nèi)落實(shí)相關(guān)學(xué)習(xí)活動。當(dāng)然，這需要我們對人工智能的知識體系有一個全面的把握和認(rèn)識。

魏寧：確實(shí)如此，人工智能課程體系這一概念拓寬了人工智能教育的路徑，讓我們看到了實(shí)踐中的更多可能性。

這讓我想起了2017年7月8日，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》在“加快培養(yǎng)聚集人工智能高端人才形成”中強(qiáng)調(diào)了要“完善人工智能教育體系”，其中，“鼓勵高校在原有基礎(chǔ)上拓寬人工智能專業(yè)教育內(nèi)容，形成‘人工智能+X復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式，重視人工智能與數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、法學(xué)等學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合”。

雖然這一人工智能人才培養(yǎng)新模式針對的是高等教育，但其“人工智能+X”的復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)模式，顯然值得基礎(chǔ)教育借鑒。只不過，這里的X需要我們在基礎(chǔ)教育的框架內(nèi)重新加以定位。

柳棟：這種課程建設(shè)的起點(diǎn)，應(yīng)該是對人工智能知識體系的梳理。

如同對“人工智能課程究竟是應(yīng)該單一學(xué)科實(shí)現(xiàn)，還是應(yīng)該多學(xué)科廣域融合”這一問題的回答，除了對課程相關(guān)政策的梳理，還必須建立在對人工智能知識體系的認(rèn)識基礎(chǔ)上。也就是說，課程相關(guān)政策給了我們實(shí)施的空間，但究竟應(yīng)該如何科學(xué)設(shè)置課程，還必須厘清人工智能的知識體系，從人工智能的知識體系出發(fā)，來看它的實(shí)施途徑。

魏寧：這正是一種“自上而下”的思考路徑，它的邏輯是清晰而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模彩欠浅Ｓ袃r值的。您是如何理解和認(rèn)識人工智能知識體系的呢？

柳棟：首先，我們還是需要從本體論的角度來討論人工智能的知識體系。這里，曾任中國人工智能學(xué)會理事長的我國著名信息科學(xué)家鐘義信教授的“全信息理論”為我們提供了一個很好的思考框架和邏輯起點(diǎn)。

鐘義信教授認(rèn)為信息科學(xué)與技術(shù)的研究內(nèi)容主要有信息、信息的性質(zhì)及其運(yùn)動規(guī)律，以及信息運(yùn)動過程中相關(guān)手段與工具的設(shè)計、研發(fā)與運(yùn)用等。

而對于具體的信息運(yùn)動過程來說，它既包括了常規(guī)信息處理，如對模擬信號、數(shù)字信號進(jìn)行信號增強(qiáng)、特征抽取等加工，也包括了對智能信息的處理，如邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)發(fā)掘、建模等。請注意，在信息技術(shù)的大框架下看人工智能，它就處在“智能信息處理”這個位置上，如文字識別、機(jī)器翻譯、語音識別、音樂編輯、現(xiàn)場監(jiān)視、目標(biāo)檢測、機(jī)器人應(yīng)用等。

我們再從技術(shù)的本質(zhì)出發(fā)來思考，技術(shù)在本質(zhì)上是人的主觀世界對客觀世界的主動構(gòu)造，這種構(gòu)造導(dǎo)致了我們使用工具。人類是技術(shù)過程的內(nèi)在參與者，技術(shù)是人類與客觀世界的互動手段與互動途徑（現(xiàn)代科學(xué)通過技術(shù)來影響人類，從這個意義上，現(xiàn)代科學(xué)相對技術(shù)更為專業(yè)化）。技術(shù)是一類社會實(shí)踐的結(jié)構(gòu)，通過將社會實(shí)踐情境化和具體化，積極地達(dá)成人與自然、社會和諧的整體性。

因此，鐘義信教授認(rèn)為：“人工智能的研究目的，是要在理解自然智能（特別是人類智能）基礎(chǔ)上，創(chuàng)制具有一定智能水平的智能機(jī)器，服務(wù)于人類社會?！?/p>

這為人工智能教學(xué)的知識體系給出了一個理解框架。

我們再看一些具體的產(chǎn)業(yè)研究提供的參考：

中國信息通信研究院在《2018世界人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》中，從產(chǎn)業(yè)“存在”的角度出發(fā)，將我們用“人工智能”這個詞匯所指代的事物涉及的領(lǐng)域劃分為三層——基礎(chǔ)層、軟件算法層、應(yīng)用層，這三層包含了8大類、24小類的相關(guān)事物、事件。

此外，我們研究中小學(xué)人工智能課程的知識體系，也不能忽視高校相關(guān)領(lǐng)域的課程設(shè)置，這會給我們帶來有益的啟示。

我們考察了國內(nèi)主要高校的人工智能本科專業(yè)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)它們大都是基于課程群的方式來構(gòu)建的。例如，南京大學(xué)人工智能本科專業(yè)的課程設(shè)置就是由4類課程群——數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)方向課程、專業(yè)選修課程構(gòu)成的一個課程體系。值得注意的是，這里把數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程單獨(dú)列出，表明了數(shù)學(xué)對于人工智能的基石作用。而西安交通大學(xué)的人工智能本科專業(yè)課程設(shè)置，則由專業(yè)基礎(chǔ)類課程群、專業(yè)主干類課程群、專業(yè)交叉類課程群這3大課程群組成，里面具體涵蓋8類課程。

魏寧：所以，您理解的人工智能課程體系應(yīng)該是以一種“課程群”的形態(tài)存在。那么，您有哪些實(shí)踐方面的探索呢？

柳棟：是的，中小學(xué)課程框架中的人工智能課程，應(yīng)該是廣域融合的，它不應(yīng)是一個單一學(xué)科的概念，而應(yīng)是以一個課程群的形態(tài)存在。

我們認(rèn)為，要想在基礎(chǔ)教育中落實(shí)人工智能領(lǐng)域的培養(yǎng)，就要重視人工智能領(lǐng)域的跨界融合特征，重視人工智能基礎(chǔ)性的特征。這意味著不能夠僅僅通過單一的某一門課程，如信息技術(shù)課程來落實(shí)人工智能教育，要考慮現(xiàn)有課程方案框架下各類課程的作用，要在真實(shí)問題解決的前提下整體思考。既要看到諸如信息技術(shù)等技術(shù)類課程的主干作用，也要看到語文、數(shù)學(xué)、道德與法治、物理、化學(xué)、生物、歷史、地理等學(xué)科在人工智能人才培養(yǎng)中的作用。僅僅停留在單一學(xué)科途徑上，不符合復(fù)雜性理論所揭示的事物運(yùn)行基本規(guī)律。

為此，我們構(gòu)建了一個中小學(xué)人工智能課程群的廣義框架，它是跨領(lǐng)域的，是開放的。目前的這個廣義框架，我們設(shè)想主要由三部分組成：

第一部分是主干學(xué)科科目組，圍繞計算機(jī)視覺、語音識別、檢索、機(jī)器人等主干領(lǐng)域設(shè)計相應(yīng)學(xué)習(xí)活動，豐富體驗(yàn)，激發(fā)興趣，以期了解人工智能，激發(fā)深入學(xué)習(xí)的興趣。第二部分是領(lǐng)域應(yīng)用科目組，從物理、化學(xué)、生物、地理等學(xué)科領(lǐng)域出發(fā)，豐富體驗(yàn)，嘗試從領(lǐng)域視角分析問題，探索人工智能介入與現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用的各種可能性。第三部分是基礎(chǔ)學(xué)科科目組，從語文、數(shù)學(xué)、倫理等學(xué)科與領(lǐng)域出發(fā)，體驗(yàn)減少歧義的表達(dá)樣式，探索簡單客觀事物中的規(guī)律，探討人工智能在我們現(xiàn)實(shí)生活中的兩面性。

我們認(rèn)為，人工智能教育在未來可能的分類包括狹義和廣義兩種形態(tài)。

狹義的“人工智能”課程聚焦于“人工智能主干領(lǐng)域”的中小學(xué)人工智能課程，幫助中小學(xué)生體驗(yàn)圖像識別、語音識別等現(xiàn)有的人工智能應(yīng)用，并從智能機(jī)器（俗稱“智能機(jī)器人”）等角度介紹相關(guān)的編程技能，個別高中人工智能課程則涉及算法體驗(yàn)和修改的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這可以被稱之為“狹義方式”的中小學(xué)人工智能課程，這種方式目前能夠得到教育外部的支持相對較多。

廣義的“人工智能”課程則是由“主干學(xué)科、領(lǐng)域應(yīng)用、基礎(chǔ)學(xué)科”三類科目組構(gòu)成的中小學(xué)人工智能課程群，這種方式能夠調(diào)動學(xué)校內(nèi)更多的教師參與到中小學(xué)人工智能課程的實(shí)踐中來，同時能夠很好地運(yùn)用現(xiàn)有國家課程方案中“綜合實(shí)踐活動”板塊中的研究性學(xué)習(xí)以及校本課程落實(shí)教學(xué)實(shí)踐。

此外，還必須考慮到長遠(yuǎn)的發(fā)展。這就需要從信息哲學(xué)出發(fā)，重新認(rèn)識已有各類學(xué)科和可能的跨領(lǐng)域?qū)嵺`活動，升級各類學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)中小學(xué)課程體系。

魏寧：剛才您也談到了人工智能教育的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)不久前江蘇師范大學(xué)的楊現(xiàn)民等研究者對國內(nèi)已出版的45種中小學(xué)人工智能教材進(jìn)行的詳細(xì)分析（參見王東麗、周德青、王亞如、楊現(xiàn)民《中小學(xué)人工智能教材綜述——基于45本已出版教材的分析》，《現(xiàn)代教育技術(shù)》2021年第2期），從教材定位看，啟蒙、科普的味道比較重，大部分教材定位于普及人工智能教育，體驗(yàn)、了解的內(nèi)容居多。從教材的核心內(nèi)容看，大體包括了六大類別內(nèi)容：人工智能基礎(chǔ)知識、機(jī)器人及其應(yīng)用、人工智能硬件及其應(yīng)用、人工智能的關(guān)鍵技術(shù)、知識表達(dá)與人工智能語言、人工智能的未來和展望。

人工智能教材反映了目前課程的內(nèi)容體系，總的來看，目前人工智能教學(xué)還缺乏從學(xué)科視角出發(fā)，能體現(xiàn)縱向一體化特征的教材系列。當(dāng)然，這顯然需要大量前期的基礎(chǔ)研究做支撐。

柳棟：學(xué)科知識體系的梳理、課程體系的建構(gòu)，都是一個長期的過程，不是一蹴而就的。并且，這確實(shí)需要以扎實(shí)的基礎(chǔ)研究為依據(jù)。

魏寧：我們也可以參照一個“他山之石”，就是2019年7月，美國人工智能促進(jìn)協(xié)會（AAAI）、美國計算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會（CSTA）等機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布的“k-12人工智能教學(xué)指南”。這個指南對從小學(xué)到高中的基礎(chǔ)教育階段人工智能教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容、資源給出了科學(xué)、專業(yè)的設(shè)計。我們可以把它看作是美國版的中小學(xué)人工智能教學(xué)指南，這也是一次系統(tǒng)地對中小學(xué)人工智能教育展開的梳理，頗值得我們關(guān)注。

在美國版的指南中，把適合k-12階段學(xué)習(xí)的人工智能知識分為5大主題——感知、表示與推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、社會影響。

感知指通過傳感器感知世界，它涵蓋了人工智能領(lǐng)域的很多重要應(yīng)用，如語音識別、計算機(jī)視覺、場景理解等。表示與推理指通過特定的邏輯模型表示現(xiàn)實(shí)世界，并進(jìn)行推理，像網(wǎng)絡(luò)智能搜索、自動駕駛汽車、人工智能對弈等都是它的具體應(yīng)用。機(jī)器學(xué)習(xí)指計算機(jī)通過數(shù)據(jù)以及各種算法進(jìn)行學(xué)習(xí)，它的具體應(yīng)用有機(jī)器翻譯、各種搜索、識別系統(tǒng)的訓(xùn)練等。人機(jī)交互指計算機(jī)與人類自然交互，如聊天機(jī)器人、教育中的智能學(xué)習(xí)伙伴等。社會影響要求對人工智能帶來的正面或負(fù)面的影響予以關(guān)注，包含了人工智能在道德層面的決策標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計方案等。

指南的編制者認(rèn)為，上述5個主題可以覆蓋人工智能的各個領(lǐng)域，而且是適合中小學(xué)生實(shí)際需求的。但如果我們從人工智能自身的知識體系看，這樣的劃分在邏輯上還不能完全自洽，如社會影響與前面4個主題就不處于同一個層次上。

柳棟：這樣的比較研究也是有價值的，但一定要以我們的教學(xué)實(shí)際情況為基礎(chǔ)。在美國版的指南中，把適合k-12階段學(xué)習(xí)的人工智能知識分為感知、表示與推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、社會影響5大主題，這樣的分類是有條件的。在美國，學(xué)生的語文和數(shù)學(xué)課程中已經(jīng)對人工智能相關(guān)內(nèi)容有所鋪墊，而在我國的教學(xué)實(shí)踐中，這類條件未必具備。這就要求我們在整個課程體系中要關(guān)照應(yīng)有的變化，所以，我們特別列出了與語文、數(shù)學(xué)學(xué)科相關(guān)的科目組，注重自然語言清晰表達(dá)的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域中規(guī)律尋找與空間拓?fù)浞矫娴膶W(xué)習(xí)。自然語言清晰表達(dá)，不是文學(xué)方式的表達(dá)，而是更為邏輯、理性的陳述，追求的是別人在理解的時候歧義能夠更少。

另外，對于美國版指南中的人工智能知識分類，我倒不認(rèn)為其分類方式不自洽，分類中的四個事實(shí)領(lǐng)域和一個價值領(lǐng)域并沒有什么違和的地方，因?yàn)槭聦?shí)評判和價值評判總是伴隨著人的一生。

魏寧：通過上面的分析，我們大致可以了解人工智能教育的相關(guān)內(nèi)容。我們知道，在過去的十多年里，對于信息技術(shù)課程教學(xué)始終存在一種聲音，就是不要把技術(shù)教育僅僅看成學(xué)習(xí)技術(shù)操作的教育。曾幾何時，就有人將實(shí)踐中信息技術(shù)課程過于看重軟件操作學(xué)習(xí)的現(xiàn)象描述為“微軟培訓(xùn)班”。其實(shí)，造成這一現(xiàn)象的一個觀念性的原因就是人們狹隘地認(rèn)為操作技能就是技術(shù)的核心內(nèi)容，而這顯然是片面的。

從技術(shù)教育的角度出發(fā)，人工智能相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)該注意什么？又有什么需要避免的？

柳棟：作為技術(shù)教育的一部分，人工智能的課程教學(xué)肯定會受到技術(shù)教育方式的影響。對于教師來說，有什么樣的技術(shù)教育理念，就會反映到課堂教學(xué)方式中，這當(dāng)然也包括了人工智能教學(xué)。正如你所說，在進(jìn)行人工智能教學(xué)時，我們應(yīng)該避免以往技術(shù)教育中的一些誤區(qū)。

在過去十多年中，隨著對“技術(shù)是什么”這一本質(zhì)問題的思考逐漸深入，對于技術(shù)認(rèn)識的一些誤區(qū)也愈發(fā)明晰，像“技術(shù)=工具”“技術(shù)=工具操作”這類工具論的技術(shù)觀，其實(shí)普遍存在于我們的教學(xué)實(shí)踐，甚至成為一種根深蒂固的觀念。由這種觀念導(dǎo)向的，就是在信息技術(shù)課程中講授計算機(jī)的操作、某款具體軟件的操作成了順理成章的事情，我想這是未來人工智能教學(xué)應(yīng)該避免的，還是要著眼于整體的方法論和行動策略的學(xué)習(xí)。

魏寧：對于人工智能教育，還有一個不容忽視的內(nèi)容，就是對人工智能與人類、社會的關(guān)系的思考，包括相關(guān)的倫理問題，我想，這將一直是人工智能教育的一個重要組成部分。

柳棟：是的。這不僅僅是對人工智能教育，對整個技術(shù)教育來說都是不可忽視的。它至少包含對如下幾種關(guān)系的思考：

人類與人工制品之間的關(guān)系。這是一個主客體問題，對主體迷失、客體崇拜的反思。

局部與整體的關(guān)系。像空間與機(jī)能的問題、如何避免孤立地看待技術(shù)問題。

過去、現(xiàn)在與未來的關(guān)系。包括傳承與發(fā)展的問題，如我們經(jīng)常會犯這樣的錯誤——在不了解歷史發(fā)展脈絡(luò)的前提下，一味地談創(chuàng)新。

總的來說，“主體迷失、手段至上”是面對技術(shù)時常見的迷思，這類迷思或讓我們恐懼于未來的不確定性，或讓我們沉溺于盲目的技術(shù)樂觀之中，或在產(chǎn)品設(shè)計時無意中埋下災(zāi)難的可能。

對于教育而言，倫理的考量，不能夠僅僅停留在“事后”，更需要通過各種方式，讓我們能夠在一個事件剛開始規(guī)劃、設(shè)計的時候，就開始倫理思考與衡量。

魏寧：今天，很高興和柳棟老師暢談了中小學(xué)人工智能教育的方方面面，對于未來的中小學(xué)人工智能教育，國家層面肯定會有相關(guān)的頂層設(shè)計。但是，這并不意味著一線教師只需要按部就班、照本宣科就可以了。相反，正是由于人工智能教育的諸多新特征，讓今后的教學(xué)充滿了創(chuàng)新的空間與可能。所有參與中小學(xué)人工智能課程教學(xué)的老師們，都是人工智能教育的實(shí)踐者和創(chuàng)新者，讓我們期待中小學(xué)人工智能教育有著美好的前景，同時也能為國家培養(yǎng)更多的高科技人才。

柳棟：也謝謝雜志，讓我們有機(jī)會暢談中小學(xué)人工智能教育，祝愿中小學(xué)人工智能教育在未來有更好的發(fā)展。

雖然這一人工智能人才培養(yǎng)新模式針對的是高等教育，但其“人工智能+X”的復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)模式，顯然值得基礎(chǔ)教育借鑒。只不過，這里的X需要我們在基礎(chǔ)教育的框架內(nèi)重新加以定位。

鐘義信教授認(rèn)為：“人工智能的研究目的，是要在理解自然智能（特別是人類智能）基礎(chǔ)上，創(chuàng)制具有一定智能水平的智能機(jī)器，服務(wù)于人類社會?！?/p>

中小學(xué)課程框架中的人工智能課程，應(yīng)該是廣域融合的，它不應(yīng)是一個單一學(xué)科的概念，而應(yīng)是以一個課程群的形態(tài)存在。

需要從信息哲學(xué)出發(fā)，重新認(rèn)識已有各類學(xué)科和可能的跨領(lǐng)域?qū)嵺`活動，升級各類學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)中小學(xué)課程體系。

對于教育而言，倫理的考量，不能夠僅僅停留在“事后”，更需要通過各種方式，讓我們能夠在一個事件剛開始規(guī)劃、設(shè)計的時候，就開始倫理思考與衡量。