初中生智能素養(yǎng)及其培養(yǎng)機制

胡馨予

【摘 ?要】我國科學(xué)技術(shù)在人工智能方面獲得了明顯的成績，對人才培養(yǎng)產(chǎn)生較大影響。為了學(xué)生更加迅速的適應(yīng)人工智能時代，學(xué)校需要開設(shè)相關(guān)課程全面培養(yǎng)和提升學(xué)生的智能素養(yǎng)。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)者要結(jié)合學(xué)生實際情況和課程要求全面構(gòu)建智能素養(yǎng)框架，制定針對性強的培養(yǎng)機制，有效培養(yǎng)和提升學(xué)生創(chuàng)新等綜合能力。

【關(guān)鍵詞】人工智能時代;初中生;智能素養(yǎng);框架構(gòu)建;培養(yǎng)機制

人工智能能夠有效獲得更多的教學(xué)資源，采用數(shù)據(jù)處理技術(shù)有效解決多種教學(xué)實際問題。教師要高度重視基礎(chǔ)教育環(huán)節(jié)，促進中學(xué)生具備人工智能的理解和創(chuàng)新應(yīng)用等能力，增強對人工智能時代的適應(yīng)性。

一、智能素養(yǎng)和人工智能課程闡述

現(xiàn)階段，我國對智能素養(yǎng)進行不斷的研究分析，不同學(xué)者對其概念和構(gòu)成的理解存在一定的差異性，部分學(xué)者認(rèn)為智能素養(yǎng)是保證學(xué)生更加適應(yīng)人工智能時代的基礎(chǔ)素養(yǎng)，將其定位在智能知識、能力和理論為一體的復(fù)合結(jié)構(gòu);部分學(xué)者將其當(dāng)作科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵構(gòu)成要素，認(rèn)為初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)過程中對人工智能的理解應(yīng)用和鑒賞能力當(dāng)作核心目標(biāo)。近些年，我國全民智能教育項目在初中學(xué)校開設(shè)人工智能課程，同時對編程教育進行不斷推廣和普及。但是，我國部分初中學(xué)校對該教育課程缺乏重視，沒有創(chuàng)建相應(yīng)的培養(yǎng)制度，不利于學(xué)生更好的適應(yīng)智能時代。

我國在2018年發(fā)布了初中版人工智能教材，但是該課程標(biāo)準(zhǔn)缺乏統(tǒng)一性，因而造成不同學(xué)者對初中人工智能素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容的觀點不同。部分學(xué)者結(jié)合人工智能的實際特性和將來發(fā)展趨向認(rèn)為人工智能時代人才培養(yǎng)的核心能力主要是創(chuàng)造力、人文素養(yǎng)、計算思維，然而編程基礎(chǔ)實現(xiàn)了人工智能在教育上需要對人才編程能力的提升當(dāng)作教育重點;部分學(xué)者將學(xué)生編程能力、計算思維當(dāng)作人工智能教育目標(biāo)，促進學(xué)生對其技術(shù)進行全面了解和掌握，解決相應(yīng)現(xiàn)實問題。我國許多學(xué)者將人工智能課程開展的內(nèi)容主要分成小學(xué)、初高中不同階段，幫助學(xué)生對人工智能教育接受和理解。

二、人工智能時代智能素養(yǎng)框架構(gòu)建存在的問題

（一）理論脫離實際

當(dāng)前在國內(nèi)的部分初中利用人工智能開展學(xué)生智能素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中存在著一定的問題。由于現(xiàn)階段學(xué)生受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響，面臨著繁重的學(xué)業(yè)和新課改政策下中考的升學(xué)壓力使智能素養(yǎng)的學(xué)習(xí)課程安排的少之又少，再加上初中各學(xué)科的課程安排緊密，讓學(xué)生幾乎沒有時間將所學(xué)到的知識運用到實際中去。學(xué)生在校所學(xué)的相關(guān)知識很難與學(xué)校老舊的計算機設(shè)備做到同步，學(xué)生在開展實踐活動時老舊的計算設(shè)備和所學(xué)的理論不相匹配，進而自身的智能素養(yǎng)得不到有效的提升。

（二）教學(xué)內(nèi)容陳舊老套

信息技術(shù)迅猛發(fā)展，人工智能時代下智能素養(yǎng)革新速度較快，學(xué)生在初中課堂上所接受的智能素養(yǎng)不能做到與時俱進，陳舊老套的教學(xué)內(nèi)容不能讓學(xué)生在課后立馬應(yīng)用在人工智能的各個領(lǐng)域，并且常年使用一套教材，在教學(xué)內(nèi)容上不能做到及時的更新，學(xué)校也沒有針對當(dāng)前社會上主流的智能素養(yǎng)進行實地調(diào)查，這使得學(xué)生在走出校門投入到應(yīng)用時發(fā)現(xiàn)自己在校所接受的相關(guān)智能素養(yǎng)學(xué)習(xí)已經(jīng)與主流素養(yǎng)相脫節(jié)。

三、人工智能時代初中生智能素養(yǎng)框架構(gòu)建

智能素養(yǎng)需要學(xué)生具有了解、創(chuàng)新應(yīng)用和開發(fā)智能的能力，轉(zhuǎn)變?nèi)斯ぶ悄苁褂玫乃枷肜砟?、了解相關(guān)倫理道德，對人工智能專業(yè)知識和技能進行學(xué)習(xí)，激發(fā)創(chuàng)新思想。

首先，初中學(xué)校在初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)的過程中，需要增強初中生的智能意識態(tài)度和倫理，這屬于人工智能教育的基礎(chǔ)要求。初中生在具有智能意識的情況下才能形成正確的思想觀念，從而真正感受到人工智能的存在，明白其為人們?nèi)粘Ｉ顜淼谋憷麠l件，進而對其進行正確看待和應(yīng)用。

然后，初中學(xué)校需要正確認(rèn)識智能知識和技能的重要作用，將其當(dāng)作智能素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容，如人工智能社會情感、責(zé)任意識和高感性、高概念等要素，還有專業(yè)技術(shù)、基礎(chǔ)原理、發(fā)展歷程等相關(guān)內(nèi)容，充分發(fā)揮相關(guān)技能的優(yōu)勢和作用，對人們遇到的現(xiàn)實問題進行有效解決，同時采用編程工具對人工智能作品進行開發(fā)創(chuàng)新和使用。初中生通過教育能夠?qū)θ斯ぶ悄艿幕靖拍詈拖嚓P(guān)應(yīng)用進行全面正確了解，對相關(guān)產(chǎn)品更加熟練高效的應(yīng)用，更加熟悉人工智能環(huán)境。

其次，初中學(xué)校要創(chuàng)建主要以計算思維為主的不同思維組成的核心思維層，是初中生智能素養(yǎng)框架建立的核心，同時是開展教育的核心。計算思維的培養(yǎng)主要是初中生能夠采用相關(guān)計算工具對自然和人工系統(tǒng)的全過程進行科學(xué)合理的理解和分析，包含多方面的思考能力。人們在計算機科學(xué)的基本條件下不斷創(chuàng)新發(fā)展了人工智能，相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和實際應(yīng)用需要優(yōu)良計算思維的支持和保障。初中生需要積極主動的對相關(guān)人工智能產(chǎn)品進行了解和體驗，對其未來發(fā)展趨向和安全等多個方面的相關(guān)內(nèi)容進行更多的關(guān)注，真正實現(xiàn)采用人工智能解決現(xiàn)實問題，采用編程工具創(chuàng)新開發(fā)人工智能作用，增強自身的認(rèn)知能力、創(chuàng)新能力、聯(lián)結(jié)能力、意義建構(gòu)能力和元認(rèn)知能力。初中生需要清晰認(rèn)識數(shù)據(jù)對人工智能的重要價值和作用，形成系統(tǒng)的工程思想觀念，對人工智能系統(tǒng)的相關(guān)要素和技術(shù)原理進行了解，不斷強調(diào)自我認(rèn)知、自我監(jiān)控和自我指導(dǎo)才能創(chuàng)新開發(fā)人工智能作品，對日常生活和學(xué)習(xí)中遇到的問題進行有效解決。

初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)的過程中，要隨著人工智能的迅速發(fā)展培養(yǎng)他們?nèi)藱C協(xié)作的思想意識，幫助學(xué)生形成批判性思維，對人工智能產(chǎn)品和技術(shù)進行全面正確分析，避免出現(xiàn)盲目抵制或崇拜現(xiàn)象。在初中生創(chuàng)新創(chuàng)意智能培養(yǎng)環(huán)節(jié)中需要幫助他們逐漸形成數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工程思維，優(yōu)化對其的正確認(rèn)識，不僅要了解和掌握其技術(shù)原理，還需要對機器學(xué)習(xí)算法和運用場景進行了解，積極提出創(chuàng)新觀念和解決方案，采用相應(yīng)技術(shù)實現(xiàn)理想的產(chǎn)品功能。

四、人工智能時代初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)機制

（一）國家層面

我國教育部門需要結(jié)合實際情況和需求來制定科學(xué)合理的初中生人工智能課程標(biāo)準(zhǔn)，需要符合初中生的實際認(rèn)識水平和接受能力，加強課程開展的指導(dǎo)力度，提供有力的支持和幫助。初中教學(xué)過程中，學(xué)生大部分在課外培訓(xùn)機構(gòu)對人工智能和編程有一定的接觸。但是現(xiàn)階段我國人工智能培訓(xùn)機構(gòu)教育水平參差不齊，無法嚴(yán)格按照初中生的認(rèn)識發(fā)展規(guī)律，增加了初中生對相關(guān)內(nèi)容的理解難度，不能起到良好智能素養(yǎng)培養(yǎng)效果。因此，我國人工智能教育需要上升到國家教育發(fā)展的戰(zhàn)略地位，結(jié)合基本國情和教育特征制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對該教育市場進行科學(xué)規(guī)范管理，充分發(fā)揮人工智能教育的重要作用，創(chuàng)新教育教學(xué)方式，改革和創(chuàng)新智能課程和評價方式等，采用新型教育體系使人工智能和教育有效融合，制定科學(xué)完善的初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)機制。

（二）校企層面

人工智能在不斷創(chuàng)新發(fā)展中和人們?nèi)粘Ｉ畈粩嗳诤?。因此，初中生要積極學(xué)習(xí)并掌握人工智能設(shè)備的運用、調(diào)試和維護等知識和技能。初中學(xué)校要高度重視學(xué)生智能素養(yǎng)培養(yǎng)的重要意義，促進學(xué)生正確了解人工智能理論知識，為學(xué)生提供實踐動手操作的機會和平臺，實現(xiàn)讓學(xué)生真正體驗人工智能。另外，初中智能素養(yǎng)培養(yǎng)的過程中，包含計算機、設(shè)計、數(shù)學(xué)和人文等多方面的專業(yè)知識內(nèi)容，進而對教師的綜合素養(yǎng)和能力提出了嚴(yán)格要求。部分中學(xué)教師缺乏豐富專業(yè)知識和技能，難以為學(xué)生提供更加全面優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)，不利于初中生智能素養(yǎng)的有效培養(yǎng)和提高。同時，部分初中學(xué)校缺乏相關(guān)人工智能設(shè)備和先進學(xué)習(xí)平臺，對人工智能教育的推廣和應(yīng)用產(chǎn)生了較大的制約。因此，初中學(xué)校要不斷增加學(xué)生智能素養(yǎng)培養(yǎng)的投入力度，采用多種不同渠道為教師提供學(xué)習(xí)和提升自我的機會和平臺，全面提高教師的專業(yè)素養(yǎng)，掌握多門學(xué)科的相關(guān)知識和技能，提升不同層次教師的智能信息化水平，同時采購教育教學(xué)需要的人工智能設(shè)備，全面整合學(xué)習(xí)資源，滿足初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)需求。

（三）教材層面

學(xué)生通過人工智能課程的學(xué)習(xí)進而提升自身的智能素養(yǎng)，在整個教學(xué)過程中教材起到了尤為關(guān)鍵的作用。由于人工智能課程的學(xué)習(xí)需要考察學(xué)生的動手實踐能力和自身綜合素質(zhì)，以往的教材不能夠很好地適應(yīng)現(xiàn)階段的課程學(xué)習(xí)，相關(guān)教材編寫的出版社和調(diào)研組可以根據(jù)智能素養(yǎng)的具體內(nèi)容編寫一種新模式，全方位的教材，這種教材和以往傳統(tǒng)意義上的教材有所不同，不再單純地使用紙張，而是根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)生的實際情況制作類似活頁工作手冊的教材，以項目為主要內(nèi)容，搭配著一些相關(guān)的開發(fā)信息化資源，從而在課上實現(xiàn)立體化課程教學(xué)，在教學(xué)的時間上實現(xiàn)了擴展，在空間上實現(xiàn)了延伸，以“積少成多”的教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的智能素養(yǎng)。

（四）評價層面

人工智能作為當(dāng)下全新的科目，不能采用之前傳統(tǒng)模式下的評價標(biāo)準(zhǔn)來進行考核。學(xué)生智能素養(yǎng)的評價主要有以下五個層面：評價過程的參與度、學(xué)生自身的多元化、評價得出的大數(shù)據(jù)、評價內(nèi)容層面上的多維度和在最終結(jié)果上的準(zhǔn)確度。可以運用大數(shù)據(jù)進行相關(guān)統(tǒng)計，建立一套完整的初中在校學(xué)生的電子智能素養(yǎng)檔案，采集和統(tǒng)計學(xué)生相關(guān)的資料和數(shù)據(jù)并將其加工進而使總結(jié)評價結(jié)果可視化。根據(jù)采集到的學(xué)生綜合電子檔案結(jié)合智能素養(yǎng)創(chuàng)設(shè)全方位、多角度的增值評價，特別是學(xué)生智能基礎(chǔ)素養(yǎng)的養(yǎng)成和人工智能對應(yīng)的基礎(chǔ)理論操作的了解。將學(xué)生在校智能素養(yǎng)的學(xué)習(xí)和課后的評價緊密聯(lián)合，進而全方位了解學(xué)生整體智能素養(yǎng)，有助于對智能素養(yǎng)的學(xué)習(xí)和探究。

（五）人才層面

人工智能下初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)最核心的層面就是人才培養(yǎng)，對此需要完善人工智能下的人才體系，這是初中生智能素養(yǎng)培養(yǎng)中的重要一環(huán)。智能素養(yǎng)的基礎(chǔ)教學(xué)方針可以建立一套全方面的人工智能人才培養(yǎng)體系，通過智能素養(yǎng)的教學(xué)目的和方針策略實現(xiàn)智能人才培養(yǎng)體系的分層化，將初中生的智能素養(yǎng)歸納到在校人才培養(yǎng)的重點，為接下來學(xué)生走出初中校門進行更高階的人工智能學(xué)習(xí)提供了更好的基礎(chǔ)。相關(guān)部門可以根據(jù)現(xiàn)階段社會對相關(guān)科目的需要，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整人才的培養(yǎng)來適應(yīng)人工智能的發(fā)展趨勢，結(jié)合初中生在校的實際學(xué)習(xí)情況和自身的綜合素養(yǎng)，制定與之相匹配的教學(xué)進度和教學(xué)安排，建立一套完善綜合的初中人才培養(yǎng)方案。

五、結(jié)束語

我國對人工智能教育課程進行不斷的探究和分析，逐漸優(yōu)化并完善智能素養(yǎng)培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容。本文主要從多個方面分析了在人工智能時代初中生智能素養(yǎng)框架的構(gòu)建，同時探討了其培養(yǎng)機制和提升智能素養(yǎng)培養(yǎng)效果。

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