新課標(biāo)下人工智能教育的邏輯主線與落實(shí)

摘" "要：《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，力圖構(gòu)建提升數(shù)字素養(yǎng)，培育數(shù)字時(shí)代創(chuàng)新力、學(xué)習(xí)力和遷移力的完整信息科技教育體系。從人工智能教育視角，分析新課標(biāo)下人工智能在中小學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)安排，能夠促進(jìn)人工智能的教育落實(shí)。新課標(biāo)以人工智能教育為邏輯主線，人工智能課程的學(xué)習(xí)與實(shí)現(xiàn)從智能設(shè)備的體驗(yàn)開始，到認(rèn)識(shí)、理解，再到嘗試設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。其中，入門、遷移、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、實(shí)踐創(chuàng)新的邏輯主線方式，貫穿整個(gè)人工智能課程中，在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平范圍內(nèi)，逐步提高，環(huán)環(huán)相扣，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)和技能的提升。基于此，從人工智能的工具性作用和教育落實(shí)方面提出，人工智能教育要打破常規(guī)，在教學(xué)組織形式、教學(xué)內(nèi)容安排、交流分享等環(huán)節(jié)上，不斷創(chuàng)新，以適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展需求，在新課標(biāo)下穩(wěn)步扎實(shí)做好人工智能知識(shí)的傳授。

關(guān)鍵詞：信息科技；人工智能；核心素養(yǎng)；課程標(biāo)準(zhǔn)；人工智能教育

中圖分類號(hào)：G434" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " "文章編號(hào)：1673-8454（2023）07-0106-07

一、引言

2022年4月，教育部正式發(fā)布《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱新課標(biāo)）。新課標(biāo)遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，力圖構(gòu)建提升數(shù)字素養(yǎng)，培育數(shù)字時(shí)代創(chuàng)新力、學(xué)習(xí)力和遷移力的完整信息科技教育體系。信息科技課程主要研究以數(shù)字形式表達(dá)的信息及其應(yīng)用中的科學(xué)原理、思維方法、處理過程和工程實(shí)現(xiàn)，旨在培養(yǎng)科學(xué)精神和科技倫理，提升自主可控意識(shí)，培育社會(huì)主義核心價(jià)值觀，樹立總體國家安全觀，提升數(shù)字素養(yǎng)與技能。小學(xué)低年級注重生活體驗(yàn)，小學(xué)中高年級初步學(xué)習(xí)基本概念和基本原理，并體驗(yàn)其應(yīng)用；初中階段深化原理認(rèn)識(shí)，探索利用信息科技手段解決問題的過程和方法。新課標(biāo)突出人工智能作為邏輯主線的地位，這與《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出的“在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科”一致，同時(shí)可作為高中階段進(jìn)一步深層次教育的基礎(chǔ)，形成我國人工智能人才培養(yǎng)高地[1]。

二、人工智能教育在新課標(biāo)中的邏輯主線

信息科技課程具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性，促進(jìn)學(xué)習(xí)者身心發(fā)展、認(rèn)知水平的不斷螺旋上升，進(jìn)而提升學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)和技能。人工智能在義務(wù)教育階段沒有以單獨(dú)的課程呈現(xiàn)，但在信息科技課程中，以提升數(shù)字素養(yǎng)和技能為目的，作為邏輯主線，在整個(gè)義務(wù)教育階段從體驗(yàn)開始，逐步滲透。如圖1所示，在信息科技課程中，以人工智能為主線的內(nèi)容設(shè)計(jì)分四個(gè)階段，每個(gè)階段分為內(nèi)容模塊和跨學(xué)科主題兩個(gè)部分，而每個(gè)階段的最后一項(xiàng)為跨學(xué)科主題實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容安排。

新課標(biāo)中設(shè)計(jì)了跨學(xué)科主題，分別為數(shù)字設(shè)備體驗(yàn)、數(shù)據(jù)編碼探秘、小型系統(tǒng)模擬、互聯(lián)智能設(shè)計(jì)四個(gè)層次階段，以螺旋上升、逐步提高的方式進(jìn)行。這四個(gè)方面的跨學(xué)科主題重點(diǎn)突出人工智能教育，突顯跨學(xué)科、綜合性、實(shí)踐性的特點(diǎn)，整體在課程中的陳述表達(dá)也分布于義務(wù)教育段的整個(gè)過程，其中將小學(xué)1至2年級劃分為第一學(xué)段、3至4年級為第二學(xué)段、5至6年級為第三學(xué)段、7至9年級為第四學(xué)段，并以學(xué)生的身心發(fā)展和心智水平逐級安排不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在信息科技課程的內(nèi)容模塊安排中，也分為相同的四個(gè)學(xué)段，從信息的交流分享開始，到最終的人工智能與智慧社會(huì)，中間穿插在線學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)與編碼、算法、過程與控制、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵內(nèi)容。

（一）第一學(xué)段（1至2年級）

人工智能教育從此階段的信息交流、分享、安全與隱私中開始，結(jié)合數(shù)字設(shè)備體驗(yàn)的表達(dá)與陳述，開啟人工智能教育的入門階段。信息無處不在，其依附于各種載體以多樣化的形式不斷進(jìn)行呈現(xiàn)表達(dá)、交換傳遞。物理世界和數(shù)字世界都在不斷地產(chǎn)生信息，獲取、存儲(chǔ)、處理、交流分享信息的方式各具特點(diǎn)，智能化時(shí)代數(shù)字信息顯得尤為重要。圖、文、動(dòng)畫、音視頻等信息的數(shù)字化更利于交流傳遞。利用智能設(shè)備進(jìn)行文字、圖符、語音等多種輸入方式的表達(dá)與交流，以及用恰當(dāng)?shù)臄?shù)字化方式表達(dá)個(gè)人見聞和想法，樂于與他人分享信息，成為“智能”機(jī)器化時(shí)代的入門技能。智能時(shí)代要求學(xué)習(xí)者具有主動(dòng)使用數(shù)字設(shè)備的興趣與意識(shí)，體驗(yàn)數(shù)字信息的人與人、人與智能設(shè)備（系統(tǒng)）、機(jī)器與機(jī)器間的交流傳遞過程，了解信息的多種表示方式，用圖符的方式進(jìn)行表達(dá)，包括情感的數(shù)字化表達(dá)，如點(diǎn)贊、笑臉、五星好評等，并嘗試使用數(shù)字設(shè)備及數(shù)字資源開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，在公共場合文明使用數(shù)字設(shè)備等。

在第一學(xué)段，安排學(xué)生進(jìn)行數(shù)字設(shè)備的體驗(yàn)，以使其初步形成利用數(shù)字設(shè)備開展數(shù)字化學(xué)習(xí)與交流的意識(shí)。通過體驗(yàn)掃碼點(diǎn)餐、刷臉進(jìn)門、語音輸入、智能手環(huán)、智能衣柜、智能紐扣等，結(jié)合生活中已經(jīng)很普遍的智能應(yīng)用，讓學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)智能化社會(huì)，感知智能的便利和價(jià)值，激發(fā)和形成數(shù)字意識(shí)。同時(shí)，還要強(qiáng)調(diào)安全負(fù)責(zé)地使用數(shù)字設(shè)備，使學(xué)生具有信息安全意識(shí)。在該學(xué)段，通過個(gè)人信息管理、網(wǎng)絡(luò)禮儀等跨學(xué)科主題任務(wù)的實(shí)踐學(xué)習(xí)，進(jìn)一步為數(shù)字素養(yǎng)奠基，這是一、二年級學(xué)生學(xué)習(xí)的入門階段。該階段的學(xué)習(xí)與實(shí)現(xiàn)，注重“體驗(yàn)”，引領(lǐng)學(xué)生去認(rèn)識(shí)和感知學(xué)習(xí)生活中的人工智能，以激發(fā)和形成數(shù)字意識(shí)為主。

（二）第二學(xué)段（3至4年級）

第二學(xué)段開始安排學(xué)生體驗(yàn)在線學(xué)習(xí)與生活、數(shù)據(jù)與編碼、數(shù)據(jù)編碼探秘三部分。通過網(wǎng)絡(luò)聊天、網(wǎng)絡(luò)購物來學(xué)習(xí)信息的獲取與處理。合理選用數(shù)字化工具解決簡單問題并分解，進(jìn)行數(shù)字化描述。在教學(xué)過程中，用可視化方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，如數(shù)據(jù)圖表、思維導(dǎo)圖、用數(shù)據(jù)講故事等。通過掃描支付、掃碼下載等功能來認(rèn)識(shí)自主可控技術(shù)的意義，逐步為今后的人工智能教育做準(zhǔn)備?！坝脭?shù)據(jù)講故事”則嘗試用已獲取的信息來進(jìn)行表達(dá)，賦予智能機(jī)器人講故事的思維，根據(jù)應(yīng)用場景選擇信息載體表示信息，用數(shù)字化工具收集、組織數(shù)據(jù)，并表達(dá)觀點(diǎn)或預(yù)測結(jié)果。這是一個(gè)遷移的階段，用圖表、思維導(dǎo)圖等形式，來收集、組織數(shù)據(jù)，以適應(yīng)人工智能社會(huì)數(shù)據(jù)的獲取、傳遞、交流、分享、處理與應(yīng)用?？鐚W(xué)科主題安排了數(shù)據(jù)編碼探秘，可以進(jìn)一步體驗(yàn)、感知數(shù)據(jù)編碼，為人工智能教育打好理論基礎(chǔ)。“用數(shù)據(jù)表達(dá)”是人工智能的需要，數(shù)據(jù)表達(dá)是人類去設(shè)計(jì)自主可控智能設(shè)備與智能系統(tǒng)必經(jīng)的過程和環(huán)節(jié)。

（三）第三學(xué)段（5至6年級）

在新課標(biāo)中，該學(xué)段的人工智能教育由入門轉(zhuǎn)到算法上來。人和智能設(shè)備（系統(tǒng)）需要主動(dòng)獲取、篩選、分析數(shù)據(jù)，尋找最優(yōu)的算法解決問題。用自然語言處理、流程圖等方式描述算法，表達(dá)問題的解決過程，通過基本控制結(jié)構(gòu)簡單描述問題解決的實(shí)施過程，并能用程序驗(yàn)證。有意識(shí)地將算法應(yīng)用于數(shù)字化學(xué)習(xí)過程中，利用恰當(dāng)?shù)臄?shù)字設(shè)備規(guī)劃方案、描述創(chuàng)作步驟，也是一個(gè)用算法表達(dá)“智能”的過程。其中，重要的是了解并認(rèn)識(shí)算法及自主可控技術(shù)，包括程序的三種基本控制結(jié)構(gòu)統(tǒng)一規(guī)則下的不斷應(yīng)用。這種表達(dá)適合個(gè)體、團(tuán)隊(duì)、系統(tǒng)的解讀，是通用的算法表達(dá)亮點(diǎn)優(yōu)勢所在?？鐚W(xué)科主題安排了小型系統(tǒng)的模擬，整合已有學(xué)習(xí)資源，拓展和提升對人工智能的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)；學(xué)習(xí)體驗(yàn)小型化的人工智能系統(tǒng)，結(jié)合算法、過程與控制，實(shí)踐中感悟理論，在將理論內(nèi)化于實(shí)踐中的應(yīng)用，不斷提升、積淀。

算法是計(jì)算思維的核心要素之一，也是人工智能得以普遍應(yīng)用的三大支柱之一。這一階段安排猜數(shù)字游戲、韓信點(diǎn)兵、最短路徑等任務(wù)實(shí)踐的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，將數(shù)據(jù)、算法正式引入到學(xué)生的視線。該階段學(xué)生學(xué)習(xí)了解過程與控制的特征及實(shí)現(xiàn)方式、特點(diǎn)和規(guī)律，知道反饋、環(huán)路、優(yōu)化的方法。教師以生活中家用空調(diào)的磁控管、電機(jī)、控制電路、溫度傳感器等為例，介紹智能設(shè)備的工作情況；在教學(xué)中也可仿照空調(diào)的工作構(gòu)件機(jī)理，拓展更多的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。在跨學(xué)科主題任務(wù)中，安排小型系統(tǒng)模擬課程，如漢諾塔、開關(guān)系統(tǒng)、擴(kuò)音系統(tǒng)等知識(shí)，由智能機(jī)器化的學(xué)習(xí)向智能設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化過渡，這個(gè)階段較重要，是數(shù)據(jù)基礎(chǔ)階段。

（四）第四學(xué)段（7至9年級）

人工智能離不開互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，其從應(yīng)用層促進(jìn)并改變著信息社會(huì)的不斷發(fā)展。“智能”的表現(xiàn)轉(zhuǎn)移到數(shù)字設(shè)備的應(yīng)用和數(shù)字設(shè)備（系統(tǒng)）的表達(dá)，這種表達(dá)代替人類的多種表達(dá)，如接人待物、對周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)反饋機(jī)制等。學(xué)習(xí)者在此階段設(shè)計(jì)和搭建簡單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，體驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用的方法與過程，能通過軟件與硬件相結(jié)合的項(xiàng)目活動(dòng)采集、分析和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，通過案例分析理解人工智能。首先，選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)字設(shè)備支持學(xué)習(xí)、改變學(xué)習(xí)方式，并主動(dòng)利用數(shù)字設(shè)備開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)；其次，了解自主可控對國家安全，以及互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的重要意義，并體驗(yàn)人工智能應(yīng)用場景；最后，用智能設(shè)備或是開發(fā)的智能系統(tǒng)進(jìn)行表達(dá)，如向世界介紹所在學(xué)校、無人機(jī)表演、在線數(shù)字氣象站、人工智能預(yù)測出行等，通過這些系列的學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)用數(shù)字設(shè)備進(jìn)一步表達(dá)對環(huán)境的了解。

第四學(xué)段是實(shí)踐創(chuàng)新階段，也是智能設(shè)計(jì)、智能機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)階段。學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)工具或平臺(tái)，進(jìn)行較精準(zhǔn)的搜索、交流、協(xié)作，學(xué)習(xí)搜索引擎、社交媒體、短視頻、協(xié)同寫作等；設(shè)計(jì)并搭建簡易物聯(lián)系統(tǒng)，如實(shí)時(shí)定位、遠(yuǎn)程控制、分享眾籌等；識(shí)別身邊的人工智能應(yīng)用，理解人工智能與現(xiàn)實(shí)社會(huì)的聯(lián)系。這一階段的學(xué)習(xí)，盡可能做到從認(rèn)識(shí)模仿到拓展創(chuàng)新，達(dá)到學(xué)習(xí)后的自我設(shè)計(jì)與創(chuàng)造，在知識(shí)技能的拓展上不要固化學(xué)生的思維，發(fā)揮學(xué)生無限的想象力，不斷創(chuàng)新、創(chuàng)造。

人工智能教育的學(xué)習(xí)與實(shí)現(xiàn)從體驗(yàn)開始，到認(rèn)識(shí)、理解，再到嘗試設(shè)計(jì)，最后到創(chuàng)新設(shè)計(jì)。入門、遷移、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、實(shí)踐創(chuàng)新的邏輯主線的方式，貫穿整個(gè)信息科技課程中，在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平范圍內(nèi)，逐步提高，環(huán)環(huán)相扣，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)和技能的提升。

三、人工智能的工具性作用和教育落實(shí)

（一）人工智能在中小學(xué)階段的工具性作用

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的當(dāng)下，“智能”開始機(jī)器化。人工智能教育的穩(wěn)步開展，使人們不致于陷于高科技的恐懼。持續(xù)掌握高科技產(chǎn)品和技術(shù)領(lǐng)域運(yùn)行機(jī)制、工作步驟、原理等，適應(yīng)人工智能時(shí)代的人才需求，是非常必要且緊迫的。人工智能教育需要不斷揭開高科技神秘的面紗，包括習(xí)得基于人類智慧事先優(yōu)化的設(shè)計(jì)，以及指定的方案、運(yùn)行步驟，如自主可控技術(shù)、高于人體生物性的傳感器等。借助這些功能來實(shí)現(xiàn)深層次的育人目的，并激發(fā)育人的活動(dòng)力與潛力。

1.育人的載體工具

教育需要培養(yǎng)出能夠適應(yīng)未來數(shù)字化發(fā)展的人才。人工智能教育在立德樹人，滲透愛國、文化自信的同時(shí)，還要做好教學(xué)實(shí)踐過程中的團(tuán)隊(duì)合作、交流與分享，以及共同進(jìn)步和提高。在知識(shí)學(xué)習(xí)和技能習(xí)得過程中，提高學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的生存能力，并發(fā)揮其自我能力，實(shí)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值。

2.數(shù)字素養(yǎng)的提升工具

教師以人機(jī)協(xié)同的方式，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、問題解決和創(chuàng)新思維等能力[2]。人工智能是由人來控制和創(chuàng)意性設(shè)計(jì)的，如智慧搭建、創(chuàng)意編程等，它是“理解問題—找出路徑”的思維過程，這不僅對學(xué)生思維能力的提升有很大幫助，而且對其學(xué)習(xí)能力的提升也有很大作用。更重要的是，可以讓孩子在面對復(fù)雜的問題時(shí)，不再退縮，而是迎難而上，將復(fù)雜問題分解成各種小問題，找到每個(gè)問題之間的聯(lián)系，并將問題逐一解決。在這一解決問題的過程中，思維的培訓(xùn)和素養(yǎng)的提升顯得尤為重要，也是學(xué)生應(yīng)對未來各種變革，能夠從容不迫的必備技能。人工智能教育是一項(xiàng)技能，是自我思維培養(yǎng)提升的集合，是數(shù)字素養(yǎng)提升的工具。學(xué)生將人工智能作為工具，可以更有效地分析處理學(xué)習(xí)和生活中的問題。在實(shí)施人工智能教育過程中，需引導(dǎo)學(xué)生正確把握人工智能技術(shù)工具性的實(shí)質(zhì)，將其作為一種學(xué)習(xí)、提升自我的工具，實(shí)現(xiàn)從“學(xué)”到“用”的轉(zhuǎn)變。

3.創(chuàng)新素養(yǎng)的提升工具

在人工智能教育的實(shí)施過程中，要不斷喚醒、培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，在跨學(xué)科、綜合性的人工智能范疇內(nèi)，在人的智能范圍內(nèi)進(jìn)行開發(fā)、創(chuàng)造，改善和優(yōu)化人類生存環(huán)境，提高生活效率和質(zhì)量[3]。從學(xué)校開設(shè)的人工智能教育課程內(nèi)容來看，其綜合性強(qiáng)，適合時(shí)代發(fā)展的要求，從編程、機(jī)器人到無人機(jī)、智慧搭建、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)很好的媒介和工具。創(chuàng)新素養(yǎng)是用新思維、新能力，對過去舊事物所產(chǎn)生出一種改造升級的修習(xí)涵養(yǎng)的過程，也可以理解為是對未來社會(huì)提出的一種新的、更高的要求。因此，需要不斷提升創(chuàng)新素養(yǎng)，以應(yīng)對社會(huì)需求。

4.綜合能力的培養(yǎng)工具

人工智能教育的跨學(xué)科、綜合性，使其成為學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)工具[4]?；A(chǔ)學(xué)科也在慢慢融入更多實(shí)際問題的解決和應(yīng)用，并加入更多的綜合實(shí)踐活動(dòng)。人工智能教育是在實(shí)踐過程中，慢慢掌握知識(shí)技能，體悟?qū)嵺`中的現(xiàn)象、原理、邏輯等。在活動(dòng)過程中，學(xué)生可以相互分享借鑒、交流深思。團(tuán)隊(duì)中的個(gè)體可以發(fā)揮自己的專長來為小組服務(wù)，涉及組織能力與協(xié)調(diào)能力等；智能作品要賦予一定的寓意和內(nèi)涵，作品介紹與宣傳中的文創(chuàng)與立意、解讀與他人認(rèn)知也很重要。人工智能教育在多種科技實(shí)踐活動(dòng)中表現(xiàn)更為綜合，同時(shí)沿襲人工智能技術(shù)的諸多優(yōu)勢，在實(shí)施教育實(shí)踐活動(dòng)的過程中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

5.數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必備工具

在萬物都數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時(shí)代，普通生活都有了數(shù)字化生活的概念。事實(shí)上，數(shù)字化轉(zhuǎn)型和科技創(chuàng)新是同一個(gè)理念——通過科技讓人類的生活更美好。以往的發(fā)展都是以信息化為主導(dǎo)，其實(shí)信息化也有很多數(shù)據(jù)，只不過數(shù)據(jù)都分散在不同的系統(tǒng)里，沒有打通，也沒有真正發(fā)揮出價(jià)值。而數(shù)字化是真正把“數(shù)據(jù)”看作一種“資產(chǎn)”，這是曾經(jīng)從未有過的“視角”[5]。伴隨著時(shí)代的走向，數(shù)據(jù)不再是單純的數(shù)據(jù)信息源，數(shù)據(jù)可以結(jié)合一些可視化界面作為載體，實(shí)時(shí)地展示反饋出這個(gè)世界的變化。人工智能教育中的編程課程，最直接地反映了對學(xué)生數(shù)字化意識(shí)和編程思維的培養(yǎng)。

（二）人工智能的教育落實(shí)

人工智能教育的跨學(xué)科性和實(shí)踐性，衍生出以能力和思維為主的新學(xué)科，技術(shù)賦能時(shí)代下的新學(xué)習(xí)模式和教學(xué)內(nèi)容將重組?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的“隨時(shí)隨地”學(xué)習(xí)，突破時(shí)間和空間的限制，使班級授課制不再是學(xué)校教育的單一形式[6]。另外，網(wǎng)絡(luò)空間、名師空間、特色空間、網(wǎng)絡(luò)通信群等應(yīng)用更加拓寬了交流學(xué)習(xí)、學(xué)術(shù)專業(yè)研討的渠道，虛擬學(xué)習(xí)使個(gè)性化學(xué)習(xí)和基于興趣的深度學(xué)習(xí)成為常態(tài)學(xué)習(xí)形式?；诖?，人工智能教育也要打破常規(guī)，在教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)組織形式、交流分享等環(huán)節(jié)，不斷創(chuàng)新，以適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展需求。

在教學(xué)內(nèi)容方面，教師需要傳授基本的窗口操作、菜單理念、基本手勢等，而不同的應(yīng)用場景需要學(xué)生自己去探究和體悟。其中，更多的是動(dòng)手實(shí)踐，從中習(xí)得技能，內(nèi)化知識(shí)。在教學(xué)組織形式方面，集中授課要注重整體知識(shí)與技能的內(nèi)容安排，如項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的任務(wù)創(chuàng)建、協(xié)作分工、成果分享、相互激勵(lì)、答疑解惑，以及知識(shí)資源庫、學(xué)習(xí)網(wǎng)站的發(fā)布等。另外，還要注意學(xué)習(xí)過程的溝通與交流，分享學(xué)習(xí)的喜悅感、獲得感、成功感，通過組織頭腦風(fēng)暴或深度交流，反思自我，尋找差距，激勵(lì)前進(jìn)。

四、結(jié)論與建議

總之，在新課標(biāo)的引領(lǐng)下，人工智能教育能夠普及普惠、深度融合，并提升全民科技素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)。未來社會(huì)必將是數(shù)字化社會(huì)[7]，要從娃娃抓起，從中小學(xué)開始，實(shí)實(shí)在在地推進(jìn)人工智能教育?；谘芯拷Y(jié)論，本文提出如下建議。

首先，堅(jiān)持科創(chuàng)育人目的。人工智能教育研究的重點(diǎn)是培養(yǎng)人的思維和問題解決的策略，從模仿到熟悉再到創(chuàng)造，進(jìn)行自我素養(yǎng)的提高。人工智能教育的重心回歸到思維層次性的鋪墊，結(jié)合學(xué)習(xí)者心智水平的發(fā)展規(guī)律，實(shí)施不同層次教育目標(biāo)要求。在基礎(chǔ)教育階段開展過程中，不能在知識(shí)和技能的具體細(xì)節(jié)上走入誤區(qū)，而應(yīng)當(dāng)把主要力量落實(shí)在目標(biāo)所要求的本質(zhì)核心上，讓學(xué)生不論是剛開始接觸還是提升階段，都做到層層遞進(jìn)螺旋上升、循序漸進(jìn)，并逐步接受、認(rèn)識(shí)和提高。各學(xué)段依據(jù)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平，靈活處理學(xué)習(xí)內(nèi)容，更多關(guān)注人的體驗(yàn)感和獲得感，注重軟素質(zhì)培養(yǎng)，培養(yǎng)有正確價(jià)值觀和道德品性的人。

其次，堅(jiān)持喚醒創(chuàng)新意識(shí)，提升創(chuàng)新素養(yǎng)。在人工智能教育的實(shí)施過程中，堅(jiān)持喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，在問題的解決過程中，尋找最優(yōu)化的算法和策略，并在模擬人類智慧的行為活動(dòng)中，認(rèn)識(shí)到人與智能機(jī)器的區(qū)別，利用機(jī)器人的傳感器來創(chuàng)新或重組設(shè)計(jì)新興機(jī)器生物體的新智能，創(chuàng)造出人類智慧下而高于人類生物體的力量，來為人類服務(wù)或提高工作效率，創(chuàng)造更為舒適的生存環(huán)境。隨著社會(huì)的發(fā)展，創(chuàng)新成為人的一種基本技能和品質(zhì)，這也是智能機(jī)器人永遠(yuǎn)不能替代人類的原因。創(chuàng)新素養(yǎng)使人的生物性外在表象在更高的層次上得以確證，使人自身的品質(zhì)和素養(yǎng)得到升華和拓展。

再次，注重學(xué)生能動(dòng)性的培養(yǎng)與習(xí)得。學(xué)生能動(dòng)性的培養(yǎng)在于自我意識(shí)的喚醒，以及學(xué)習(xí)動(dòng)力的激勵(lì)和鞭策，形成自我良好的自身學(xué)習(xí)動(dòng)力。在人工智能教育實(shí)施過程中，避免人云亦云或全程配合跟隨他人，在激發(fā)興趣上下功夫，促使自主探究并致力于深度學(xué)習(xí)與研究。在不同階段開展人工智能教育，在興趣的促使下，爆發(fā)出新時(shí)代學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不再是被動(dòng)地依照在校時(shí)間流程或活動(dòng)環(huán)節(jié)淺層次地應(yīng)付參與，而是激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)探究與學(xué)習(xí)。

最后，強(qiáng)化思維的培養(yǎng)與鍛煉啟迪。在人工智能教育實(shí)施過程中，學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性得到進(jìn)一步培養(yǎng)和啟迪，所涉及的不同編程語言在描述和解決問題過程中具有普遍通用性，或者是編程思維過程一樣，只是呈現(xiàn)形式、代碼或圖形標(biāo)示不同，從教學(xué)目的來看，這是教編程思維意識(shí)、過程和素養(yǎng)。例如，在智能設(shè)計(jì)的實(shí)踐活動(dòng)中，基于問題解決和情境預(yù)設(shè)，進(jìn)行外觀創(chuàng)意設(shè)計(jì)，進(jìn)一步對功能的實(shí)施操作中，用程序命令來進(jìn)行控制，或是基于網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)App控制；基于一個(gè)范例，對學(xué)生進(jìn)行思維的培養(yǎng)和深度強(qiáng)化，對智能設(shè)計(jì)作品進(jìn)行全過程、全方位的思維引導(dǎo)和拓展，不斷啟迪學(xué)生更多的思考，更有利于學(xué)生在實(shí)踐過程中，去捕捉已有智能素養(yǎng)基礎(chǔ)下的進(jìn)一步探究和外延學(xué)習(xí)，感悟更加深度的思維推演，進(jìn)而嘗試深度學(xué)習(xí)。在這個(gè)過程中，智能教育承載更多的目標(biāo)，不僅實(shí)現(xiàn)動(dòng)手實(shí)踐技能，還可延伸到程序設(shè)計(jì)、思維培養(yǎng)與提升，以及創(chuàng)新創(chuàng)造等。機(jī)器不能完全替代人類，人類在思維的過程中，通過量的積累，進(jìn)行沉淀、思考、創(chuàng)新、頓悟?？梢?，在人工智能教育的過程中，要防止思維約束和思維固化，并能通過具體范例舉一反三，外延拓展，以點(diǎn)帶面，強(qiáng)化思維的培養(yǎng)與鍛煉啟迪。

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Logic Main Line and Implementation of Artificial Intelligence Education

under the New Course Standard

Binghui YANG

（Wuzhong No. 5 Middle School， Wuzhong 751100， Ningxia）

Abstract： The “Information Technology Curriculum Standards for Compulsory Education （2022 Edition）” follows the laws of students’ physical and mental development， striving to build a complete information technology education system that enhances digital literacy， cultivates innovation， learning ability， and transfer ability in the digital era. From the perspective of artificial intelligence education， this paper analyzes the design and arrangement of artificial intelligence in primary and secondary school teaching under the new curriculum standards， and then achieves the implementation of artificial intelligence education. Taking artificial intelligence education as the main logical thread， the learning and implementation of artificial intelligence courses start from the experience of intelligent devices， to knowing and understanding， then to trial design， and finally to innovative design. Among them， the logical mainline of introduction， transfer， data foundation， and practical innovation runs through the entire artificial intelligence curriculum， gradually improving within the cognitive level of learners， and ultimately achieving the improvement of students’ digital literacy and skills. Based on this， from the perspective of the instrumental role and educational implementation of artificial intelligence， it is proposed that artificial intelligence education should break away from conventional practices and continuously innovate in teaching organizational forms， teaching content arrangements， communication and sharing， in order to meet the development needs of students and steadily implement artificial intelligence education under the new curriculum standards.

keywords： Information technology; Artificial intelligence; Core literacy; Curriculum standards; Artificial intelligence education

編輯：王曉明" "校對：李曉萍

DOI： 10.3969/j.issn.1673-8454.2023.07.013

作者簡介：楊炳會(huì)，寧夏吳忠市第五中學(xué)高級教師，省級骨干，省級名師網(wǎng)絡(luò)工作室主持人（寧夏吳忠 751100）