人工智能普及背景下信息科技課程的重構(gòu)與創(chuàng)新

【中圖分類號(hào)】G434【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【論文編號(hào)】1671-7384（2025）06-005-03

自從2022年ChatGPT誕生以后，人工智能正在以迅猛發(fā)展速度走進(jìn)當(dāng)今社會(huì)生活的各個(gè)角落，自然也在加速改變著中小學(xué)教育體系。在培養(yǎng)可以勝任未來(lái)社會(huì)工作的人才時(shí)，我們需要思考如何與人工智能時(shí)代接軌，了解人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，并善用人工智能技術(shù)提升教育質(zhì)量。我國(guó)中小學(xué)信息科技課程正在迎接人工智能帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，面臨看全方位調(diào)整和重構(gòu)，人們也在嘗試著將人工智能融入到信息科技課程體系中。最初只是在實(shí)踐層面探索人工智能教育，但2024年11月18日教育部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》1，提出了人工智能教育六大主要任務(wù)和舉措，要求2030年前在中小學(xué)基本普及人工智能教育。這個(gè)通知意味著人工智能教育已經(jīng)從試點(diǎn)探索走向了普及推廣。人工智能普及背景下系統(tǒng)全方位地重構(gòu)與創(chuàng)新中小學(xué)信息科技課程是至關(guān)重要的，追新、育人、再組和重整就成為了信息科技課程重構(gòu)與創(chuàng)新的追求。

“追新”：融入人工智能是信息科技課程的內(nèi)容追求

一直以來(lái)，信息科技課程內(nèi)容都是在更新迭代中不斷發(fā)展的，課程發(fā)展的步伐從來(lái)沒有停止過，讓中小學(xué)生接觸和理解最新信息科技是課程的任務(wù)和宗旨。學(xué)生在信息科技時(shí)代能夠熟練地使用和駕馭信息科技工具和方法解決真實(shí)世界問題，培養(yǎng)適應(yīng)信息科技時(shí)代的思維方式，是信息科技課程一直不斷的追求。“追新”成了教育賦予信息科技課程的時(shí)代使命和責(zé)任。從曾經(jīng)的自動(dòng)化技術(shù)到信息化技術(shù)，再到智能化技術(shù)，我們要讓學(xué)生在不斷融入和追趕最新信息科技的路上，更加深刻地理解信息科技原理和駕馭信息科技工具。

“追新”意味著學(xué)生要理解人工智能帶來(lái)和產(chǎn)生的社會(huì)價(jià)值與工作意義。學(xué)生需要了解人工智能技術(shù)已經(jīng)改變了我們生活的許多方面。從智能搜索引擎、社交媒體內(nèi)容推送、汽車自動(dòng)駕駛和面部自動(dòng)識(shí)別，再到人工智能聊天機(jī)器人和圖像智能生成。人工智能技術(shù)在日常生活、工作和學(xué)習(xí)中應(yīng)用越來(lái)越普遍。明白了學(xué)習(xí)和應(yīng)用人工智能的價(jià)值與意義，學(xué)生才會(huì)愿意付出努力去了解和理解人工智能的原理和技術(shù)。

“追新”意味著學(xué)生要理解人工智能工作原理。學(xué)生不應(yīng)該僅僅成為人工智能技術(shù)的使用者，而應(yīng)該在“理解、設(shè)計(jì)和建造”新人工智能系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)人工智能原理的深刻洞察和掌握。學(xué)生能夠使用人工智能技術(shù)更好地與周圍的世界互動(dòng)，能夠創(chuàng)建和使用人工智能技術(shù)作出“聰明”的決策。他們還將獲得更好的批判性思維能力，并意識(shí)到如何利用人工智能為他們關(guān)心的問題提出新的創(chuàng)造性解決方案。

“育人”：人工智能普及背景下信息科技 課程價(jià)值再確認(rèn)

“追新”是人工智能融入信息科技課程的起點(diǎn)，讓信息科技課程始終融入最新內(nèi)容是其學(xué)科特色。但在信息科技“追新”人工智能的背后，我們要始終站在“育人”角度思考人工智能進(jìn)入中小學(xué)課程體系的價(jià)值與意義。正如義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)研制組組長(zhǎng)熊璋教授所說(shuō)：“會(huì)不會(huì)編程或操作某個(gè)軟件，那是技術(shù)課程，而不是科學(xué)課程。科學(xué)課程和非科學(xué)課程最大的差別在于是否關(guān)注人的成長(zhǎng)，而不是一個(gè)人會(huì)不會(huì)一個(gè)具體的技術(shù)?！盵2]

人工智能普及背景下信息科技課程需要一種新的思維方式一計(jì)算思維2.0。當(dāng)我們遠(yuǎn)離傳統(tǒng)編程轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法時(shí)，MattiTedre和HenrikkaVartiainen提議新版本的計(jì)算思維稱為“計(jì)算思維2.0”（CT2.0）。與規(guī)則驅(qū)動(dòng)的計(jì)算思維1.0（CT1.0）相比，CT2.0是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，戴夫·圖雷茨基和弗雷德·馬丁提出了一種廣義的人工智能思維，包括感知、推理、表征，機(jī)器學(xué)習(xí)和語(yǔ)言理解。華南師范大學(xué)的鐘柏昌教授就強(qiáng)調(diào)：“新一代人工智能特別強(qiáng)調(diào)模型的訓(xùn)練，不僅重塑了傳統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)解決問題的一般流程，形成了一種新的‘算法’，而且擴(kuò)展了原有計(jì)算思維的內(nèi)涵，即模型的訓(xùn)練與推理應(yīng)用可以作為計(jì)算思維的新生部分?！盵3]計(jì)算思維2.0概念的提出，使得人們重新思考了人工智能普及背景下信息科技課程目標(biāo)的變化，讓人們重新思考和審視信息科技課程到底要培養(yǎng)人的什么能力。如表1所示，英國(guó)列出了中小學(xué)開設(shè)AI教育課程的七個(gè)原因。

“再組”：人工智能普及背景下信息科技課程體系重構(gòu)

人工智能普及背景下，我們需要重新思考和構(gòu)造新的信息科技課程體系。但人工智能普及不意味著傳統(tǒng)信息科技課程徹底失效或被摒棄，而是融入人工智能的信息科技課程體系的“重構(gòu)”，意味著從課程目標(biāo)到課程內(nèi)容的全方位體系的重新設(shè)計(jì)和實(shí)踐。

人工智能技術(shù)對(duì)我們的生活產(chǎn)生巨大影響，機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）系統(tǒng)廣泛地在各個(gè)領(lǐng)域協(xié)同人類做出科學(xué)決策。我們不應(yīng)該僅僅將人工智能作為教育的工具，還應(yīng)該將其作為重要的學(xué)習(xí)對(duì)象。智能教育背景下，信息科技課程指向了更為智能化的數(shù)字化問題批判和解決過程。智能化背景下要求學(xué)生能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行深入理解基礎(chǔ)上，在設(shè)計(jì)、執(zhí)行方案的過程中靈活運(yùn)用知識(shí)，合理應(yīng)用智能工具，最終能夠高效、智慧地應(yīng)對(duì)復(fù)雜問題，解決現(xiàn)實(shí)問題。這些都意味著學(xué)生必須要學(xué)會(huì)使用融入人工智能的計(jì)算機(jī)科學(xué)原理和工具去解決真實(shí)問題，并在解決問題過程中提升自己的思考方式、行事方式等方面的能力和素養(yǎng)。

人工智能普及背景下信息科技課程體系重構(gòu)策略主要包括以下三個(gè)方面：（1）摒棄落伍的傳統(tǒng)信息科技內(nèi)容?！爸貥?gòu)”不是只做信息科技內(nèi)容的“加法”，無(wú)正境地增加新內(nèi)容，在做“加法”的同時(shí)也要做“減法”，要及時(shí)地摒棄落伍的傳統(tǒng)內(nèi)容。人工智能普及下的信息科技課程體系要摒棄移除一些傳統(tǒng)操作技能內(nèi)容。隨著人工智能應(yīng)用與普及，信息科技工具和手段逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化，傳統(tǒng)偏向操作技能類內(nèi)容必然大幅度減少或消失了。信息科技內(nèi)容的更替迭代很正常，在不同的歷史階段，我們要重新認(rèn)識(shí)信息科技課程的價(jià)值定位。（2）融入最新科技發(fā)展的人工智能內(nèi)容。學(xué)習(xí)人工智能很重要，人工智能無(wú)處不在，影響著中小學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)。中小學(xué)生需要了解人工智能是如何使用的，以及人工智能在現(xiàn)在和未來(lái)的可能影響。人工智能作為一種基本素養(yǎng)越來(lái)越重要，學(xué)習(xí)人工智能的工作原理，正成為當(dāng)前教育領(lǐng)域思考和努力的事項(xiàng)。人工智能素養(yǎng)主要包括識(shí)別不同類型的AI，即通過理解、設(shè)計(jì)和建構(gòu)人工智能系統(tǒng)來(lái)學(xué)習(xí)人工智能的工作原理，還包括理解人類在設(shè)計(jì)人工智能系統(tǒng)中的作用，能夠評(píng)估人工智能的影響。（3）創(chuàng)新面向未來(lái)發(fā)展的信息科技課程體系。融合了人工智能的信息科技課程一定是要介紹人工智能的原理和價(jià)值的，但人工智能原理并不是獨(dú)立存在的，而是要基于歷史性和系統(tǒng)性來(lái)融入人工智能的，要從歷史的角度講解人工智能的由來(lái)、歷程和當(dāng)下，而從系統(tǒng)性的角度則要強(qiáng)調(diào)人工智能需要融合其他技術(shù)和要素。人工智能技術(shù)應(yīng)用本身就是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此要站在系統(tǒng)角度看待人工智能技術(shù)，要將其融入信息科技系統(tǒng)之中看待其價(jià)值與作用，而不是孤立地看待。

“重整”：人工智能普及背景下信息科技課程教學(xué)升級(jí)

人工智能普及背景下信息科技課程價(jià)值與目標(biāo)都會(huì)發(fā)生改變，教學(xué)自然也要隨之升級(jí)轉(zhuǎn)型。我們將不再堅(jiān)守“講練結(jié)合”的教學(xué)方式，而是要讓學(xué)生在“理解、設(shè)計(jì)和建造”的主動(dòng)實(shí)踐中真正地內(nèi)化信息科技原理，實(shí)現(xiàn)與未來(lái)社會(huì)相適應(yīng)的行事方式。人工智能普及背景下，我們要繼續(xù)堅(jiān)持“實(shí)踐性”特征，信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)明確了“基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性”三大學(xué)科特征。堅(jiān)持實(shí)踐性的學(xué)科屬性，才能使信息科技課程不會(huì)在科學(xué)原理的學(xué)習(xí)中陷入泥潭。在學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生經(jīng)歷原理認(rèn)知、工程過程和技能熟練等環(huán)節(jié)，收獲成就感和自豪感。單靠講授方式傳授的信息科技科學(xué)原理是死的知識(shí)，而讓學(xué)生經(jīng)歷“理解、設(shè)計(jì)和建造一個(gè)新作品的創(chuàng)造性過程”，自然就實(shí)現(xiàn)了原理內(nèi)化和技術(shù)應(yīng)用。信息科技學(xué)科實(shí)踐可以表現(xiàn)為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等不同形態(tài)，但要“以真實(shí)問題或項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷原理運(yùn)用過程”，正如《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》要求：“結(jié)合人工智能技術(shù)的特點(diǎn)，大力推進(jìn)基于任務(wù)式、項(xiàng)目式、問題式學(xué)習(xí)的教學(xué)。”

如圖1所示，英國(guó)學(xué)者開發(fā)的SEAMEAI（TheAllearninglevelsframework（SEAME））學(xué)習(xí)水平框架可以幫助我們思考人工智能學(xué)習(xí)和應(yīng)用的層級(jí)。SEAMEAI框架有四個(gè)級(jí)別。SE（社會(huì)倫理層）是社會(huì)和道德層面考慮因素；A（應(yīng)用層）是應(yīng)用程序級(jí)別；M（模型層）是模型級(jí)別；E（引擎層）是引擎級(jí)別，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生成算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

結(jié)語(yǔ)

達(dá)爾文說(shuō)，能夠生存下來(lái)的物種不是最聰明的，也不是最強(qiáng)壯的，而是最適應(yīng)變化的，物競(jìng)天擇，適者生存。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展與普及，人們對(duì)于信息科技課程有了全新的認(rèn)識(shí)和理解。從以往的“應(yīng)用取向”到如今的“認(rèn)知原理”，信息科技課程價(jià)值發(fā)生了劇烈變化。技術(shù)功能越強(qiáng)大，其操作技能越簡(jiǎn)單，而理解其工作原理和具備使用倫理則顯得更為重要。但人工智能課程不能夠脫離具體技術(shù)手段和應(yīng)用場(chǎng)景空洞地界定能力概念，而是要基于具體情境闡釋人工智能能力。正如苗逢春博士所說(shuō)：“建構(gòu)獨(dú)立相對(duì)于具體平臺(tái)的專題模塊，尤其是針對(duì)人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用，可按照人工智能底層邏輯、核心技術(shù)、典型領(lǐng)域性應(yīng)用技術(shù)的序列，建構(gòu)‘以底層技術(shù)原理為綱、以核心技術(shù)為目、以具體平臺(tái)為例的人工智能通用知識(shí)技能體系。‘”[4技術(shù)在發(fā)展，人們對(duì)于人工智能新技術(shù)推動(dòng)下的社會(huì)新秩序能力要求也在不斷變化和發(fā)展。用發(fā)展的眼光看待人工智能技術(shù)，用能力本位的視角審視人工智能教育，我們終將迎接美好的教育未來(lái)。

基金項(xiàng)目：本文為2022年國(guó)家社科基金教育學(xué)一般項(xiàng)目“基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的教師教研共同體研究”（BCA220212）的階段性研究成果

參考文獻(xiàn)

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作者單位：江南大學(xué)教育學(xué)院河南洛陽(yáng)市第十三高級(jí)中學(xué)天津音樂學(xué)院

編輯：王曉波