當(dāng)前,人工智能技術(shù)正在以前所未有的速度迅猛發(fā)展,并滲透融入社會的各個領(lǐng)域,深刻改變著社會運(yùn)行方式、生產(chǎn)方式與生活方式。2019年,聯(lián)合國教科文組織發(fā)布《北京共識—人工智能與教育》,建議關(guān)注人工智能對勞動力市場的系統(tǒng)性和長期性影響,將人工智能相關(guān)技能培養(yǎng)納入中小學(xué)校課程體系。我國積極應(yīng)對人工智能時(shí)代的教育挑戰(zhàn),于2024年發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》,對中小學(xué)人工智能教育進(jìn)行系統(tǒng)部署,明確了2030年前在中小學(xué)基本普及人工智能教育的戰(zhàn)略目標(biāo)。在此關(guān)鍵時(shí)期,系統(tǒng)研究世界各國中小學(xué)人工智能教育的戰(zhàn)略部署、目標(biāo)定位、行動舉措及有益經(jīng)驗(yàn),對于我國推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育、培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需要的創(chuàng)新人才具有重要意義。
一、中小學(xué)人工智能教育的價(jià)值追求
各國加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育主要基于國家發(fā)展、社會發(fā)展和個人發(fā)展三個層面的考量。在國家層面,人工智能已成為未來科技競爭的核心領(lǐng)域,從基礎(chǔ)教育階段起加強(qiáng)人工智能教育、激發(fā)學(xué)生對人工智能的興趣與創(chuàng)造力、培養(yǎng)適應(yīng)未來需求的人才,對國家搶占科技制高點(diǎn)、提高國際競爭力至關(guān)重要。在社會層面,一方面,人工智能有可能加劇社會不平等,而中小學(xué)的人工智能通識教育有助于縮小數(shù)字鴻溝,促進(jìn)教育公平;另一方面,如今的中小學(xué)生是在科技爆炸式發(fā)展中成長的“α世代”,他們不僅是智能技術(shù)的使用者,也是重要的傳播者,其智能素養(yǎng)的提升有助于社會的智能化進(jìn)程。在個人層面,智能素養(yǎng)成為未來公民的必備能力,面向所有學(xué)生的人工智能通識教育是培養(yǎng)智能時(shí)代合格公民的必要途徑。人工智能浪潮正在系統(tǒng)性地改變著社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和就業(yè)市場形態(tài),世界經(jīng)濟(jì)論壇《2025年未來就業(yè)報(bào)告》顯示,當(dāng)今就業(yè)市場所需的關(guān)鍵技能有39%將在2030年發(fā)生變化,其中人工智能和大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)安全、技術(shù)素養(yǎng)是需求增長最快的三項(xiàng)技能。為此,引領(lǐng)學(xué)生提前接觸和初步掌握相關(guān)技能,為他們未來適應(yīng)不斷變化的就業(yè)市場做好充分準(zhǔn)備,是人工智能通識教育的目標(biāo)之一。以上三個層面相互關(guān)聯(lián)、互為影響,是世界各國部署中小學(xué)人工智能教育戰(zhàn)略的主要原因與價(jià)值追求。
二、中小學(xué)人工智能教育的國際進(jìn)程
當(dāng)前各國都在逐漸加大對中小學(xué)人工智能教育的投入力度,高度重視人工智能人才培養(yǎng)。助力學(xué)生負(fù)責(zé)任、安全地參與人工智能相關(guān)活動,成為人工智能的應(yīng)用者、創(chuàng)造者和領(lǐng)導(dǎo)者,已經(jīng)成為世界各國的普遍共識。按照實(shí)際進(jìn)展,可將各國推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育的進(jìn)程劃分為以下三個階段。
一是戰(zhàn)略規(guī)劃階段。目前,大約已有70個國家發(fā)布了有關(guān)人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略文件。[1]各國人工智能戰(zhàn)略雖然路徑、要素各不相同,但大多都把人工智能人力資源建設(shè)作為整個戰(zhàn)略的重要支柱。開展人工智能教育、提高學(xué)生智能素養(yǎng)、將人工智能融入教育被許多國家納入國家發(fā)展戰(zhàn)略。例如:斯洛文尼亞《促進(jìn)人工智能發(fā)展和使用的國家計(jì)劃》提出,要提高勞動力適應(yīng)人工智能發(fā)展與變化的能力,在從小學(xué)教育到高等教育以及成人教育的各級各類教育中加入人工智能教育,系統(tǒng)審查和更新中小學(xué)課程,從人工智能的角度對課程中的計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行評價(jià)與修訂。
二是啟動實(shí)施階段。部分國家在確定人工智能教育戰(zhàn)略目標(biāo)的基礎(chǔ)上,通過啟動課程研發(fā),實(shí)施人工智能教育專題項(xiàng)目、試點(diǎn)等方式開啟中小學(xué)人工智能教育的探索實(shí)踐,但尚未在全國范圍內(nèi)全面推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育。比如:印度中等教育中央委員會在其管轄的2.2萬余所學(xué)校內(nèi)開設(shè)人工智能選修課程;美國25個州的教育部門發(fā)布了關(guān)于在中小學(xué)校開展人工智能教育的官方指南或政策,[2]如威斯康星州列出了對不同階段(小學(xué)、初中和高中)學(xué)生智能素養(yǎng)發(fā)展的詳細(xì)建議,加利福尼亞州則通過法案將人工智能教育納入全州的K-12課程。
三是全面推進(jìn)階段。進(jìn)入全面推進(jìn)階段的國家已經(jīng)將人工智能課程系統(tǒng)納入國家課程體系,面向所有中小學(xué)生實(shí)施人工智能普及教育。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織的調(diào)查,到2022年,只有15個國家將人工智能學(xué)習(xí)納入國家課程。[3]例如:阿根廷是拉丁美洲第一個將編程和機(jī)器人技術(shù)納入義務(wù)教育的國家。隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,這一數(shù)字也正在不斷上漲。例如:愛沙尼亞在其旨在提升學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的ProgeTiger計(jì)劃基礎(chǔ)上,啟動了名為“AILeap2025”的全國性人工智能教育計(jì)劃,將為學(xué)生和教師提供世界領(lǐng)先的人工智能應(yīng)用程序并進(jìn)行有效使用技能的培訓(xùn)。
三、中小學(xué)人工智能教育的課程建設(shè)
課程是推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育的直接載體,大部分國家在部署人工智能教育時(shí)直接落地到課程建設(shè)層面。例如:巴西《人工智能國家戰(zhàn)略》在人工智能人才培養(yǎng)方面,計(jì)劃為基礎(chǔ)教育學(xué)生設(shè)計(jì)開發(fā)與數(shù)字公民、大數(shù)據(jù)和人工智能導(dǎo)論相關(guān)的課程。
1.課程開發(fā)體現(xiàn)多元模式
因各國教育管理運(yùn)行體制存在差異,人工智能課程在開發(fā)設(shè)計(jì)方面亦呈現(xiàn)出不同模式,主要包括以下三類。一是政府主導(dǎo)。課程設(shè)計(jì)、開發(fā)等由政府主導(dǎo)完成,通常特別強(qiáng)調(diào)教師、人工智能專家、教學(xué)設(shè)計(jì)師等多方專業(yè)力量的協(xié)同參與。例如:克羅地亞《新興技術(shù)與人工智能》課程的研發(fā)團(tuán)隊(duì)系政府通過公開招募或特別邀請方式確定,由不同學(xué)科教師、班主任、具有多年學(xué)校工作經(jīng)驗(yàn)的教育專家、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?qū)<壹捌髽I(yè)代表共同組成。二是政府明確目標(biāo)方向,區(qū)域或?qū)W校自主設(shè)計(jì)。這種模式常見于地方或?qū)W校擁有更多教育管理自主權(quán)的國家。例如:美國發(fā)布《K-12人工智能教學(xué)框架》,以幫助各州的標(biāo)準(zhǔn)制定者和課程開發(fā)人員明晰不同年級學(xué)生所應(yīng)掌握的人工智能概念、知識及技能,各地區(qū)和學(xué)校則在該指南的指導(dǎo)下自主進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與實(shí)施。三是教育科技企業(yè)或高校研發(fā)課程,政府、學(xué)校購買課程服務(wù)。由于人工智能技術(shù)的快速迭代性,為確保課程的專業(yè)性和時(shí)效性,購買課程服務(wù)成為一些國家的選擇。例如:英特爾公司開發(fā)的“AI for Youth”課程受到泰國、波蘭、阿爾巴尼亞等多個國家的官方認(rèn)可,被作為國家課程推廣使用。
2.課程實(shí)施呈現(xiàn)不同樣態(tài)
結(jié)合本國基礎(chǔ)教育課程設(shè)置基礎(chǔ)與特色,各國的人工智能課程組織實(shí)施模式呈現(xiàn)出以下三種不同樣態(tài)。一是將人工智能課程作為與其他國家課程同等重要的獨(dú)立課程開設(shè)。例如:韓國于2021年為高中學(xué)生開設(shè)《人工智能基礎(chǔ)》和《人工智能數(shù)學(xué)》兩門選修課程,2022年在修訂的基礎(chǔ)教育課程中新增人工智能課程;奧地利在高中開設(shè)《數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能》課程。二是依托已有的信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科,將人工智能課程作為獨(dú)立模塊納入其中。例如:葡萄牙將大部分人工智能相關(guān)內(nèi)容融入數(shù)學(xué)學(xué)科的“計(jì)算思維”當(dāng)中;挪威的人工智能相關(guān)課程被納入多個學(xué)習(xí)項(xiàng)目,其中以信息技術(shù)、機(jī)器人課程最為常見。三是開設(shè)涵蓋人工智能及其他學(xué)科內(nèi)容的綜合性跨學(xué)科課程。此類課程的開設(shè)主要基于人工智能的跨學(xué)科性質(zhì),其與數(shù)學(xué)、語言、技術(shù)、歷史、科學(xué)、工程、社會、藝術(shù)、公民教育等均有著復(fù)雜的內(nèi)在連接和實(shí)踐聯(lián)系。例如:阿聯(lián)酋將機(jī)器人、編程、3D建模、電子、圖形設(shè)計(jì)等內(nèi)容整合為《計(jì)算、創(chuàng)意設(shè)計(jì)和創(chuàng)新》課程,以人工智能為重點(diǎn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)造力;印度在英特爾公司的支持下,為6~10年級的5個核心科目(印地語、英語、數(shù)學(xué)、社會研究和科學(xué))開發(fā)了200多個多學(xué)科AI綜合課程。
3.課程對象覆蓋更多群體
從課程開設(shè)年級來看,關(guān)于人工智能課程的最佳起步年級,目前世界范圍內(nèi)并無明確共識。例如:葡萄牙《2030國家數(shù)字技能倡議》提出,人工智能及相關(guān)技能教育應(yīng)覆蓋早期教育階段;印度則認(rèn)為8年級是向?qū)W生教授人工智能的理想年級,因?yàn)檫@個年級的學(xué)生對人工智能最為好奇。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織的調(diào)查,人工智能課程最傾向于面向高中生開設(shè),在基礎(chǔ)教育階段隨著年級的升高,人工智能課程所占比重穩(wěn)步增加。[4]從課程覆蓋人群來看,中小學(xué)人工智能課程的學(xué)生群體呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的特征,主要表現(xiàn)在課程性質(zhì)從選修課轉(zhuǎn)為必修課,開設(shè)年級從部分年級變?yōu)槿磕昙?,覆蓋學(xué)校從部分學(xué)校延展至全部學(xué)校,學(xué)科融合從部分學(xué)科擴(kuò)大到全部學(xué)科等。例如:韓國開設(shè)人工智能課程的人工智能教育先鋒學(xué)校數(shù)量從2021年的566所增至2023年的1233所,并將于2027年增加至2000所;[5]同時(shí)已于2025年將76本“人工智能(AI)數(shù)字教科書”引入全國學(xué)校,并應(yīng)用到英語、數(shù)學(xué)和信息學(xué)科的課程教學(xué)中,與人工智能融合的學(xué)科范圍將于2027年進(jìn)一步擴(kuò)大至社會、科學(xué)等科目。[6]
4.課程內(nèi)容存在一定差異
當(dāng)前,各國對學(xué)生應(yīng)具備的人工智能素養(yǎng)的理解存在一定差異,這種差異直接體現(xiàn)在人工智能課程的具體內(nèi)容上。例如:加拿大的課程包括數(shù)據(jù)、感知、表示和推理、學(xué)習(xí)、自然互動、社會影響6大主題;奧地利的課程涉及算法與編程、問題解決、數(shù)據(jù)素養(yǎng)、人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用、人工智能倫理、人工智能的社會影響、人工智能技術(shù)、人工智能開發(fā)等內(nèi)容,其中算法與編程所占比例最大;美國的AI4K-12人工智能工作組提出了人工智能教育的5大主題,分別是感知、表示和推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然交互和社會影響。聯(lián)合國教科文組織在一項(xiàng)調(diào)查中,將人工智能課程內(nèi)容劃分為算法與編程、數(shù)據(jù)素養(yǎng)、情景化問題解決、人工智能倫理、人工智能的社會影響、人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用、理解和應(yīng)用人工智能底層技術(shù)、理解和應(yīng)用人工智能技術(shù)以及開發(fā)人工智能應(yīng)用程序等9個專題,并將其歸入人工智能基礎(chǔ)、倫理和社交影響、理解應(yīng)用和開發(fā)人工智能3個課程領(lǐng)域。[7]2024年,聯(lián)合國教科文組織發(fā)布《學(xué)生人工智能素養(yǎng)框架》,其中包括以人為本的人工智能觀念、人工智能倫理、人工智能底層技術(shù)和應(yīng)用、人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)4個能力模塊,以及與之對應(yīng)的理解、應(yīng)用和創(chuàng)造三層進(jìn)階水平。該框架的發(fā)布為世界各國人工智能課程內(nèi)容的修訂更新提供了參考。
5.課程支持彰顯服務(wù)特色
做好包括教師培訓(xùn)在內(nèi)的人工智能課程教學(xué)支持,是為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)人工智能教育的先決條件。綜觀各國現(xiàn)況,一是通過發(fā)布課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)指南等規(guī)范性指導(dǎo)性文件為教師開展人工智能教育提供上位框架。例如:韓國發(fā)布了針對小學(xué)、初中和高中的系統(tǒng)化人工智能教育內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(草案);[8]美國教育部教育技術(shù)辦公室面向K-12的教育領(lǐng)導(dǎo)者發(fā)布相關(guān)工具包,為其提供適應(yīng)學(xué)生發(fā)展需求的AI工具整合使用策略、有效使用AI促進(jìn)教學(xué)策略等。[9]二是通過開發(fā)建設(shè)教學(xué)資源、課程、平臺等為教師的人工智能教學(xué)提供直接支持。例如:美國的AI4K-12人工智能工作組匯聚了包括書籍、報(bào)告、課程、軟件等在內(nèi)的各種人工智能教學(xué)資源供教師免費(fèi)使用;新加坡的“AI Singapore” MOOC平臺開設(shè)“AIineducation”模塊,教師可以通過該平臺訪問使用人工智能工具和模型,并獲得與教育教學(xué)相關(guān)的AI知識與技能。[10]三是為教師提供系統(tǒng)性人工智能教學(xué)培訓(xùn)。例如:韓國開展“軟件和人工智能教育的核心教師培訓(xùn)”,提出“改革教師培訓(xùn)系統(tǒng)”,旨在激勵教師探索面向未來的教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐;印度則通過競賽、虛擬研討會等為超過1萬名人工智能課程教師提供立體化的教學(xué)培訓(xùn)。
四、基于國際觀察的本土省思
回顧我國中小學(xué)人工智能教育的發(fā)展歷程,早在2003年我們便將“人工智能初步”列入高中信息技術(shù)科目選修模塊,自此開始了對中小學(xué)人工智能教育的探索嘗試。2017年,國務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布后,教育部對《高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行修訂,在必修課程中有機(jī)融入人工智能基礎(chǔ)知識,將“人工智能初步”列為選擇性必修課程。同樣是在2017年發(fā)布的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動課程指導(dǎo)綱要》設(shè)計(jì)了人工智能相關(guān)主題活動。2022年,最新版《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布,人工智能作為其中的6條邏輯主線之一,成為義務(wù)教育階段《信息科技》課程的必修內(nèi)容?!蛾P(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》2024年發(fā)布后,中小學(xué)人工智能教育的要求與目標(biāo)更加明晰。我國成為世界范圍內(nèi)為數(shù)不多的正在從國家層面全面推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育的國家之一。
與此同時(shí),社會大眾對人工智能教育的需求日益強(qiáng)烈。2025年中國青年報(bào)社社會調(diào)查中心的“兩會教育議題”調(diào)查顯示,53.4%的受訪者期待小學(xué)至高校增設(shè)程度不等的人工智能通識課程及技術(shù)倫理教育。[11]北京、上海、廣州等教育一線城市已率先開啟行動。如北京計(jì)劃從2025年秋季學(xué)期開始,在全市中小學(xué)校開展人工智能通識教育,每學(xué)年不少于8課時(shí)。
然而,對于有著全球最大規(guī)模教育體系的我國來說,在2030年以前實(shí)現(xiàn)中小學(xué)人工智能教育的基本普及并非易事。有研究指出,大多數(shù)國家的人工智能教育起始于2018年左右??傮w來看,全球中小學(xué)人工智能教育仍在不斷摸索嘗試,當(dāng)前并無太多成熟經(jīng)驗(yàn)可循。我國中小學(xué)人工智能教育雖然具有一定基礎(chǔ),但與其他國家一樣仍面臨著人工智能教育師資缺乏、資源不足、標(biāo)準(zhǔn)尚缺等問題與挑戰(zhàn)。基于國際比較與現(xiàn)實(shí)情況,我們需要從強(qiáng)化頂層規(guī)范指引、加大政策落實(shí)支持力度、擴(kuò)大資金投入與資源供給、創(chuàng)新課程教學(xué)模式等方面著手,推動我國中小學(xué)人工智能教育的規(guī)?;占?、常態(tài)化實(shí)施及高質(zhì)量發(fā)展。
在國家層面,我國亟須聚焦中小學(xué)人工智能教育加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)、加大政策支持以及擴(kuò)大資源供給。其一,有關(guān)部門應(yīng)細(xì)化出臺中小學(xué)人工智能教育標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指南等指導(dǎo)性文件,明確各學(xué)段、年級乃至學(xué)科的人工智能教育任務(wù)與目標(biāo)。其二,教師教育機(jī)構(gòu)要將教師智能素養(yǎng)納入教師數(shù)字素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)框架、教師培訓(xùn)體系及職業(yè)生涯規(guī)劃,不斷提升教師的人工智能教學(xué)能力。其三,政府要強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)人工智能教育資源建設(shè)與供給,積極引導(dǎo)科技企業(yè)參與中小學(xué)人工智能教育的課程研發(fā)、資源建設(shè)、教師培訓(xùn)等,形成政府、學(xué)校、企業(yè)三方協(xié)同推進(jìn)的良好局面;還可以依托國家中小學(xué)智慧教育平臺,為師生打造一個匯聚人工智能工具、課程、資源、服務(wù)的高水平交流互動平臺。
在學(xué)校層面,管理者和教師需清晰認(rèn)識人工智能教育的根本特征與重要意義,持續(xù)推進(jìn)人工智能教育在學(xué)校的高質(zhì)量實(shí)施。其一,人工智能是一個飛速發(fā)展的領(lǐng)域,人工智能教育應(yīng)體現(xiàn)人工智能最新發(fā)展趨勢,因此在中小學(xué)開展人工智能教育不應(yīng)僅僅著眼于“基本普及”的目標(biāo),而要特別重視實(shí)施質(zhì)量,確保切實(shí)激發(fā)學(xué)生興趣、提升學(xué)生能力。其二,學(xué)校要充分利用已有資源,花“巧心思”做好人工智能課程設(shè)計(jì)。智能教學(xué)環(huán)境并不是人工智能課程實(shí)施的必要條件,廣大中小學(xué)??沙浞掷脟壹暗胤焦矓?shù)字教育資源平臺上的免費(fèi)工具、資源,以此為基礎(chǔ)對學(xué)生進(jìn)行人工智能理解、應(yīng)用及倫理規(guī)范等方面的培訓(xùn)。其三,學(xué)校要善于開發(fā)社會資源和企業(yè)資源,創(chuàng)新課程內(nèi)容及形式。學(xué)??梢钥疾臁⑼诰蚪逃萍计髽I(yè)的人工智能課程產(chǎn)品服務(wù),通過科技企業(yè)提供技術(shù)支持和課程資源、學(xué)校教師負(fù)責(zé)教學(xué)組織的“雙師課堂”等方式,促進(jìn)人工智能教育教學(xué)高質(zhì)量實(shí)施。
來源 |《中小學(xué)管理》2025年第4期
作者 | 魏軼娜(中國教育科學(xué)研究)