在党中央、国务院各项政策的引导下,人工智能教育蓬勃发展。随着《中小学人工智能通识教育指南(2025年版)》和《中小学生成式人工智能使用指南(2025年版)》的发布,科学规范推进人工智能全学段教育迎来新的任务。学校是开展人工智能教育的重要阵地之一,2024年《教育部办公厅关于加强中小学人工智能教育的通知》提出了2030年前在中小学基本普及人工智能教育的目标任务。在基础教育领域,以课堂主渠道开展人工智能教育,提升青少年对人工智能发展现状和研究前沿的认知水平、实践能力和创新精神,更好地适应人工智能时代的生活,不仅是培养新时代创新人才的重要手段,更是国家经济与社会发展的需要。
明确人工智能课程内涵
人工智能课程的核心概念在学界没有统一、清晰的界定。特别在基础教育阶段,有些学校将科技教育、程序设计、机器人竞赛、创客活动、3D打印、教育网络化、数字化,都冠以人工智能课程之名,容易导致教育目标模糊。另外,在现实教学中将大学的课程内容照搬到中小学的现象比较普遍,在没有相应数学基础的条件下,把复杂的算法硬灌给学生,教学效果不佳;还有些课堂教学虽然活动很丰富,学生参与很积极,但是学生实际收获却非常有限。由于人们对人工智能教育的内涵、外延没有清晰、统一的认识,这些活动与人工智能的关系难以严格、准确地把握。因此,学校在开设人工智能课程时,首先要深入探讨并明确学生应该学习哪些内容,人工智能课程的最佳形态是什么。
事实上,人工智能课程与现有的信息科技教育、编程教育、智能机器人教育、STEM教育、创客教育既有关联、交叉,又在教育目标、学习形式上差距较大。根据《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》及《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》中关于人工智能概念的表述,人工智能课程应主要包括中小学校里开设的关于研究、解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的内容。课程主要内容指向智能机器所执行的与人类智能有关的功能,如学习、感知、思考、理解、识别、规划、推理、决策、抽象、创造和问题求解等;涉及的具体技术应用包括人脸识别、图像识别、动作识别、自然语言处理、自动翻译、增强现实、生成式人工智能等;课程形态包括学校独立开设的校本课程,或者是信息科技(含信息技术)课程中设置的相关模块或主题,也可以是融合了不同学科知识的跨学科综合课程。不包含以上人工智能核心内容的编程、创客、STEM、学科竞赛等科技活动不应进入人工智能课程教学之列,而应该专注于发挥这些科技活动原有的育人价值。
理清人工智能课程与国家课程关系
目前,人工智能课程不是国家义务教育和高中课程方案中设置的独立课程,人工智能教育内容与信息科技课程内容存在不可避免的交叉。
在高中阶段,《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》设置了“人工智能初步”选修模块,内容包括“人工智能基础”“简单人工智能应用模块开发”“人工智能技术的发展与应用”三部分,要求学生能描述人工智能的基本特征,会利用开源人工智能应用框架,搭建简单智能系统;了解人工智能的新进展、新应用(如机器学习、自动翻译、人脸识别、自动驾驶等),并能适当运用在学习和生活中;了解人工智能的发展历程,能客观认识智能技术对社会生活的影响。
在义务教育阶段,《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》在初中学段设置了“人工智能与智慧社会”部分。课程内容包括“人工智能的基本概念和常见应用”“人工智能的实现方式”“智慧社会下人工智能的伦理、安全与发展”三部分,介绍人工智能的基本概念和术语,让学生理解人工智能的特点、优势和能力边界,知道人工智能与社会的关系,以及发展人工智能应遵循的伦理道德规范。要求学生认识和感受人工智能的魅力,知道人工智能发展必须遵循的伦理道德规范,也能认识到智慧社会这一新型社会形态下的新机遇与新挑战。
因此,人工智能课程需要以相关国家课程为基础,作为信息科技课程等国家课程的补充和延伸,以地方课程或校本课程形态开展。一方面,人工智能课程可通过系统化的课程、活动和实践,普及人工智能的基本概念、技术原理、应用场景、伦理安全和社会影响。另一方面,应多维度开发人工智能教育的解决方案、课程内容、技术产品,鼓励区域及学校结合自身优势开发特色课程,多角度、多途径实现人工智能教育的育人价值。
设计符合学生认知的课程体系
信息科技(含信息技术)课程作为国家课程,是开展人工智能相关课程的基本要求和简便方式,但由于全国范围内,各地信息科技、人工智能教育发展还不均衡,其在学校课程体系中还未得到充分重视,在国家课程中落实人工智能教育内容存在难度。其中,信息科技课时数量少且不能得到保障,是人工智能相关课程教育价值没有得到充分发挥的重要原因。就高中信息技术课程而言,其中人工智能内容属于选修,在课堂教学中落实得比较有限。《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》中设定的高中必修模块内容应在72课时内完成,而课程方案只安排54课时,教学目标难以达成,人工智能课程及其他选修模块开设难以保障。就义务教育信息科技课程而言,信息科技课程只在三至八年级设置独立课时,“人工智能与智慧社会”模块没有课时保证,在多数地区没有配置专门课时,与之配套的教材、教学装备、教学平台等教学资源也严重不足,课程目标的落实存在很大困难。
对此,一方面,需加强信息科技国家课程建设。在中小学开设人工智能相关课程,是开展人工智能教育的重要手段。以信息科技国家课程为主要载体,通过人工智能技术相关的应用体验、知识原理、社会伦理及法律道德规范教育,满足普通学校开展人工智能教育的最基本需求,是最为可行且高效的方式。因此,要加强人工智能课程建设,应首先加强信息技术与信息科技国家课程建设。教育行政部门应大力加强对信息技术、信息科技国家课程实施的支持力度,解决课时、师资、资源、评价等方面长期存在的问题,在政策、资金、制度等方面给予保障。
另一方面,应设计符合学生认知规律的人工智能课程内容。中小学人工智能教育应分为通用基础课程、地方及学校特色拓展课程和高阶创新课程三个层次。基础课程应以培养学生智能素养为目标,课程内容设计应符合普通学生认知规律。如小学低年级以“AI小助手”体验项目为主,学习语音识别、图像分类等基础技术;初中阶段依托信息科技课程,开展智能气象站、校园能耗优化等跨学科项目;高中阶段则引入开源框架,指导学生开发简易AI应用。教学方式应通过活动过程趣味化、活动设计精细化、思维过程可视化,激发学生的学习兴趣和热情,同时提升学生的学科素养。例如,按照2024年《教育部办公厅关于加强中小学人工智能教育的通知》精神,北京市教委制定了《北京市推进中小学人工智能教育工作方案(2025—2027年)》,自2025年秋季学期起,全面实施中小学人工智能通识教育,在所有年级开设人工智能课程。该方案计划在未来3年内,构建多层次人工智能教育课程体系、常态化人工智能教育教学体系、泛在化人工智能教育支撑体系、多渠道人工智能教育师资体系、立体化人工智能教育应用体系和多维度人工智能教育推广体系。
加强人工智能课程师资与能力建设
师资队伍建设是人工智能教育发展的关键。承担人工智能课程教学任务的主体是中小学信息科技教师,他们在学校日常工作中承担了大量事务性工作、技术服务性工作,教学业务学习时间精力不够,工作成就感不强,队伍不稳定。人工智能处在信息科技发展的最前沿,一线教师普遍没有接受过专业培训,需要投入大量时间、精力进行学习。面对人工智能、大模型带来的挑战,教师需要积极接受与适应,通过系统培训,掌握人工智能在教育领域内带来的潜在优势。
在2024年面向北京市全市中小学校的调研中,信息科技骨干教师对推进中小学人工智能课程实施的建议有360多条。经过词频统计分析,教师对推进课程最关注的关键词首先是“培训”,其次才是课程、设备等支持。可见,培训是人工智能课程的首要需求。
因此,建设人工智能课程体系应把开展人工智能师资培训作为基础,可配合各学科教师人工智能应用实训,设立专项,结合日常教研活动,开展信息技术、信息科技教师人工智能专业知识与技能培训,提高人工智能课程师资水平。鼓励相关高校、科研机构、学术团体及科技企业为培训提供资源。培训内容应包括了解人工智能的发展历程、基本原理、常见算法等基本知识;掌握相关教学方法,熟练运用教学工具进行教学;掌握常用编程工具的使用、机器人搭建与编程、智能硬件的操作。培训时间安排可以将短期集中培训和长期分散培训相结合,短期集中培训用于系统传授知识和技能,长期分散培训可以通过线上交流、定期研讨等方式进行。培训导师可邀请高校的人工智能专家、学者和具有丰富教学经验的一线教师。培训方式包括讲座与理论学习、成功案例分析、实践操作、小组讨论与合作、观摩与反思等。
另外,搭建研究平台,建立区域性的中小学人工智能课题研究交流平台,促进资源共享和经验交流,开展专项成果征集评选,对在人工智能课题研究中取得突出成果的学校和教师给予表彰和奖励,也是推进人工智能课程实施的重要举措。此外,整合高校和企业资源,推动高校与中小学合作,为中小学提供理论指导和技术支持,同时鼓励相关科技企业为教师研究提供实践场地和设备,也可以拓展人工智能课程师资培训资源来源。
构建人工智能教育课程体系是推进中小学人工智能教育最重要的途径。在多年探索实践中,人工智能教育教学中有许多问题没有成熟的解决办法,还需加大人工智能教育研究支持力度。鼓励学校、教师积极开展人工智能课程教学研究,在各级规划课题和数字教育立项课题中增加人工智能课程选题,为中小学人工智能课题研究项目的立项、审批及研究实施提供便利。
(作者系北京教育科学研究院基础教育教学研究中心信息技术教研室主任)
作者:王振强