中小学实施人工智能教学的现状与策略.docx

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中小学实施人工智能教学的现状与策略

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王志英

摘要：人工智能正在迅速改变人们的生活方式，并对社会产生巨大影响。文章从人工智能政策的背景入手，分析广东省深圳市人工智能实施现状。中小学人工智能教学的发展需要从实验室建设、课程设计、师资培训、教学评价等多方面考虑。并针对当前中小学人工智能教学相关问题提出有针对性的意见和建议。

关键词：人工智能技术;中小学人工智能;中小学编程

中图分类号：G4文献标识码：A

引言

《方案》重点阐述了我国人工智能发展的步骤和目标，也阐述了人工智能教育在中小学教育领域的地位和作用。2018年1月教育部发布的高中课程指导意见提出，开设与中小学人工智能相关的课程，逐步强调设计教育、学科人工智能建设、复合型人才培养，打造高水平领域我国人工智能人才。人才是技术创新的关键要素。国家更加重视人才培养。预计到2050年，我国人工智能人才将达到3000万。制定符合中小学教育规律的一站式培训计划。

一、开展人工智能教育面临的难点

（一）人工智能教育尚未成为独立的课程

如今，在教育部发布的各种课程文件中，还没有出现“人工智能课程”的表述。近期关于人工智能教育的表态，体现了教育部对政协委员提案的回应。“小学科学、初中科学、普通高中信息技术、普通高中技术、中小学综合实践活动都包含在与课程相关的人工智力教育中。”

（二）人工智能教育教材少

2019年12月16日，教育部发布了《中小学教材管理行动》、《高职院校教材管理行动》和《普通高等学校教材管理行动》的公告。其中，第一章第二条明确，“中小学教科书是指按照国家义务教育和普通高中课程计划编制的教科书，以及属于该教科书内容的教材。（特别是包括配套书籍）音像、图集、活动手册等《》。今天，人工教学教育的国家课程标准只出现在《通用技术课程（实验）》中，相关课程标准有在义务教育阶段尚未明确，因此，遵循国家课程标准的人工智能书籍是高中使用的《信息技术选择性必修4——人工智能初步》。

（三）学生水平相差很大，实施个性化教学压力大

截至2020年12月，我国网民规模达9.89亿，手机网民规模达9.86亿，互联网普及率达70.4%。其中，40岁以下网民超过50%，学生网民最多，占比为21.0%。但中小学生的信息技术水平相差很大。除了上文提到的因为学校对信息技术课程教学重视程度不同造成了信息技术水平差异外，家庭因素也是造成信息技术水平差异很重要的因素。

学生水平参差不齐，给人工智能教学带来了巨大的不便。如何分析人工智能学习水平、如何分层教学、如何进行有针对性地教学，成为人工智能教育中不得不思考的问题。

二、开展人工智能课程的意义及思路

未来对人才培训的需求是不断发展的技能。必要的工作技能或所需能力包括意义建构、创新和适应性思维、跨学科能力、设计思维、计算思维、社交智能、新媒体阅读、虚拟协作、阅读写作文化等。人类社会的未来不是人与机器的较量，而是会人工智能的人和不懂人工智能的人的较量。他们必须与情报竞争。系统协同工作，必须能够掌握操作智能技术，使用人工智能服务社会和改善生活，并负责任地使用人工智能。

因此，人工智能教育的目的不是为广大学生普及人工智能科学，也不是从小培养程序人才，而是让学生对人工智能有远见和理解，在任何地方都能看到和使用。未来、鉴赏能力和应用能力，从小就注重培养学生的技能和素质，提高学生的解决问题能力、逻辑水平、组织能力、跨学科能力、自主创新能力、自主学习能力。学校和教师需要为学生未来的生活、就业、发展和适应社会需要做好必要的介绍准备。

三、做好人工智能教育的建议

（一）课程安排

人工智能技术中的许多代表性内容，如图像（人脸、数字等）识别、有哪些信誉好的足球投注网站、机器学习、深度神经网络等，算法较难。在基础教育阶段，如何将类似的人工智能技术的工作过程让中小学生能够形象的学习和了解，并加以复现，是当前开展人工智能教学需要思考的问题。立足当前课堂教学现状，教师只能关注应用和体验，以及相关程序模块的应用和硬件实现。也就是说，教师在课堂上可以辅导学生按照教程编程和搭建做出一个作品，实现人脸识别等功能，而对人工智能技术的基本原理、思想和方法，目前只能浅层涉及，让学生有初步的机器学习的概念，无需深入学习。

从学生的长远发展考虑，建议教育主管部门组织专家制定小学和初中课程标准，重新审视《标准》中人工智能的相关内容，制作专业的学习教程，立足于中小学生的知识水平和认知特点，帮助学生循序渐进地学习和掌握人工智能的相关原理和方法，让学生除了会用、会做，还要懂，做到举一反三。

（二）建设人工智能教育区域一体化合作机制

资源平台一体化。算力、算法、数据是人工智能的三大基石。建立人工智能实验平台和计算平台需要强大的人力、物力和财力，相关的账号、数据等标准比较难统一，后期的平台维护也是一个巨大的挑战。因此，有必要以