首頁(yè)>檢索頁(yè)>當前

用課程的力量推動(dòng)人工智能教育普及

發(fā)布時(shí)間:2024-06-27 作者:余麗麗 溫正胞 來(lái)源:中國教育報

新型人工智能技術(shù)給教育帶來(lái)了新的機遇和挑戰,教育亟須思考如何使學(xué)生做好迎接智能時(shí)代的準備,由此,人工智能成為全球中小學(xué)新的學(xué)科領(lǐng)域。教育范疇內的“人工智能課程”是指涵蓋人工智能領(lǐng)域主題并結合人工智能相關(guān)應用的結構化學(xué)習項目。近年來(lái),國際組織和部分國家關(guān)注中小學(xué)階段人工智能課程的開(kāi)發(fā)和實(shí)施。比如,聯(lián)合國教科文組織撰寫(xiě)了《K—12人工智能課程:政府認可的人工智能課程圖景》報告,描繪了人工智能基礎教育課程的全球圖譜。奧地利、印度、韓國、比利時(shí)、卡塔爾等國家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了政府核準和實(shí)施的人工智能課程。沙特阿拉伯、塞爾維亞等國家正在研制中小學(xué)階段的人工智能課程。這些課程既有覆蓋小學(xué)至高中所有年級的,也有只覆蓋其中一個(gè)或兩個(gè)學(xué)段的。根據已有案例,目前中小學(xué)人工智能課程具有兩個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn),即能力本位和多元統籌實(shí)施。

課程目標和內容堅持能力本位

經(jīng)濟合作與發(fā)展組織將“能力”定義為在特定情境下應對復雜問(wèn)題所需的知識、技能、態(tài)度和價(jià)值觀(guān)。隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展,“能力”這一概念的內涵和外延在不斷拓展。聯(lián)合國教科文組織發(fā)表的《人工智能時(shí)代的能力培養綜合報告》指出,人工智能時(shí)代的公民需要了解人工智能的功能、局限和潛在影響,同時(shí)要學(xué)會(huì )批判性地應用。引導人工智能為公眾利益服務(wù),需要每個(gè)人都具備一定程度的人工智能能力,包括掌握一定的人工智能知識、理解和運用人工智能以及把握人工智能的價(jià)值取向,即具備“人工智能素養”。

依據能力本位的課程目標,全球中小學(xué)人工智能課程主要圍繞三大領(lǐng)域的九個(gè)專(zhuān)題內容展開(kāi),聚焦智能時(shí)代工作和生活所需的技能和價(jià)值觀(guān),依據全球和各自國家的發(fā)展目標,結合特定的教學(xué)環(huán)境靈活開(kāi)發(fā)。三大領(lǐng)域是指人工智能基礎,倫理和社交影響,理解、應用和開(kāi)發(fā)人工智能。九個(gè)專(zhuān)題包括算法和編程、數據素養、情景化問(wèn)題解決、人工智能倫理、人工智能的社會(huì )影響、人工智能在其他領(lǐng)域的應用、理解和應用人工智能底層技術(shù)、理解和應用人工智能技術(shù)、開(kāi)發(fā)人工智能應用程序。其中,人工智能基礎課程領(lǐng)域包含算法和編程、數據素養以及情景化問(wèn)題解決等內容,構成了大多數中小學(xué)人工智能課程的基礎,占總課時(shí)分配的41%,其中,算法和編程占據的課時(shí)比例最大。倫理和社交影響課程領(lǐng)域包含人工智能倫理、人工智能的社會(huì )影響和人工智能在其他領(lǐng)域的應用等內容,與我們日常使用人工智能息息相關(guān)。這類(lèi)課程占據總課時(shí)的24%。理解、應用和開(kāi)發(fā)人工智能課程領(lǐng)域包括理解和應用人工智能技術(shù)、現有的人工智能工具以及開(kāi)發(fā)人工智能應用程序等內容,占總課時(shí)的25%,其中,理解和應用人工智能技術(shù)的課程內容占該類(lèi)別一半以上的課時(shí)。

多方協(xié)作統籌課程的實(shí)施和評估

人工智能課程的實(shí)施和評估是將課程理論轉化為教學(xué)實(shí)踐的關(guān)鍵環(huán)節?!禟—12人工智能課程:政府認可的人工智能課程圖景》顯示,國家或政府主導的人工智能課程以學(xué)生利益為主,注重組建專(zhuān)家、學(xué)者和教師專(zhuān)業(yè)團隊,借鑒來(lái)自國內外學(xué)科專(zhuān)家和教育從業(yè)者的專(zhuān)業(yè)建議,以最優(yōu)的方式實(shí)現課程資源統籌,以國家引導、多方協(xié)作的方式規劃和落實(shí)。

其一,引導人工智能賦能教師。教師是微觀(guān)層面的課程設計者和實(shí)施者。人工智能正在改變教育方式和教育的數字基礎設施,顛覆了以往對教師教學(xué)能力的定義。人工智能課程實(shí)施需要重新界定教師在人工智能教育環(huán)境中所需的能力,引導人工智能賦能教師。當下,大多數國家在嘗試提升現有教師的數字技能。比如,中國和葡萄牙利用國家的培訓項目對涉及人工智能課程的教師進(jìn)行培訓,奧地利將人工智能相關(guān)專(zhuān)題納入高等教育機構的教師職前培訓。此外,一些國家和地區還會(huì )在人工智能課程實(shí)施前為教師提供教材和評估指南等資源。

其二,采用創(chuàng )新的項目式學(xué)習方法。人工智能課程涉及的領(lǐng)域很廣泛,課程的實(shí)施需要采用創(chuàng )新的教學(xué)方法。項目式學(xué)習關(guān)注實(shí)踐技能的發(fā)展和實(shí)際問(wèn)題的解決,是培養批判性思維、創(chuàng )新精神和團隊合作能力的有效教學(xué)方式?;陧椖窟M(jìn)行學(xué)習是當下許多國家和行業(yè)開(kāi)發(fā)人工智能課程的突出特點(diǎn),全世界約有1/3的人工智能課程將基于項目的學(xué)習作為一種教學(xué)策略。

其三,優(yōu)化課程的學(xué)習工具和環(huán)境。人工智能課程需利用外在資源來(lái)支持其實(shí)施和評估。要使學(xué)生掌握在各領(lǐng)域和多元環(huán)境中應用人工智能的基本能力、形成可遷移技能和價(jià)值取向,需要創(chuàng )建公共在線(xiàn)學(xué)習平臺和學(xué)習工具,同時(shí)開(kāi)發(fā)適當的學(xué)習環(huán)境,來(lái)支持人工智能教學(xué)工作的開(kāi)展。比如,塞爾維亞等國家正在開(kāi)發(fā)包含互動(dòng)任務(wù)等功能的在線(xiàn)工具,旨在通過(guò)該工具來(lái)提升人工智能課程的有效性。

其四,建立人工智能課程質(zhì)量評估系統。當下,由于全球人工智能課程開(kāi)發(fā)尚未普及,有關(guān)人工智能課程評估的研究相對較少,人工智能課程質(zhì)量和有效性的評估大部分依賴(lài)于專(zhuān)家對課程的審查。未來(lái),應逐步建立并完善人工智能課程質(zhì)量評估系統,進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)研究,同時(shí)向教師、學(xué)生、學(xué)術(shù)或業(yè)界專(zhuān)家尋求反饋,以提供評估證據基礎。

較有特色的課程開(kāi)發(fā)案例

卡塔爾“計算和信息技術(shù)”課程??ㄋ枴?030國家愿景”將科技視為現代知識型經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素??ㄋ枃艺n程框架堅持以學(xué)生為中心,基于實(shí)踐項目,將“計算和信息技術(shù)”列為中小學(xué)所有年級的必修課程,同時(shí)在高中階段設置“高科技方向”選修課程,目標是“在邏輯和數學(xué)思維、語(yǔ)言和交流、讀寫(xiě)能力和創(chuàng )造力培養方面,為孩子們提供有益的學(xué)習機會(huì )”。這些課程涵蓋算法、編程、倫理和社交影響、對人工智能工具和技術(shù)的理解和應用等內容。此外,選修“高科技方向”課程的學(xué)生還要進(jìn)行人工智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的學(xué)習??傮w來(lái)說(shuō),卡塔爾“計算和信息技術(shù)”課程涵蓋了知識、技能和態(tài)度三個(gè)維度,重點(diǎn)關(guān)注計算機科學(xué)原理和實(shí)踐、數字素養和軟技能提升,著(zhù)重提升學(xué)生協(xié)作、溝通、批判性思維和解決問(wèn)題的能力。在社會(huì )協(xié)同方面,課程管理者會(huì )定期審查課程標準,以確保課程符合計算機科學(xué)和信息技術(shù)領(lǐng)域最新的發(fā)展趨勢。在更新課程標準時(shí),課程管理者還會(huì )廣泛收集教師反饋和國際層面的有益經(jīng)驗。該課程不依賴(lài)于特定的技術(shù)、平臺或應用程序,以充分保證課程實(shí)施的可持續性。

印度“Atal Tinker實(shí)驗室人工智能模塊”課程。為確保印度學(xué)生能夠了解人工智能,并在未來(lái)應用人工智能技術(shù)解決本地和全球性的問(wèn)題,印度中等教育中央委員會(huì )在其管轄的2.2萬(wàn)余所學(xué)校中開(kāi)設了人工智能選修課程。該課程主張“在做中學(xué)”,讓學(xué)生有機會(huì )使用人工智能解決現實(shí)挑戰并從中學(xué)習人工智能新技術(shù)。在社會(huì )協(xié)同方面,印度中等教育中央委員會(huì )與英特爾、微軟等行業(yè)供應商合作,共同開(kāi)發(fā)培訓內容和支持性材料,編寫(xiě)符合印度中等教育中央委員會(huì )課程目標的教科書(shū)。師資方面,印度中等教育中央委員會(huì )安排了教師和導師培訓,并編制了一系列材料,包括指南、多學(xué)科教案和教材。課程實(shí)施過(guò)程中,為使人工智能課程順利地融入學(xué)校,印度中等教育中央委員會(huì )還開(kāi)展了一系列活動(dòng),包括競賽、研討會(huì )、夏令營(yíng)等多種形式,旨在為學(xué)生探索人工智能技術(shù)提供更多機會(huì )。比如在為期3天的“AI-thon”夏令營(yíng)中,學(xué)生可利用人工智能完成項目設計。類(lèi)似的活動(dòng)已經(jīng)吸引了超過(guò)1萬(wàn)名教師和12萬(wàn)名學(xué)生接受人工智能方面的培訓。此外,學(xué)校在課程整合和統籌上發(fā)揮著(zhù)巨大的作用。課程進(jìn)度、教學(xué)大綱、教學(xué)方法和教學(xué)途徑的設計以及必要資源的采購等,都需要學(xué)校層面統一管理。印度學(xué)校積極開(kāi)展教師培訓,統籌各利益攸關(guān)方,動(dòng)員學(xué)生和家長(cháng)參與進(jìn)來(lái),確保人工智能課程目標的實(shí)現。

奧地利“數據科學(xué)和人工智能”課程。該課程以學(xué)分制的必修課形式在高中開(kāi)設,共有144課時(shí),其中50%的課時(shí)用于教授人工智能基礎,包括算法和編程、情景化問(wèn)題解決和數據素養;倫理和社交影響占據35%的課時(shí),教授人工智能在其他領(lǐng)域的應用、人工智能倫理和人工智能的社會(huì )影響;剩下15%的課時(shí)用于教授理解、應用和開(kāi)發(fā)人工智能。參與課程學(xué)習后,學(xué)生能掌握以下知識和技能:了解編程語(yǔ)言和算法,學(xué)習數據素養的基本原理;應用一定標準評估數據來(lái)源和數字內容的可信度和可靠性;了解信息通信技術(shù)領(lǐng)域新興技術(shù)在社會(huì )中的應用;了解數字媒體,學(xué)習有關(guān)“云”的知識和網(wǎng)絡(luò )計算機相關(guān)理論;知曉使用人工智能技術(shù)會(huì )導致的倫理困境,并能夠積極參與相關(guān)問(wèn)題的社會(huì )討論。奧地利將人工智能相關(guān)專(zhuān)題納入高等教育機構的教師職前培訓,不僅講授通用的人工智能知識,還指導教師如何使用人工智能來(lái)支持教和學(xué)。在社會(huì )協(xié)同方面,奧地利統籌多方資源來(lái)實(shí)施人工智能課程,依據年級和學(xué)生水平的不同,使用不同的資源和平臺。

(作者單位系杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院,溫正胞系該院校長(cháng)、教授、博士生導師)

《中國教育報》2024年06月27日第9版 

0 0 0 0
分享到:

相關(guān)閱讀

最新發(fā)布
熱門(mén)標簽
點(diǎn)擊排行
熱點(diǎn)推薦

工信部備案號:京ICP備05071141號

互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證 10120170024

中國教育報刊社主辦 中國教育新聞網(wǎng)版權所有,未經(jīng)書(shū)面授權禁止下載使用

Copyright@2000-2022 www.tubemateyoutubedownloaderapps.com All Rights Reserved.

京公網(wǎng)安備 11010802025840號