2022年，教育部發(fā)布了《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，顯著提升了人工智能的教育地位，將其作為課程的邏輯核心，全面提升全體學(xué)生的人工智能素養(yǎng)，增強(qiáng)他們?cè)谥悄墉h(huán)境中的適應(yīng)力與創(chuàng)造力。那么，如何有效普及并開展以素養(yǎng)為導(dǎo)向的人工智能教育呢？針對(duì)這個(gè)熱點(diǎn)問題，浙江溫州開展了相關(guān)實(shí)踐研究，在人工智能數(shù)字+課程實(shí)施路徑上作了有益的探索，取得了初步成效。

人工智能教育的時(shí)代需要

新課程標(biāo)準(zhǔn)的育人價(jià)值和目標(biāo)，旨在培養(yǎng)全面發(fā)展的學(xué)生，不僅注重知識(shí)的傳授，更強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的培育，以及自主學(xué)習(xí)、合作與交流等多元化能力的提升。同時(shí)，新課程標(biāo)準(zhǔn)也致力于激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，使他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中逐漸成長為有理想、有擔(dān)當(dāng)、有本領(lǐng)的新時(shí)代青年。這樣的教育理念和目標(biāo)設(shè)定將為學(xué)生未來的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使他們能夠靈活應(yīng)對(duì)社會(huì)的不斷變化和發(fā)展，成為對(duì)社會(huì)有用的全面人才。

人工智能教育在提升學(xué)生智能素養(yǎng)方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，不僅能幫助學(xué)生深入理解信息科技，還能鍛煉學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力、邏輯推理能力及問題解決能力。作為落實(shí)新課標(biāo)的重要載體，人工智能課程為學(xué)生提供了創(chuàng)新的學(xué)習(xí)方式和先進(jìn)的工具，有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，同時(shí)促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)的有機(jī)融合與應(yīng)用。為更好地適應(yīng)智能化時(shí)代的發(fā)展需求，必須大力推進(jìn)人工智能教育，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生與智能工具的協(xié)同創(chuàng)新能力。這不僅是滿足未來社會(huì)對(duì)人才多元化需求的必由之路，更是提升國家競爭力、贏得國際舞臺(tái)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵所在。

構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的人工智能課程體系

溫州被譽(yù)為“數(shù)學(xué)家之鄉(xiāng)”，孕育了無數(shù)的杰出人才。溫州人更是以“敢為天下先”的創(chuàng)業(yè)精神著稱，這種精神不僅體現(xiàn)在商業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新和拼搏，在教育領(lǐng)域也發(fā)揮著舉足輕重的作用。溫州是全國創(chuàng)客教育的發(fā)源地，近年來一直非常重視并積極推進(jìn)人工智能教育的普及與發(fā)展。

問題與挑戰(zhàn)

2022年2月，溫州市教育局印發(fā)了《溫州市中小學(xué)推進(jìn)人工智能教育實(shí)施方案》，啟動(dòng)實(shí)施中小學(xué)校人工智能教育“五個(gè)一”工程，即打造“一校一AI課程、一校一AI團(tuán)隊(duì)、一校一創(chuàng)新項(xiàng)目、一校一智能空間、一校一品牌活動(dòng)”的人工智能教育生態(tài)體系，計(jì)劃至2025年培育1000所人工智能實(shí)驗(yàn)學(xué)校。

溫州人工智能課程在實(shí)施初期面臨多重問題。首先，教育資源分布不均，城區(qū)與山區(qū)五縣在信息科技（人工智能）專業(yè)教師資源上存在顯著差異，山區(qū)多以兼職教師為主，影響了教學(xué)質(zhì)量。其次，中小學(xué)人工智能課程體系尚不完善，教師在新課標(biāo)和新教材面前感到困惑，難以確定教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，缺乏明確的課程與評(píng)價(jià)體系的指導(dǎo)。最后，學(xué)生的跨學(xué)科問題解決能力不足，人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)需要跨越學(xué)科邊界，但當(dāng)前的課程設(shè)計(jì)往往難以實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的有效融合。

優(yōu)化與突破

為進(jìn)一步優(yōu)化課程，促進(jìn)城鄉(xiāng)教育資源均衡，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新活力，溫州教研團(tuán)隊(duì)嘗試突破4個(gè)關(guān)鍵問題：深化課程內(nèi)容、明晰育人目標(biāo)、培育學(xué)生創(chuàng)新思維，以及促進(jìn)區(qū)域優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展，初步形成素養(yǎng)導(dǎo)向的數(shù)字+課程評(píng)價(jià)體系與框架（圖1），幫助中小學(xué)教師更好地落實(shí)人工智能課程內(nèi)容。

完善的課程體系不僅是連接宏觀育人目標(biāo)與微觀課程實(shí)施的紐帶，更是一項(xiàng)龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在框架中，將優(yōu)化課程實(shí)施的關(guān)鍵要素設(shè)定為：課程內(nèi)容是否注重學(xué)段銜接，評(píng)價(jià)目標(biāo)是否突出智能素養(yǎng)，教學(xué)是否重視真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)，以及是否提供在線學(xué)習(xí)促進(jìn)區(qū)域優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。

人工智能課程普及優(yōu)化的實(shí)施策略

在數(shù)字+課程體系的指引下，溫州以“重構(gòu)學(xué)科教材、細(xì)化評(píng)價(jià)指標(biāo)、強(qiáng)化學(xué)科實(shí)踐、錄制數(shù)字課程”為4大實(shí)施策略，持續(xù)推進(jìn)人工智能課程的普及與優(yōu)化。

策略1.重構(gòu)學(xué)科教材，形成三階課程

教材是落實(shí)人工智能課程的重要基石。2020年浙江省教研室修訂教材，全省普及人工智能教育，2023年迭代融入最新的人工智能技術(shù)。內(nèi)容涵蓋人工智能的起源發(fā)展、應(yīng)用影響、識(shí)別原理、生成式人工智能創(chuàng)作、機(jī)器學(xué)習(xí)、安全倫理、典型算法等核心知識(shí)。溫州教研團(tuán)隊(duì)則基于浙江教材進(jìn)一步挖掘?qū)W校特色，梳理形成三階課程（圖2，表1），從基礎(chǔ)知識(shí)普及到實(shí)踐項(xiàng)目開展，再到跨學(xué)科的綜合應(yīng)用，逐步提升學(xué)生的人工智能素養(yǎng)和綜合創(chuàng)新能力。

策略2.深入研究課標(biāo)，細(xì)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

要培養(yǎng)創(chuàng)新后備人才，落實(shí)人工智能課程，評(píng)價(jià)的作用不容忽視。新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出要堅(jiān)持以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教，體現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一致性。因此，我們深入研究課程標(biāo)準(zhǔn)與教材內(nèi)容，通過梳理和提煉初步形成了更加明晰的人工智能素養(yǎng)等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，表2為小學(xué)部分。

此表不僅為學(xué)生的學(xué)、教師的教提供了明確的指引，也為開展人工智能課程評(píng)價(jià)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著學(xué)段的提升，情境的復(fù)雜性、多樣性隨之提升；所要求的知識(shí)技能逐漸提升，任務(wù)的綜合性逐級(jí)增加；素養(yǎng)表現(xiàn)中的能力、觀念、品格也要求不斷發(fā)展[1]。

策略3.開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對(duì)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)起著關(guān)鍵作用。溫州教研團(tuán)隊(duì)從2021年開始就在浙江省教研室的引領(lǐng)下深入研究課題，并將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的理念融入到人工智能教學(xué)實(shí)踐中，取得初步成效，形成了指向“五學(xué)五力”素養(yǎng)的人工智能項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施框架（圖3）。圍繞真實(shí)情境設(shè)計(jì)項(xiàng)目，將課堂延伸到課外，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在真實(shí)的社會(huì)環(huán)境中學(xué)習(xí)和運(yùn)用人工智能技術(shù)，并在解決問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力[2]。

案例1.溫州市岙底小學(xué)“人工智能識(shí)別校園植物”微項(xiàng)目

項(xiàng)目情境：溫州市岙底小學(xué)是一所農(nóng)村學(xué)校，“人工智能識(shí)別校園植物”微項(xiàng)目課程，學(xué)生面臨的問題是如何認(rèn)知沒有標(biāo)識(shí)的校園植物。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐：學(xué)生拍攝采集植物圖像數(shù)據(jù)，整理各類植物的數(shù)據(jù)集，再通過人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行分類訓(xùn)練，最后將訓(xùn)練好的模型集成到應(yīng)用中，能快速識(shí)別校園內(nèi)的各種植物（圖4）。學(xué)生不僅掌握了人工智能技術(shù)，還學(xué)會(huì)了如何面對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的問題，提出創(chuàng)新的解決方案。

案例2.溫州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)“人工智能稻草人”跨學(xué)科項(xiàng)目

項(xiàng)目情境：溫州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)的“人工智能稻草人”跨學(xué)科項(xiàng)目課程案例，學(xué)生面臨的問題是如何加強(qiáng)校園安全秩序管理。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐：學(xué)生聯(lián)想到用人工智能技術(shù)賦能稻草人，使其能夠自動(dòng)識(shí)別不安全行為并提供交互反饋。學(xué)生自主制訂行為標(biāo)準(zhǔn)，收集數(shù)據(jù)集，進(jìn)行模型訓(xùn)練，并編寫程序測(cè)試應(yīng)用模型，最終實(shí)現(xiàn)人工智能稻草人的多模態(tài)輸出提示功能，有效提升了校園安全管理效率（圖5）。此外，項(xiàng)目還融入了浙江溫州的STEAM教育理念，涉及了科學(xué)、工程、藝術(shù)等跨學(xué)科知識(shí)。

策略4.開發(fā)數(shù)字課程，豐富教學(xué)資源

溫州“七山二水一分田”，環(huán)境優(yōu)美，同時(shí)城鄉(xiāng)教育資源差距明顯。2024年4月，溫州組建全市骨干教師團(tuán)隊(duì)，啟動(dòng)微課教學(xué)內(nèi)容框架研究，并錄制人工智能數(shù)字課程。期望通過數(shù)字課程為學(xué)生提供更多元化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)途徑，進(jìn)一步推動(dòng)全市人工智能教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。

數(shù)字課程生動(dòng)形象地解析了人工智能的概念和原理，并設(shè)計(jì)體驗(yàn)互動(dòng)環(huán)節(jié)，包括情境引入、原理探究、案例解析、總結(jié)自評(píng)（表3），引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。數(shù)字課程是數(shù)字化時(shí)代的第二課堂，也是深入數(shù)字教研的核心內(nèi)容。

通過數(shù)字平臺(tái)，將數(shù)字課程在線發(fā)布，讓學(xué)生能夠隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。數(shù)字平臺(tái)的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)、在線交互和自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能將有效解決各地師資不足、優(yōu)質(zhì)課程缺乏，以及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足等問題。這種數(shù)字課程形式靈活，可以隨時(shí)進(jìn)行迭代更新，確保課程內(nèi)容的時(shí)效性和前沿性。

綜上所述，通過以上實(shí)施策略，以及對(duì)三階課程、評(píng)價(jià)體系、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、數(shù)字課程的持續(xù)優(yōu)化和迭代完善，溫州正朝著培養(yǎng)新時(shí)代具備創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才這一目標(biāo)邁進(jìn)。同時(shí)，也期望通過這些努力，促進(jìn)城鄉(xiāng)教育資源的均衡分布，確保每個(gè)孩子都能獲得優(yōu)質(zhì)的教育機(jī)會(huì)。展望未來，溫州將持續(xù)關(guān)注人工智能教育的前沿動(dòng)態(tài)，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化數(shù)字+課程體系，以適應(yīng)學(xué)生日益多樣化的學(xué)習(xí)需求，為他們的成長和發(fā)展提供更為廣闊的平臺(tái)。