隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，世界各國(guó)愈發(fā)認(rèn)識(shí)到，人工智能素養(yǎng)是每一位公民應(yīng)當(dāng)具備的核心素養(yǎng)和生存能力，紛紛將其作為提前做好人力資源布局的關(guān)鍵抓手。提升學(xué)生的人工智能素養(yǎng)是中小學(xué)人工智能教育的核心任務(wù)[1]?！督逃哭k公廳關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》（教基廳函〔2024〕32號(hào)）指出，應(yīng)“穩(wěn)步推進(jìn)”中小學(xué)人工智能教育普及工作，“探索將人工智能素養(yǎng)納入學(xué)生綜合素養(yǎng)評(píng)價(jià)體系”，“培育具有創(chuàng)新潛質(zhì)的青少年群體”[2]。遺憾的是，目前中小學(xué)人工智能課程的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容結(jié)構(gòu)缺乏體系化、時(shí)代性與科學(xué)性，難以全面體現(xiàn)新一代人工智能教育特色，導(dǎo)致人才培養(yǎng)與國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略有所出入。為助力解決中小學(xué)人工智能教育“教什么”這一關(guān)鍵問(wèn)題，本文將以《深圳市義務(wù)教育人工智能課程綱要（修訂版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《綱要》）為例，探討如何優(yōu)化設(shè)計(jì)我國(guó)中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容。

中小學(xué)人工智能課程的內(nèi)容框架

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外相關(guān)政府部門(mén)和組織紛紛發(fā)布中小學(xué)人工智能教育頂層設(shè)計(jì)文件或指導(dǎo)文件，促進(jìn)中小學(xué)人工智能教育的普及推廣，例如美國(guó)AI4K12工作組發(fā)布的《國(guó)家K—12人工智能教育指南》[3]、聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布的《K—12人工智能課程：政府認(rèn)可的人工智能課程藍(lán)圖》[4]、我國(guó)中央電化教育館發(fā)布的《中小學(xué)人工智能技術(shù)與素養(yǎng)框架》[5]、中國(guó)教育學(xué)會(huì)組織編制的《中小學(xué)人工智能課程開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[6]，以及華東師范大學(xué)組織制定的《中小學(xué)人工智能課程指南》[7]等。通過(guò)橫向比較，大多數(shù)文件的課程目標(biāo)和內(nèi)容可重新分類(lèi)為“人工智能與社會(huì)發(fā)展”“人工智能與人類(lèi)智能”及“人工智能技術(shù)與開(kāi)發(fā)”三大主題，均強(qiáng)調(diào)人工智能技術(shù)維度[8]。美國(guó)《國(guó)家K—12人工智能教育指南》圍繞“感知、表示與推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、社會(huì)影響”五大核心概念構(gòu)建人工智能課程框架，并將課程內(nèi)容劃分為不同的學(xué)段。其中，感知、表示與推理、機(jī)器學(xué)習(xí)可歸屬為人工智能技術(shù)與開(kāi)發(fā)主題，人機(jī)交互、社會(huì)影響則分別屬于人工智能與人類(lèi)智能、人工智能與社會(huì)發(fā)展主題。此外，我國(guó)《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》[9]將人工智能相關(guān)內(nèi)容劃分為“人工智能的基本概念和常見(jiàn)應(yīng)用”“人工智能的實(shí)現(xiàn)方式”“智慧社會(huì)下人工智能的倫理、安全與發(fā)展”三個(gè)部分，也體現(xiàn)了人工智能技術(shù)及其與人類(lèi)、社會(huì)的相互作用。

各國(guó)對(duì)中小學(xué)人工智能課程的內(nèi)容框架達(dá)成諸多共識(shí)。在課程定位方面，普遍認(rèn)為人工智能課程應(yīng)是面向全體未來(lái)公民的普及性課程，課程應(yīng)讓學(xué)生建立對(duì)人工智能的基本認(rèn)識(shí)[7]。在教學(xué)目標(biāo)方面，均強(qiáng)調(diào)人工智能課程應(yīng)注重知識(shí)、能力、態(tài)度的整合，培育學(xué)生適應(yīng)數(shù)智時(shí)代發(fā)展的人工智能素養(yǎng)。然而，由于依據(jù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致課程內(nèi)容要求差異較大[10]。例如，《中小學(xué)人工智能技術(shù)與素養(yǎng)框架》要求學(xué)生掌握“人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)”等高階性的內(nèi)容，《K—12人工智能課程：政府認(rèn)可的人工智能課程藍(lán)圖》和《中小學(xué)人工智能課程指南》則注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“人工智能基礎(chǔ)”“人工智能概念與歷史”等基礎(chǔ)性?xún)?nèi)容，尚未建立統(tǒng)一連貫的體系結(jié)構(gòu)。另外，這些課程內(nèi)容設(shè)計(jì)未體現(xiàn)新一代人工智能最新發(fā)展成果，如生成式人工智能的應(yīng)用，從而弱化了人工智能課程的前沿性與時(shí)代性。此外，部分課程內(nèi)容與不同學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知水平匹配度低、科學(xué)性不足，難以滿足開(kāi)發(fā)創(chuàng)新型人工智能工具所需的創(chuàng)造力和技能要求[11]?；诖?，本研究試圖以人工智能素養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合新一代人工智能特征及學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，優(yōu)化設(shè)計(jì)中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容體系。

中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)理念

為有效培養(yǎng)學(xué)生的人工智能素養(yǎng)，中小學(xué)人工智能課程應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生積極利用人工智能技術(shù)解決真實(shí)問(wèn)題，從而理解人工智能的本質(zhì)[12]。為此，我們需要全面解析學(xué)生人工智能素養(yǎng)要求，系統(tǒng)組織人工智能學(xué)科核心內(nèi)容，緊密聯(lián)系人工智能發(fā)展前沿，綜合考慮學(xué)生認(rèn)知規(guī)律等，重構(gòu)具有體系化、時(shí)代性和科學(xué)性的中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容模塊。

目標(biāo)引領(lǐng)：指向?qū)W生人工智能素養(yǎng)的培養(yǎng)

作為前沿科技，新一代人工智能具有極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，具有理論性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣、實(shí)踐要求高等特點(diǎn)[13]。義務(wù)教育是一種普惠教育，中小學(xué)人工智能教育需要面向全體學(xué)生，設(shè)置人人應(yīng)學(xué)、人人能學(xué)的基礎(chǔ)性?xún)?nèi)容和活動(dòng)[14]。同時(shí)，為與高中階段、大學(xué)階段的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)做好銜接，中小學(xué)階段的人工智能教育不應(yīng)局限于知識(shí)與技能學(xué)習(xí)，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生利用人工智能解決問(wèn)題的思維和方法[15]。因此，我們應(yīng)將新一代人工智能教育“降維”為一般的素養(yǎng)教育，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)智能社會(huì)所需的基本生存能力——人工智能素養(yǎng)，而非聚焦于人工智能的專(zhuān)業(yè)性技術(shù)方法。

“知識(shí)、情感與思維的相互作用關(guān)系共同構(gòu)成了學(xué)生人工智能素養(yǎng)的底層邏輯”，中小學(xué)人工智能課程應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生具備相應(yīng)的人工智能知識(shí)、人工智能情感和人工智能思維[16]。

其中，人工智能知識(shí)是指學(xué)生所需掌握的人工智能基本概念、人工智能技術(shù)要素和人工智能技術(shù)應(yīng)用相關(guān)知識(shí)；人工智能情感是指學(xué)生對(duì)人工智能與人類(lèi)、人工智能與社會(huì)所應(yīng)具備的價(jià)值、觀念或態(tài)度；人工智能思維是指學(xué)生在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試與優(yōu)化智能交互系統(tǒng)過(guò)程中所應(yīng)具備的設(shè)計(jì)思維、工程思維、計(jì)算思維與系統(tǒng)思維[17]。

體系塑造：組織人工智能學(xué)科的核心內(nèi)容

作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科，人工智能有一個(gè)嚴(yán)密、層次分明、循序漸進(jìn)的知識(shí)體系[18]。同時(shí)，作為數(shù)字技術(shù)的前沿，人工智能的技術(shù)內(nèi)容不僅復(fù)雜多樣，而且變化迅速。如何選擇具有代表性的內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的人工智能素養(yǎng)，是中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的一大難題。為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，教育部“101計(jì)劃”建設(shè)了一批一流核心課程。其中《人工智能引論》[19]結(jié)合新一代人工智能的發(fā)展特點(diǎn)，以知識(shí)點(diǎn)為核心，組織構(gòu)建了體系化的人工智能課程體系。為體現(xiàn)人工智能學(xué)科特色，本研究參考該課程的技術(shù)路線，以及中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)綜述結(jié)果，針對(duì)性設(shè)計(jì)人工智能課程的內(nèi)容模塊。

人工智能的本質(zhì)是模擬人類(lèi)智能處理任務(wù)。從系統(tǒng)論的視角看，人工智能可被視為執(zhí)行“輸入—處理—輸出”循環(huán)的黑箱[20]，能夠?qū)崿F(xiàn)感知、推理、學(xué)習(xí)和決策等功能。數(shù)據(jù)、算法、算力是影響人工智能發(fā)揮能動(dòng)性的三大技術(shù)基礎(chǔ)，其中數(shù)據(jù)和算法是人工智能認(rèn)知的關(guān)鍵，算力是人工智能的動(dòng)力[21]。人工智能通過(guò)搜索、推理、預(yù)測(cè)和機(jī)器學(xué)習(xí)等方式完成不同的任務(wù)。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能研究中最重要的技術(shù)領(lǐng)域，深度學(xué)習(xí)成為新一代人工智能的重要特征[22]?；诖耍行W(xué)人工智能課程要突出人工智能技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)，培育學(xué)生利用人工智能技術(shù)解決真實(shí)問(wèn)題的思維，達(dá)成良好的人機(jī)協(xié)同效果。此外，為實(shí)現(xiàn)知識(shí)、情感、思維目標(biāo)整合，人工智能課程要從知識(shí)入手，包括人工智能發(fā)展中重要的人物、場(chǎng)景、時(shí)刻等內(nèi)容[23]，以及人工智能創(chuàng)生過(guò)程中的倫理與規(guī)范。

與時(shí)俱進(jìn)：融入生成式人工智能教學(xué)應(yīng)用

生成式人工智能技術(shù)具有卓越的內(nèi)容生成能力，其合理應(yīng)用有望顯著提升基礎(chǔ)教育的質(zhì)量與效率[24]。因此，中小學(xué)人工智能課程有必要在人工智能教學(xué)的過(guò)程中適度融入生成式人工智能技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建“師-生-機(jī)”協(xié)同的教育共同體，為人工智能課程注入新動(dòng)力。與此同時(shí)，生成式人工智能已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)轉(zhuǎn)型等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出顛覆性變革的影響[25]，有效使用該技術(shù)將成為未來(lái)公民應(yīng)具備的重要技能。作為提升學(xué)生人工智能素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑，人工智能課程應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)與應(yīng)用生成式人工智能技術(shù)，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)幫助學(xué)生了解其使用過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，培養(yǎng)學(xué)生掌握基于生成式人工智能的學(xué)習(xí)技能。將生成式人工智能融入教學(xué)，不僅可以輔助學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能知識(shí)，還可以提升學(xué)生的人工智能素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生在數(shù)智時(shí)代下的自主學(xué)習(xí)與適應(yīng)能力。

科學(xué)進(jìn)階：遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和思維特點(diǎn)

作為人類(lèi)有意識(shí)、有目的地培養(yǎng)人的活動(dòng)[26]，教育實(shí)踐必須遵循學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律[27]。在中小學(xué)階段，學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展從具體形象思維向抽象邏輯思維轉(zhuǎn)變，心理特征也隨著年齡的增長(zhǎng)逐漸成熟。中小學(xué)人工智能課程設(shè)計(jì)需選取具有代表性、啟發(fā)性且與學(xué)生實(shí)際生活緊密相連的內(nèi)容作為教學(xué)重點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。此外，針對(duì)學(xué)生人工智能素養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的知識(shí)遷移能力和原理性知識(shí)水平有待提高等問(wèn)題[28]，中小學(xué)人工智能課程需要強(qiáng)調(diào)“做、學(xué)、創(chuàng)”合一，選取豐富的人工智能教育資源支持課程教學(xué)[29]。根據(jù)中小學(xué)人工智能教育的五級(jí)進(jìn)階框架[30]，人工智能創(chuàng)作工具的應(yīng)用水平可分為體驗(yàn)級(jí)、理解級(jí)、應(yīng)用級(jí)、綜合級(jí)和優(yōu)化級(jí)，分別對(duì)應(yīng)修訂版布魯姆認(rèn)知目標(biāo)分類(lèi)的不同認(rèn)知水平?；诖?，應(yīng)循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生從基本概念入手，逐步掌握人工智能技術(shù)的基本原理和應(yīng)用方法，學(xué)會(huì)正確評(píng)估人工智能應(yīng)用效果，進(jìn)而能夠創(chuàng)造有價(jià)值的人工智能制品。

綜上所述，《綱要》設(shè)計(jì)了“人工智能概述”“人工智能技術(shù)基礎(chǔ)”“機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)”“人工智能倫理與社會(huì)”4個(gè)課程模塊（如圖1）。其中，人工智能概述模塊介紹人工智能的基本概念和發(fā)展歷程，通過(guò)生活中的人工智能應(yīng)用，讓學(xué)生理解人工智能的特點(diǎn)與核心技術(shù)途徑，知道人工智能應(yīng)用領(lǐng)域與關(guān)鍵技術(shù)類(lèi)型，了解人工智能的國(guó)際發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)。人工智能技術(shù)基礎(chǔ)模塊主要介紹數(shù)據(jù)、算法與算力的基礎(chǔ)知識(shí)，以及三者在智能交互系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的基本應(yīng)用方法，讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)、算法、算力與人工智能的關(guān)系，為智能交互系統(tǒng)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)模塊系統(tǒng)介紹機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的基本概念和一般過(guò)程，讓學(xué)生了解常見(jiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法類(lèi)型和深度學(xué)習(xí)模型，掌握模型訓(xùn)練的流程與方法以解決真實(shí)情境問(wèn)題。人工智能倫理與社會(huì)模塊主要介紹人工智能與人類(lèi)的關(guān)系，讓學(xué)生了解人機(jī)交互過(guò)程中人應(yīng)該具備的倫理意識(shí)和應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任，認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用可能為社會(huì)帶來(lái)的公平問(wèn)題與法律風(fēng)險(xiǎn)，引導(dǎo)學(xué)生遵守與人工智能相關(guān)的法律規(guī)范，正確處理人機(jī)關(guān)系。

中小學(xué)人工智能課程的內(nèi)容與學(xué)業(yè)要求

按照中小學(xué)階段學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，課程內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)出循序漸進(jìn)和螺旋式發(fā)展的特征[31]。因此，中小學(xué)人工智能課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)鄰近學(xué)段之間的有機(jī)銜接，同時(shí)避免盲目求新、求深、求全[9]。此外，作為一門(mén)多學(xué)科交叉融合的課程，中小學(xué)人工智能課程應(yīng)加強(qiáng)與其他學(xué)科課程的整合[22]，讓學(xué)生深刻感受人工智能是如何滲透在其他學(xué)科，以及日常生活中的[32]。

基于此，《綱要》吸納國(guó)內(nèi)外人工智能前沿的研發(fā)與應(yīng)用成果，將中小學(xué)人工智能課程學(xué)習(xí)劃分為4個(gè)學(xué)段（1—8年級(jí)）。其中，第一學(xué)段（1—2年級(jí)）側(cè)重于直觀感受和體驗(yàn)，以激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣為主；第二學(xué)段（3—4年級(jí)）和第三學(xué)段（5—6年級(jí)）強(qiáng)調(diào)在體驗(yàn)的過(guò)程中初步接觸人工智能基本概念及原理，探索利用人工智能解決問(wèn)題的過(guò)程和方法；第四學(xué)段（7—8年級(jí)）則進(jìn)一步深化對(duì)人工智能原理的理解，強(qiáng)化學(xué)生利用人工智能解決問(wèn)題的實(shí)踐能動(dòng)性。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)注重從跨學(xué)科視角規(guī)劃各階段學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)數(shù)學(xué)、物理、信息科技等學(xué)科知識(shí)的同步累積，實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)與各學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通。此外，針對(duì)當(dāng)前人工智能課程課時(shí)緊缺的情況，課程設(shè)計(jì)了選學(xué)內(nèi)容（內(nèi)容與學(xué)業(yè)要求中標(biāo)有*的內(nèi)容），以供各學(xué)校結(jié)合本校實(shí)際開(kāi)展第二課堂（如430課堂）教學(xué)，幫助學(xué)生完整學(xué)習(xí)人工智能課程內(nèi)容。各學(xué)段具體的課程內(nèi)容與學(xué)業(yè)要求如下。

第一學(xué)段（1—2年級(jí)）

數(shù)學(xué)知識(shí)是人工智能的重要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之一。考慮到1—2年級(jí)學(xué)生尚處于認(rèn)識(shí)數(shù)字與培養(yǎng)數(shù)感的初級(jí)階段，人工智能學(xué)習(xí)的知識(shí)儲(chǔ)備較為薄弱，故本學(xué)段課程內(nèi)容不宜涉及較為抽象的人工智能技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)模塊相關(guān)內(nèi)容，僅設(shè)立“人工智能概述”與“人工智能倫理與社會(huì)”2個(gè)模塊，引導(dǎo)學(xué)生建立對(duì)人工智能的初步認(rèn)知。其中，“人工智能概述”模塊旨在引導(dǎo)學(xué)生初步了解人工智能的概念及其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值?！叭斯ぶ悄軅惱砼c社會(huì)”模塊與“人工智能概述”模塊的技術(shù)與應(yīng)用緊密相關(guān)，旨在引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)人工智能對(duì)人類(lèi)和社會(huì)的影響。

第二學(xué)段（3—4年級(jí)）

在本學(xué)段，學(xué)生通過(guò)信息科技和數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)具備了一定的數(shù)據(jù)知識(shí)基礎(chǔ)，故引入人工智能技術(shù)基礎(chǔ)的相關(guān)內(nèi)容，為后續(xù)的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目實(shí)踐奠定基礎(chǔ)?！叭斯ぶ悄芨攀觥蹦K旨在引導(dǎo)學(xué)生了解人工智能的基本特征、發(fā)展過(guò)程及其在國(guó)家各領(lǐng)域發(fā)揮的作用，以更為全面地掌握人工智能知識(shí)。“人工智能技術(shù)基礎(chǔ)”模塊旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)在人工智能中的作用，掌握數(shù)據(jù)的采集與處理方法?！皺C(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)”模塊內(nèi)容對(duì)應(yīng)中小學(xué)人工智能教育的五級(jí)進(jìn)階框架的第一層“體驗(yàn)級(jí)”，旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)的概念，掌握調(diào)用人工智能模型制作簡(jiǎn)易智能交互系統(tǒng)的方法，進(jìn)而培養(yǎng)人工智能思維?！叭斯ぶ悄軅惱砼c社會(huì)”模塊與“人工智能概述”模塊相呼應(yīng)，強(qiáng)調(diào)人工智能與人類(lèi)、社會(huì)的相互作用，旨在引導(dǎo)學(xué)生初步培養(yǎng)人工智能安全與倫理意識(shí)。

第三學(xué)段（5—6年級(jí)）

本學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展處于從具象思維到抽象思維的過(guò)渡時(shí)期。為平衡具象內(nèi)容和抽象內(nèi)容的關(guān)系，“人工智能概述”模塊突出人工智能抽象概念的學(xué)習(xí)，旨在引導(dǎo)學(xué)生辨析機(jī)器智能與人類(lèi)智能的異同，了解人工智能的核心技術(shù)途徑、主要流派和關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)與時(shí)俱進(jìn)增加了生成式人工智能和智能體相關(guān)內(nèi)容?！叭斯ぶ悄芗夹g(shù)基礎(chǔ)”模塊新增了算法部分，旨在引導(dǎo)學(xué)生理解算法與人工智能的關(guān)系，并圍繞數(shù)據(jù)集這一概念進(jìn)一步理解數(shù)據(jù)在人工智能中的作用，掌握整理數(shù)據(jù)、構(gòu)建數(shù)據(jù)集等方法。“機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)”模塊對(duì)應(yīng)中小學(xué)人工智能教育的五級(jí)進(jìn)階框架的第二層“理解級(jí)”與第三層“應(yīng)用級(jí)”，在廣度和深度上相比第二學(xué)段有明顯提升，旨在引導(dǎo)學(xué)生辨別常見(jiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)類(lèi)型，理解監(jiān)督學(xué)習(xí)的一般過(guò)程，并運(yùn)用人工智能平臺(tái)和簡(jiǎn)易開(kāi)發(fā)工具完成模型訓(xùn)練，制作具有特定功能的智能交互系統(tǒng)以解決簡(jiǎn)易問(wèn)題。為呼應(yīng)本學(xué)段其他模塊的學(xué)習(xí)，“人工智能倫理與社會(huì)”模塊新增人工智能倫理道德和人工智能社會(huì)規(guī)范兩部分內(nèi)容，旨在引導(dǎo)學(xué)生正確看待人工智能對(duì)人類(lèi)和社會(huì)的影響，合理、合法使用人工智能技術(shù)，進(jìn)一步培養(yǎng)人工智能情感。

第四學(xué)段（7—8年級(jí)）

作為與高中人工智能教育相銜接的重要階段，本學(xué)段的課程難度整體上有所提高?！叭斯ぶ悄芨攀觥蹦K旨在引導(dǎo)學(xué)生理解人工智能關(guān)鍵技術(shù)的基本原理與應(yīng)用方法，應(yīng)用以生成式人工智能為代表的各類(lèi)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，并了解人工智能技術(shù)最新發(fā)展態(tài)勢(shì)。“人工智能技術(shù)基礎(chǔ)”模塊實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、算法和算力三大技術(shù)基礎(chǔ)的全面教學(xué)，與同一學(xué)段信息科技課程相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)形成聯(lián)動(dòng)，旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)算力與人工智能的關(guān)系，掌握數(shù)據(jù)集的劃分方法，了解人工智能算法的常見(jiàn)類(lèi)型。同時(shí)，參考“101”計(jì)劃《人工智能引論》對(duì)算法類(lèi)型進(jìn)行細(xì)致劃分，為后續(xù)更高層次的人工智能知識(shí)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。“機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)”模塊對(duì)應(yīng)中小學(xué)人工智能教育的五級(jí)進(jìn)階框架的第三層“應(yīng)用級(jí)”與第四層“綜合級(jí)”，新增了深度學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，旨在引導(dǎo)學(xué)生了解深度學(xué)習(xí)的含義與特征，辨析深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系，掌握傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練推理過(guò)程與深度學(xué)習(xí)的一般過(guò)程，應(yīng)用人工智能技術(shù)解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。“人工智能倫理與社會(huì)”模塊的思辨性相比第三學(xué)段進(jìn)一步增強(qiáng)，旨在引導(dǎo)學(xué)生理解在人工智能開(kāi)發(fā)與應(yīng)用過(guò)程中人類(lèi)的主體地位，提升學(xué)生的自主可控意識(shí)。

小結(jié)

作為中小學(xué)人工智能教育的指導(dǎo)性文件，《綱要》結(jié)合人工智能學(xué)科特色，遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和人工智能素養(yǎng)發(fā)展需求，從跨學(xué)科課程整合視角設(shè)計(jì)了螺旋上升的課程內(nèi)容體系，為中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)提供了參考，為教師的人工智能課程教學(xué)實(shí)踐提供了有力支持。在新一代人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，教師也應(yīng)不斷提高自身的人工智能素養(yǎng)，強(qiáng)化基于人工智能的情感化人能力、跨學(xué)科教學(xué)創(chuàng)新能力、合作育人能力及教學(xué)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)能力[33]，以確保人工智能課程有效落地實(shí)施，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)并引領(lǐng)智能時(shí)代發(fā)展的未來(lái)公民。