全学段人工智能教育成为教育改革“必答题”!中小学如何找寻答案?

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2025年4月25日,习近平总书记在主持中共中央政治局第二十次集体学习时强调,面对新一代人工智能技术快速演进的新形势,要充分发挥新型举国体制优势,坚持自立自强,突出应用导向,推动我国人工智能朝着有益、安全、公平方向健康有序发展。习近平总书记还强调:“推进人工智能全学段教育和全社会通识教育,源源不断培养高素质人才。”开展全学段人工智能教育教育改革发展的必然趋势,中小学人工智能教育实践需要在深化认识理解的基础上,锚定全学段行动目标,厘清关键行动要素,进而构建科学可行的实施路径。

教育人工智能关键技术_人工智能促进教育变革_

2月27日,浙江省湖州市德清县春晖小学将人工智能项目纳入科创课堂。图/中新社

为何要推进全学段人工智能教育?

人工智能的高速发展催化了未来人才需求变化基于大模型的新一代人工智能具有强大的生成力、推理力、感应力和行动力,在能力上可以完成许多从前需要由人类完成的任务,智慧社会的未来人才需求发生了巨大变化。人工智能是新质生产力、数字经济、产业升级和科技创新的关键要素。中小学人工智能教育要坚持“为党育人、为国育才”的教育使命,守正创新,传承红色基因和中国文化;要聚焦国家发展和民族复兴的需求,通过我国科技成就培养中小学生的科技自信和民族自豪感,让他们从小心存实现中华民族伟大复兴的中国梦。人工智能的快速普及扩充了科学教育版图人工智能技术正以前所未有的速度渗透到社会的各方面,掌握相关科学技术的人才未来将有更大发挥空间。人工智能教育是科学教育的一部分,是培养学生科学精神的新抓手,必须服务“五育”并举,瞄准学生全面发展的目标。中小学人工智能教育是以人为本的科学教育,旨在面向未来创新型人才培养需求,发展学生人工智能学习与应用过程中的正确价值观、必备品格和关键能力,注重人工智能素养的提升,让学生学会与人工智能交互、协作,正确处理人与技术、社会的关系,促进思维发展,培养科学兴趣和科学精神,提高解决实际问题的能力,成长为有理想、有本领、有担当的社会主义建设者和接班人。人工智能的广泛应用带来了教育与人工智能融合机遇人工智能既是教育的内容,又是教学的手段、教育创新的手段。人工智能为教育数字化转型和智能化创新发展带来更多可能,人工智能催化教育变革、赋能教育创新是必然的,教育与人工智能的融合是历史机遇。中小学人工智能教育和规范中小学生成式人工智能应用是与时俱进的教育创新。教育与人工智能深度融合为教育创新提供了新的理念、方法和路径。我国人工智能赋能教育变革的实践有利于彰显教育强国建设的国际影响力,有利于在全球智慧教育体系中作出中国贡献。同时,我国地域辽阔,各地教育发展各有特点。中小学人工智能教育还需要根据各地教育现状,精准对接需求、推动应用落地、鼓励多样化发展,通过特色教育缩小区域数字鸿沟。

如何把握全学段中小学人工智能教育的行动目标?

中小学人工智能教育应坚持自立自强落实中小学人工智能教育要走自立自强的道路,走创新发展的道路,走中国特色的道路;为探索和优化我国全学段人工智能教育的时代性、科学性和有效性,加快打造具有中国特色、可推广复制的人工智能教育发展模式提供有力支撑。教育信创(即信息技术应用创新)要积极落实中小学人工智能教育,提供自主可控的产品和服务,教育行业要倡导采用我国自主知识产权的教育信创产品,服务教育新生态的建立。拥有坚实的教育信创基础、全域的教育数字孪生和全程的人工智能的教育生态,能够让中小学生在学习人工智能的同时感悟中国人工智能领域的进步和成就,引导学生从小树立科技报国的远大理想。中小学人工智能教育应坚持素养为纲在中小学开展全学段视域下的人工智能教育,要坚持育人为本,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,坚守科技向善,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。要坚持素养导向,注重培养智慧社会学生应具备的核心素养,明确教育目标,确定内容要求,创新教学方法,改进评价方式,发展学生正确价值观、必备品格和关键能力。要坚持全学段系统规划,一体化设计人工智能学习、应用与创新的教育要求,用人工智能赋能教与学,培养学生运用人工智能创造性解决问题的能力。要坚持综合实施,结合应用场景拓展实施路径,形成人工智能与各学科相融合、课堂学习与课外拓展相结合、校内与校外资源相整合的中小学人工智能教育新生态。中小学人工智能教育应坚持遵循教育规律中小学人工智能教育应充分尊重教育规律,根据学生的认知水平开展教学,构建分层递进、螺旋上升的全学段视域下的中小学人工智能教育体系,整体规划设计不同学段的教学目标和内容要求。依据中小学生认知发展规律和学科逻辑,选用与内容要求和学情更适切的教学方法。比如,小学低年级通过带领学生体验身边的人工智能,引导学生进入智慧社会的学习和生活场景,激发他们的好奇心和求知欲;小学高年级和初中阶段通过相对简单、符合他们认知水平和能力的小任务、小项目,培养学生利用简单的智能工具解决真实问题的能力,提升人工智能素养;高中阶段鼓励学生有效利用智能工具开展个性化学习、团队式学习和跨学科探究实践,发挥智能技术优势,拓展认知边界,探索知识创新,让学生在实践中体会人工智能的价值和优势,打下终身学习的能力基础。

推进全学段中小学人工智能教育,路在何方?

构建面向智能社会适应力、胜任力与创造力的核心素养框架人工智能教育是科学教育的重要组成部分,中小学人工智能教育的目标需要实现从数字素养与技能到人工智能素养的扩展。从信息素养到数字素养与技能、再到人工智能素养,体现出的是一种随着科技进步和人才需求变化而发展的科学人才观和成才观。要坚持素养导向,研制符合中国国情的人工智能素养标准,从意识、思维、学习与创新和社会责任四个维度定义未来一代必备的人工智能素养,保证他们在人工智能发展上的适应力、胜任力和创造力。意识维度的深化主要表现在对智能科学(特别是人工智能生成的各类数据)的敏感性、对生成式人工智能幻觉的意识准备;要求对人工智能本质的理性认知,既要理解其运行逻辑,也要警惕技术的局限性;要提高数字意识,融入人工智能新环境。思维维度的延展体现为从“问题分解”到“人机协同”的范式突破,认识到协同计算是人工智能及其应用的重要特征,提升动态的协同计算思维,包括分解任务指令、优化人机交互路径以及批判性验证生成结果,适应人机交互新机制。学习与创新维度强调从“数字化”到“数智化”,通过数智化工具拓展学习与创新的边界,通过人机协同实现知识的跨学科重构,发展高阶创造力,探索科技融创新范式。社会责任维度瞄准智慧社会的特征,强调有效应对数据歧视、算法偏见等新型挑战,从“遵守既有规则”到“参与规则构建”,坚守科技向善的伦理要求,树立科技报国的理想信念,践行智慧社会责任。推进“教学模式—教学方法—教学评价”的全链条创新中小学人工智能教育应强调学生的自主式学习、沉浸式学习、探究式学习和团队式学习,创新教学模式。自主式学习让学生根据自身条件和需要自主选择学习模式,并通过自我调控和优化达成学习目标;沉浸式学习让学生完全沉浸在主题环境中,获得全身心投入的高度情境化学习体验;探究式学习让学生在问题驱动下自主收集数据、分析、论证、探究,发现和解决问题,并评价和反思;团队式学习可以让学生与人工智能实体联合组队完成学习任务,在学习过程中不仅包括团队人类成员之间的协作,还包括人与人工智能的协作,培养学生未来与人工智能合作的素养。人工智能教育应关注体验式学习、项目式学习和跨学科主题学习,坚持“做中学”“用中学”“创中学”,变革教学方法,通过主题化、项目式等综合性活动引导学生从现实生活中发现真实问题,人机协同分析问题并形成解决方案,批判性验证方案并迭代优化,探索人工智能跨领域迁移应用与拓展。鼓励学生勇于突破、主动实践,用人工智能的方法和工具分析、设计跨学科的创意作品或解决跨学科问题,反思人机协同过程中人与人工智能的角色和分工,理解应具备的责任担当。人工智能赋能的个性化评价、过程性评价和多元化评价都属于教学评价的创新。在当前中小学的个性化评价和过程性评价实践中,主要包括应用人工智能收集学生在学习过程中的各种数据、分析学习行为,辅助评价学生的学习动机、学习态度、学习效果(包括批判性思维、自我反思能力、综合进步、素养提升等),帮助教师和学校及时发现问题、不断优化教与学方式。多元化评价则强调不仅要评价学生人工智能相关课程的学习效果,还要评价学生学习人工智能后在其他科目的学业进步,以及现实生活中解决实际问题能力的提升。整合“基础课程+跨学科项目+社会资源”的多元化教学资源中小学人工智能教育需要强大的教学资源支撑。要充分利用国家智慧教育公共服务平台和资源,研发适合不同学段的特色教学案例,注重趣味性、科学性、时代性。要开发实践交互平台和虚拟学习环境,如建立虚拟实验室等。学生通过虚拟环境中的实验可以在时间上“回到过去”和“走进未来”,在空间上“抵达”高空、深海乃至已知世界的任何一个角落,开展一些在现实教学情境中难以实现的实验。要利用人工智能研发新形态教学资源,赋能教师备课、上课和课后分析提升。新形态的教学资源不再只是某一门基础课程的课堂教学材料,而是教学和评价的综合资源,是促进学生德智体美劳全面发展的综合资源。跨学科主题学习是撬动育人方式转变的重要突破口,是实现自主、探究、合作的学习方式的重要路径,也是学生在真实情境中面对问题、分析问题、解决问题的重要学习经历。发展学生的核心素养,跨学科主题学习不可或缺。中小学人工智能教育的跨学科主题学习在项目设计上要充分体现综合性和实践性,结合学段特征和不同学段学生的认知水平,涵盖真实情境中跨学科问题的发现与解决,引导学生将跨学科的知识与思维进行联系和整合,真正掌握、运用数智化学习方法与策略解决跨学科问题,而不是停留在了解学科知识要点或掌握人工智能工具操作层面。要在人工智能教育的跨学科主题学习项目实施过程中,培养学生的学习能力、创新意识、科学思维,倡导学生在主题学习活动中物化显现学习产品与学习结果。社会资源是开展中小学人工智能教育的重要保障。可以邀请人工智能相关领域的科学家、工程师等参与学校教育,通过讲座、交流等形式分享前沿技术与社会应用案例,拓宽学生视野;用好高校、科技场馆、科技企业和人工智能体验馆等社会资源,协同建设人工智能体验基地,加强校内外联动,形成育人合力。人工智能教育应该把学生带出教室和校园,走进真实的生活,体验真实的人工智能产品和服务。可以在区域建立人工智能体验中心或实习基地,给区域内学生提供综合、前沿、现实的人工智能体验;同时利用好已有的人工智能教育社会资源,如科技馆、博物馆、企业展厅等;青少年学生还可以走进社区,为社区老人提供人工智能应用的辅导和帮助,实现人工智能教育与社会实践、社会服务的融合。让中小学生走出课堂,在社会大课堂、在实践中学习人工智能,可以更深刻地感悟中国人工智能研发与应用的进步和成就,更深切地理解人工智能与社会发展的关系,主动践行智慧社会责任。构建分层分类的教师专业发展支持体系强化信息科技教师培训是中小学人工智能教育的重要抓手。当前,不少高校已经从计算机学科延展出软件工程、网络安全和人工智能等学科,这些学科的师资队伍大多是打通的,是高校人工智能通识教育的第一梯队。在义务教育阶段和高中阶段,同样有一支非常敬业且进取的信息科技师资队伍,这个群体应成为中小学人工智能教育的第一梯队。信息科技教师的专业发展要从人工智能素养、知识、技能三个层面系统推进。在素养层面,根据新一代人工智能的生成式能力和人机协同解决问题的模式,信息科技教师要在数字意识、协同计算思维、数智化学习和创新、智慧社会责任等四个维度不断提升自身的人工智能素养,示范和引领学生人工智能素养的提升。在知识层面,新一代人工智能是信息科技与其他学科融合发展而来的,对信息科技、计算机科学的知识体系和能力体系进行了大的更新和扩展,因此教师需要积极更新人工智能知识,围绕数据、算法、算力等技术基础,以及大模型、生成式人工智能、具身智能等新技术加强学习。在技能层面,全学段人工智能教育绝不是传统的应试教育,不能“卷”题目、“卷”分数,因此教师要注重利用人工智能赋能教与学过程、赋能教学评价过程,特别是赋能学生的全面发展。鼓励学科教师积极投入各学科与人工智能的交叉融合,是中小学人工智能教育的关键突破口。各学科教师都是全学段人工智能教育的重要力量,要不断提升“双核要素”(即自身的学科能力,以及适应信息社会、网络社会发展的数字素养和技能),以开放的心态看待人工智能在各学科的应用及其价值,带领学生利用人工智能赋能本学科的学习、实践和研究,在学科交叉的更大空间里培养面向未来的复合型人才。在人工智能赋能各学科学习和研究的同时,各学科也助力人工智能教育的发展,这种双向的赋能和促进是真正的交叉和跨学科创新模式。这要求各学科教师突破本学科传统的教学及评价方式,创新跨学科的教学模式和评价变革,为学生提供更加愉悦的学习过程,促进人工智能时代学生的全面成长。

文章来源:《人民教育》2025年第12期,原标题为《全学段视域下的中小学人工智能教育》,有修改

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