4.2　中小学人工智能课程体系建设思路

人工智能教育及科普工作已经上升为国家战略。目前，无论是大学还是中小学人工智能教育相关工作，都在积极探索中前行。众多文献分别从不同的视角对人工智能课程体系建设、课程设置及授课内容等方面进行了广泛的研究，然而还存在以下问题。

（1）中小学人工智能课程体系总体建设还有待完善。根据已有文献来看，学者们普遍认识到中小学人工智能教学体系不够系统、存在脱节，内容上没有确定边界，掌握程度上也没有做出相应规定，这些均是下一步研究需要解决的问题。

（2）高中阶段人工智能课程体系及教育工作经验相对较多，如何做好普适教育是关键。高中阶段人工智能课程体系相对成熟，除学生的基础、教师的知识储备以外，更重要的一个原因是有标准文件的指引。就目前情况来看，高中阶段的人工智能教育工作在一些条件好的学校开展情况不错，然而如何让更多的高中，尤其是偏远地区的高中也能够有条件、有能力共享成果，也是未来需要进一步研究的方向。

（3）初中阶段处于一个承上启下的时期，针对该阶段人工智能课题体系开展的文章较少。学者们在这一阶段人工智能该如何进行教学的问题上也容易产生分歧。因此，该阶段的人工智能教学研究如何能够有效进行，还需要做更多的研究工作。

（4）小学阶段人工智能教学研究文献较少，但是如何构建体系思路容易达成一致。小学阶段，由于受限于学生认知水平和知识基础，一致看法就是教学要以体验、感知为主。至于如何科学、系统地设置小学阶段的人工智能课程体系，还需要进一步研究和探索。

笔者多次参加人工智能学会中小学工作委员会组织的课程体系建设研讨会，其中有来自清华大学、北京大学、中国科学院、北京理工大学等大学，人大附中、清华附中、北大附中、北京十二中等中学，人大附小、北大附小等小学，微软、未来基因等公司和机构的多位专家建言献策，共同讨论。

中小学人工智能教育应该具备完善的课程体系，才能培养中小学生人工智能的未来基因。不但在人工智能课程的教育上应该做到循序渐进，适时提升，更要重视基础课程对人工智能学习的支撑，否则人工智能教育就是无源之水，无本之木。

如图4-1所示，中小学人工智能教育应该把握好如下原则。

图4-1　中小学人工智能教育未来基因树

● 以思维培养为目的：中小学人工智能教育不是培养码农和技工，应该重视对中小学生思维的培养。

● 以交叉学习为补充：中小学生在具备一定人工智能基础知识后，可以通过利用人工智能+X、人工智能专业等模块适当补充，充分挖掘人工智能潜能。

● 以AI教育为核心：中小学人工智能教育必须按照不同学段、不同基础及不同内容做到有的放矢、循序渐进。

● 以强基固本为基础：目前在中小学生开设的相关课程中，不少课程是学习人工智能的基础，一些课程更是“强基计划”中涉及的内容。[1]

考虑到人工智能内容相对较多、交叉性强、中小学课时有限等多方因素，为保障人工智能教学的有效开展，专家们建议在小学、初中、高中不同学段下进行模块化教学，模块分类如图4-2所示。

图4-2　中小学人工智能模块分类

在中小学人工智能教学不同学段引入基础模块、核心模块与进阶模块。[2]其中，“基础”模块分为“信息素养基础”“程序设计（含图形化编程与Python语言编程等）”“智能硬件（含机器人）”3个子模块；“核心”模块由系统的“人工智能入门／初步”知识与实践技能构成；“进阶”模块是中小学生对基础、核心两大模块知识与技能的综合运用，如图4-3所示。

图4-3　中小学人工智能课程体系构建思路