日前，聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布了全球第一份關(guān)于基礎(chǔ)教育階段人工智能課程開(kāi)設(shè)情況的報(bào)告。該報(bào)告分析了現(xiàn)有的人工智能課程，特別關(guān)注了課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)成果，總結(jié)了開(kāi)發(fā)機(jī)制、學(xué)習(xí)工具、環(huán)境準(zhǔn)備、建議的教學(xué)法和教師培訓(xùn)，以期分析出關(guān)鍵因素，用以指導(dǎo)未來(lái)政策規(guī)劃、國(guó)家課程或機(jī)構(gòu)研究方案以及人工智能素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)施戰(zhàn)略。本期對(duì)這份報(bào)告進(jìn)行全面解讀，以期為我們更好地推進(jìn)中小學(xué)人工智能課程開(kāi)發(fā)與建設(shè)提供思路與啟示。
2月23日，聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布了《基礎(chǔ)教育階段人工智能課程：官方認(rèn)可的人工智能課程指南》報(bào)告，這是全球第一份關(guān)于基礎(chǔ)教育階段人工智能課程開(kāi)設(shè)狀況的調(diào)查報(bào)告。
為了消除知識(shí)鴻溝，聯(lián)合國(guó)教科文組織于2021年啟動(dòng)了“人工智能與未來(lái)學(xué)習(xí)”項(xiàng)目，旨在為全球基礎(chǔ)教育階段人工智能課程制定指導(dǎo)性框架，其中包含對(duì)官方認(rèn)可的基礎(chǔ)教育階段人工智能課程進(jìn)行的全球調(diào)查，調(diào)查重點(diǎn)是已經(jīng)或正在得到國(guó)家或地方政府認(rèn)可的基礎(chǔ)教育階段人工智能課程。該項(xiàng)目組向193個(gè)成員國(guó)發(fā)出了調(diào)查邀請(qǐng)，共有51個(gè)國(guó)家給出了答復(fù)，表明他們對(duì)這一主題感興趣，有30個(gè)國(guó)家和地區(qū)完成了全面調(diào)查。此外，還有31個(gè)非政府組織、學(xué)術(shù)界和行業(yè)合作伙伴對(duì)這一調(diào)查進(jìn)行了反饋，表示他們開(kāi)發(fā)了人工智能課程。
根據(jù)項(xiàng)目組前期設(shè)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后發(fā)現(xiàn)，只有12個(gè)國(guó)家和地區(qū)的基礎(chǔ)教育階段人工智能課程符合樣本要求。因此，基于全球調(diào)查報(bào)告結(jié)果，聯(lián)合國(guó)教科文組織強(qiáng)烈呼吁各成員國(guó)加快基礎(chǔ)教育階段人工智能課程的開(kāi)發(fā)。
人工智能課程的開(kāi)發(fā)與支持機(jī)制
報(bào)告指出，人工智能與日常生活聯(lián)系日益緊密，各國(guó)應(yīng)順應(yīng)信息社會(huì)的時(shí)代變化，把人工智能技術(shù)引入中小學(xué)教學(xué)中，這對(duì)于中小學(xué)生現(xiàn)代信息技術(shù)的掌握、人工智能人才的培養(yǎng)等都具有重要意義。然而，由于人工智能技術(shù)應(yīng)用仍然是基礎(chǔ)教育階段的一個(gè)新興學(xué)科領(lǐng)域，導(dǎo)致各國(guó)政府、學(xué)校和教師在定義人工智能能力和設(shè)計(jì)人工智能課程時(shí)缺乏可借鑒的知識(shí)。報(bào)告指出，中國(guó)、韓國(guó)、亞美尼亞、奧地利、比利時(shí)、印度、科威特、葡萄牙、卡塔爾、塞爾維亞、阿聯(lián)酋等11個(gè)國(guó)家和加拿大育空地區(qū)在基礎(chǔ)教育階段開(kāi)設(shè)的人工智能課程滿(mǎn)足了調(diào)查預(yù)設(shè)，另外還有德國(guó)、約旦、保加利亞和沙特阿拉伯等4個(gè)國(guó)家正在開(kāi)發(fā)的人工智能課程可能會(huì)得到官方認(rèn)可和批準(zhǔn)。
聯(lián)合國(guó)教科文組織指出，在對(duì)上述15個(gè)國(guó)家和1個(gè)地區(qū)的課程開(kāi)發(fā)和支持機(jī)制進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，目前全球基礎(chǔ)教育階段人工智能課程開(kāi)發(fā)機(jī)制有4類(lèi)。
一是中央政府主導(dǎo)的開(kāi)發(fā)機(jī)制。在這類(lèi)機(jī)制下，大部分人工智能課程的開(kāi)發(fā)由中央政府主導(dǎo)的國(guó)家機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，并從國(guó)家層面予以支持和推廣，比如韓國(guó)，課程專(zhuān)家根據(jù)政府要求進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)，中國(guó)、科威特和保加利亞也屬于這一類(lèi)，只是開(kāi)發(fā)人員還包括了在職教師、學(xué)者和專(zhuān)家。
二是政府委托私營(yíng)機(jī)構(gòu)提供課程的開(kāi)發(fā)機(jī)制。在沙特阿拉伯和卡塔爾，政府委托私營(yíng)公司開(kāi)發(fā)國(guó)家課程，這種機(jī)制是為了更好適應(yīng)日新月異的技術(shù)變化。
三是中央政府指導(dǎo)下課程開(kāi)發(fā)權(quán)力下放的開(kāi)發(fā)機(jī)制。比利時(shí)、德國(guó)屬于這一類(lèi)，在德國(guó)，由德國(guó)聯(lián)邦政府制定標(biāo)準(zhǔn)，地方政府將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化，并發(fā)展成為學(xué)�？蓪�(shí)施的課程。
四是私營(yíng)部門(mén)驅(qū)動(dòng)的非官方課程開(kāi)發(fā)機(jī)制。這類(lèi)課程由私營(yíng)部門(mén)參與推動(dòng)和開(kāi)發(fā)，這些課程可能會(huì)原樣或經(jīng)當(dāng)?shù)貙?zhuān)家改編后采用。這類(lèi)課程開(kāi)發(fā)具有一定靈活性，以便能夠被納入政府支持的各種課程框架和需求中。此外，一些機(jī)構(gòu)還針對(duì)特定國(guó)家或地區(qū)提供定制課程。這類(lèi)開(kāi)發(fā)機(jī)制的一個(gè)重要前提是所開(kāi)發(fā)的課程能夠在國(guó)內(nèi)和國(guó)際上得到認(rèn)可和證實(shí)，這些私營(yíng)部門(mén)包括英特爾、微軟等，但目前尚未有證據(jù)表明這些私營(yíng)部門(mén)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的課程被相關(guān)國(guó)家和政府采納為官方支持的課程。
人工智能課程的融合與管理
人工智能課程的融合和管理是指以何種方式和方法將該課程融入基礎(chǔ)教育階段的教育教學(xué)中，這種課程管理既包括融合方式的管理，也包括教育教學(xué)時(shí)間的分配和支撐條件的配置。報(bào)告指出，目前基礎(chǔ)教育階段人工智能課程融入學(xué)校教育教學(xué)的模式主要有5類(lèi)。
一是分離式人工智能課程。該模式下的課程是在國(guó)家或地方課程框架內(nèi)的獨(dú)立學(xué)科類(lèi)別中開(kāi)發(fā)出來(lái)的，這些課程有自己的時(shí)間分配、教科書(shū)和資源，例如，中國(guó)1012年級(jí)信息科學(xué)與技術(shù)下的人工智能基礎(chǔ)課程。
二是嵌入式人工智能課程。該模式是指課程的開(kāi)發(fā)被包含在國(guó)家或地方課程框架中的其他學(xué)科類(lèi)別中，人工智能通常成為信息與通信技術(shù)或計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)專(zhuān)題，也可以被開(kāi)發(fā)成為語(yǔ)言、數(shù)學(xué)、科學(xué)或工程的一部分。例如，韓國(guó)政府提供了兩門(mén)人工智能選修課程，一門(mén)屬于數(shù)學(xué)，另一門(mén)屬于技術(shù)和家政學(xué)。
三是跨學(xué)科人工智能課程。該模式是在具有跨學(xué)科工作和相關(guān)特定時(shí)間要求的課程體系中開(kāi)展的，這些課程涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，采用項(xiàng)目式方法達(dá)到人工智能學(xué)習(xí)效果。例如，在阿聯(lián)酋，人工智能被整合進(jìn)一系列學(xué)科中，包括信息與通信技術(shù)、科學(xué)、數(shù)學(xué)、語(yǔ)言、社會(huì)研究和道德教育。
四是多模態(tài)人工智能課程。該模式的核心是人工智能課程需要在學(xué)校開(kāi)展，并得到課程講解員和教科書(shū)等傳統(tǒng)學(xué)校內(nèi)部資源支持，但也會(huì)利用校外資源網(wǎng)絡(luò)和國(guó)家或國(guó)際競(jìng)賽等非常規(guī)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。
五是靈活的人工智能課程。該模式是指人工智能課程可以根據(jù)地區(qū)、學(xué)校聯(lián)盟或個(gè)別學(xué)校的不同需求，通過(guò)一種或多種整合機(jī)制實(shí)施。例如，印度的人工智能課程模塊可以通過(guò)嵌入式、跨學(xué)科、校外模式等提供；沙特阿拉伯的數(shù)字技能，可以選擇分離式或嵌入式課程模式實(shí)施。
人工智能課程的主要領(lǐng)域與課程類(lèi)別
在對(duì)上述15個(gè)國(guó)家和1個(gè)地區(qū)的人工智能課程進(jìn)行分類(lèi)匯總后，報(bào)告介紹了現(xiàn)有的9個(gè)基礎(chǔ)教育階段人工智能課程模塊和3大課程類(lèi)別。
這9個(gè)人工智能模塊分別為：算法與編程、數(shù)據(jù)素養(yǎng)、情境問(wèn)題的解決、人工智能的倫理、人工智能的社會(huì)影響、人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用、理解和運(yùn)用人工智能技能、理解和使用人工智能技術(shù)、開(kāi)發(fā)人工智能技術(shù)。
在此基礎(chǔ)上，報(bào)告將9個(gè)人工智能課程模塊劃分為3大類(lèi)：第一類(lèi)為人工智能基礎(chǔ)，包含算法與編程、數(shù)據(jù)素養(yǎng)、情境問(wèn)題的解決等3大模塊；第二類(lèi)為倫理與社會(huì)影響，包含人工智能的倫理、人工智能的社會(huì)影響、人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用等3大模塊；第三類(lèi)為理解、使用和開(kāi)發(fā)人工智能課程，包含理解和運(yùn)用人工智能技能、理解和使用人工智能技術(shù)、開(kāi)發(fā)人工智能技術(shù)等3大課程。
在人工智能課程教學(xué)時(shí)間的分配上，人工智能基礎(chǔ)類(lèi)別下的課程構(gòu)成了大多數(shù)國(guó)家課程設(shè)置的基礎(chǔ)，平均占課時(shí)的41%，倫理與社會(huì)影響類(lèi)別下的課程平均占課時(shí)的24%，理解、使用和開(kāi)發(fā)人工智能平均占課時(shí)的25%，剩余的課時(shí)比重被其他未指定的課程主題所占據(jù)。
以?shī)W地利中學(xué)階段的人工智能課程為例，該課程屬于必修課程，課程時(shí)間為144小時(shí)，其中50%（72小時(shí)）的時(shí)間用在了人工智能基礎(chǔ)領(lǐng)域課程。具體而言，25%用于算法與編程，10%用于情境問(wèn)題的解決，15%用于數(shù)據(jù)素養(yǎng)；倫理與社會(huì)影響占課程比重的35%（50小時(shí)左右），其中15%的時(shí)間用于人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，人工智能的倫理和人工智能的社會(huì)影響各占10%的課程時(shí)間；剩下15%（21小時(shí)左右）的課時(shí)用于理解、使用和開(kāi)發(fā)人工智能這一課程類(lèi)別，平均分配7個(gè)小時(shí)用于每個(gè)子主題，3個(gè)子主題各占5%的課時(shí)量。
人工智能課程教師支持策略與教學(xué)方法
為了更好提升人工智能課程實(shí)施效果，上述15個(gè)國(guó)家和1個(gè)地區(qū)主要通過(guò)教師培養(yǎng)支持戰(zhàn)略、學(xué)習(xí)工具與環(huán)境創(chuàng)設(shè)、運(yùn)用合適的教學(xué)方法等促進(jìn)人工智能課程的有序開(kāi)展。在支持教師職業(yè)發(fā)展方面，主要基于以下3個(gè)方面的努力。
一是提升現(xiàn)有教學(xué)人員的職業(yè)技能。例如，中國(guó)和葡萄牙通過(guò)利用國(guó)家培訓(xùn)項(xiàng)目和教師培訓(xùn)計(jì)劃，為教師提供培訓(xùn)；在比利時(shí)，人工智能教師的培訓(xùn)則是分散的，由教育網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)提供。
二是將人工智能技術(shù)融入教師職前培養(yǎng)。在奧地利，教師培訓(xùn)的主要策略是將人工智能專(zhuān)題和技術(shù)教學(xué)嵌入高等教育機(jī)構(gòu)的職前教師教育中。
三是多方面支持在職教師。除制定標(biāo)準(zhǔn)外，一些國(guó)家和地區(qū)通過(guò)開(kāi)發(fā)資源支持人工智能課程的實(shí)施，例如，塞爾維亞開(kāi)發(fā)了各種支持人工智能課程的視頻、演示文稿和交互式任務(wù)等。
在教學(xué)方法方面，聯(lián)合國(guó)教科文組織建議的方法主要有4種：講座或指導(dǎo)教學(xué)、小組合作教學(xué)法、項(xiàng)目式教學(xué)法、活動(dòng)教學(xué)法。報(bào)告進(jìn)一步指出，講座或指導(dǎo)教學(xué)是所有人工智能課程最依賴(lài)的一種教學(xué)方法，占比高達(dá)89%。同時(shí)，在課程教學(xué)中，有些國(guó)家和地區(qū)非常依賴(lài)小組合作教學(xué)和項(xiàng)目式教學(xué)，項(xiàng)目式教學(xué)是許多國(guó)家和人工智能行業(yè)在開(kāi)展課程教學(xué)時(shí)最常用的一種教學(xué)方法。
人工智能課程報(bào)告的主要結(jié)論
聯(lián)合國(guó)教科文組織在對(duì)報(bào)告主要內(nèi)容進(jìn)行介紹和分析后，對(duì)基礎(chǔ)教育階段人工智能課程全球第一次調(diào)查的主要發(fā)現(xiàn)和建議進(jìn)行了說(shuō)明，具體如下：
一是只有少量國(guó)家開(kāi)發(fā)的人工智能課程得到了官方認(rèn)可和支持。迄今為止，只有11個(gè)國(guó)家和1個(gè)地區(qū)制定和實(shí)施了14門(mén)人工智能課程。
二是強(qiáng)有力的政府投入和驗(yàn)證機(jī)制，可以很好協(xié)調(diào)課程開(kāi)發(fā)中不同利益相關(guān)者。人工智能領(lǐng)域有廣泛的利益相關(guān)者，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)包括政府官員、行業(yè)專(zhuān)家、學(xué)者、在職教師。如果沒(méi)有強(qiáng)有力的協(xié)調(diào)和平衡機(jī)制，相互沖突的目標(biāo)可能會(huì)在課程中顯現(xiàn)出來(lái)，這樣不利于實(shí)現(xiàn)人工智能教育的國(guó)家目標(biāo)。
三是需要基于人工智能課程質(zhì)量和有效性的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。報(bào)告指出，目前關(guān)于人工智能課程效果的評(píng)估大多依賴(lài)于教師和學(xué)習(xí)者的外部反饋，以及一些專(zhuān)家對(duì)課程的審查反饋，但真正關(guān)于該課程對(duì)于學(xué)生人工智能能力發(fā)展和人工智能領(lǐng)域人力資源能力建設(shè)影響的研究依然很少。
四是人工智能課程資源的開(kāi)發(fā)和教師培訓(xùn)對(duì)課程整合至關(guān)重要。
五是目前官方認(rèn)可的人工智能課程往往是選修或被嵌入學(xué)校已有科目中。
六是人工智能課程的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)效果應(yīng)集中在人工智能時(shí)代工作和生活所需的主要價(jià)值觀和技能上。
七是人工智能的學(xué)習(xí)成果可以通過(guò)線下與線上相結(jié)合的方式獲得。
八是對(duì)于人工智能課程來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目式教學(xué)法是被普遍應(yīng)用的一種教學(xué)方法。目前，有1/3的人工智能課程選擇了項(xiàng)目式教學(xué)法。
九是人工智能課程不應(yīng)與特定技術(shù)或品牌相掛鉤。這是因?yàn)閷W(xué)生需要獲得在不同領(lǐng)域和背景下應(yīng)用人工智能的基本知識(shí)、可轉(zhuǎn)移的技能和價(jià)值取向，這樣在面對(duì)新環(huán)境和新技術(shù)時(shí)，就不會(huì)束縛于所熟悉的品牌和可能更新不及時(shí)的技術(shù)。
報(bào)告最后認(rèn)為，所有人都應(yīng)具備一定的人工智能素養(yǎng)，強(qiáng)烈呼吁聯(lián)合國(guó)教科文組織所有成員國(guó)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)教育階段人工智能課程，同時(shí)建立協(xié)調(diào)機(jī)制處理和平衡私營(yíng)部門(mén)推動(dòng)的非官方人工智能教育。報(bào)告還特別指出，人工智能的學(xué)習(xí)需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生人工智能技術(shù)和情境倫理的創(chuàng)造力，培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的技能人才。
（作者單位系北京教育科學(xué)研究院教育發(fā)展研究中心）
《中國(guó)教師報(bào)》2022年06月08日第3版
作者：杜光強(qiáng)
