面对未来高度智能化的社会趋势，开展青少年AI科普教育，提升中小学生AI科技素养意义尤为重大。
发展中世界工程技术科学院院士韩力群
认为，中小学AI课程应以培养学生适应智能化时代的思维方式，提升学生的创新意识、综合能力和AI科技素养为宗旨，让学生成为学习中的主角。AI技术引发了教学的精准化、因材施教的规模化和优质教师的普及化等改变，教育工作者要善于利用ChatGPT等工具协同改进教育教学方式，培养能独立思考和有正确价值判断能力的人。一起来看——
当前，人工智能正在历史性地进入技术创新和大规模应用的高潮期、智能企业的开创期和智能产业的形成期，人工智能正在成为新质生产力的核心驱动力。中小学生在进入社会后将面临的是高度智能化的时代，因此，开展青少年人工智能科普教育，提升青少年人工智能科技素养意义重大，这决定了他们在未来的人工智能社会的生存能力和职场竞争能力。
早在2017年，国务院颁布了《新一代人工智能发展规划》，其中着重布局了人工智能人才培养体系，可以归纳为科普层面和专业层面，具体来说：
第一，逐步开展全民智能教育项目
，这是面对所有社会公众的科普层面；
第二，在中小学阶段设置人工智能相关课程
，旨在提升青少年的科技素养；
第三，建设人工智能学科，培养复合型人才
，这是针对包括高职、本科、研究生等层次在内的人工智能专业人才培养；
第四，形成我国人工智能人才高地
，旨在培养高层次、顶尖级人才，以推动人工智能的理论创新和技术突破。
在人工智能人才培养体系的专业层面上，国家提出培养顶尖级人才，以“引育结合”的形式建设人工智能人才高地。顶尖级人才又可分为三类：一是针对卡脖子问题的攻关型人才，二是能够针对学术前沿中的热点问题提出创新性模型与技术的赛道型人才，三是能发现新方向、指出新问题、提出新理论、引领新竞赛、敢闯“无人区”的引领型人才，也是目前我们最缺乏的人才。
近两年我国学者在人工智能领域发表论文的数量在全球位列榜首，但全球最顶尖
2000位
人工智能人才中仅占不到10%，在顶尖层次的人才是非常欠缺的。一组智库统计数据揭示，中国是美国顶级人工智能研究人员的最大来源，截至2009年底，全球有60%的人工智能顶尖人才定居美国，其中近三成在我国接受本科教育。近年来国家政策持续加码，吸引相关英才归国效力，目前已有多位知名人工智能领域专家回国投身科研事业。
据领英数据显示，2020年我国人工智能人才缺口已达500余万人。由于产业的加速发展与人才需求的持续膨胀，当前供需失衡的现象愈发严峻，强化本土人工智能人才的培养已是当务之急。从本科教育层面来看，近年来人工智能专业在高校的发展可谓一日千里。从2003年北大建立国内首个“智能科学与技术专业”，到2018年教育部正式把人工智能作为本科专业，再到目前全国已有超500所高校开设人工智能专业，为现阶段我国人工智能产业的快速发展奠定了坚实的人才支撑。
人们通常认为人工智能专业对于专科生而言具有一定挑战，然而数据显示，高职院校在人工智能专业建设方面的积极性更高。目前全国已有1531所职业院校成功备案人工智能技术应用（服务）专业，为人工智能产业提供了亟需的应用型、技能型、实战型人才储备。
整体来看，目前在人工智能专业人才培养层面，已出现
多主体参与、多层次交叉、多模式并行的产学研人才协同培养模式，形成了专业学科建设和协同培养互为补充的人工智能人才培养生态
。
在人工智能人才培养体系的科普层面上，对于全民智能科普教育，目前优质的科普读物、音像作品和科普教材与培训内容严重匮乏，特别是面向中小学教师、党政干部、企业家和青少年等特定群体的、有针对性的科普教育资源严重缺失，这一现象需要引起广泛的关注。
而对于中小学科技素养的提升，有一些共性问题需要首先明确：
中小学人工智能课程如何定位、如何设计中小学人工智能教材内容、如何定位中小学人工智能课程的教学目标。
想要使中小学阶段的人工智能课程设置落到实处，解决这些问题势在必行，需要依靠一线教师和人工智能领域专家的共同参与，创造出既符合技术发展趋势，又贴近教育实际的课程设计方案。
通过调研分析目前已经面世的人工智能课程教材，我们可以总结出三种比较典型的人工智能课程实践情况：
一是知识难度与学生水平不适配
，将人工智能课程简单地定位为技术普及课，过早地将大学阶段的理论知识呈现给基础知识远不完备的学生，导致难以取得良好的教学效果。
二是混淆人工智能课程概念
，把近年来流行的乐高机器人、3D打印等视为人工智能课程，此类“张冠李戴”“乱贴标签
”
的做法会误导学生对人工智能概念的正确理解。
三是人工智能知识碎片化
，缺乏对人工智能知识的系统梳理和整体设计。
智能化时代需要从小培养学生对人工智能的正确认知，帮助他们了解人工智能技术的应用场景，体验人工智能技术给人带来的获得感，消除陌生感和畏惧感。现在的孩子们即便未来不是人工智能专业的学生，也要学会拥抱人工智能技术，使用各种人工智能工具，提前为未来的生活方式做准备。基于这样的认识，
可以将中小学人工智能课程定位为
一门以培养适应智能化时代的思维方式、提升创新意识、综合能力和人工智能科技素养为宗旨的综合素质教育课程
。
基于我们对于人工智能课程的理解，可以厘清其与其他科技教育项目之间的异同。比如创客教育关注的是培养创新思维、创新能力的教育理念，STEM教育是以科学、技术、工程、数学为核心的教育模式，机器人教育将机器人作为教育载体，提升学生的综合实践素养，编程教育则是通过发展学生的计算思维和逻辑思维，培养学生的信息技能。而人工智能课程是让学生了解人工智能基本知识，体验人工智能技术，熟悉人工智能技术应用场景，其核心目的在于提升学生的人工智能科技素养。
当前有一个值得关注的现象：每当某项教育项目受到广泛关注，其他项目往往会被贴上这一热门项目的标签，“蹭”一波流量。教育从业者要清楚认识到，这几类教育的外延虽然可能有所交叉，但各自内涵不同，知识体系也相互独立，不能被混淆或相互代替。正确区分并合理安排这些项目，对于促进学生的全面发展，培养适应未来社会需求的创新人才具有重要意义。
在中小学阶段落地人工智能课程，可以采取两种实施策略。第一种途径是依托
“智能科学与技术学科”
，将人工智能设立为单独的课程，在整个学科范畴内提取并梳理课程知识体系。中国教育发展战略学会人工智能与机器人教育专委会曾于2022年组织编写了
《中小学人工智能课程教学指南》
，中国教育学会也发布了针对中小学的人工智能课程标准，美国人工智能促进会与美国计算机科学教师协会联合推出“AI for K12”项目，为K12学生制定人工智能教育的标准指南。
第二种途径是
依托
“信息科学与技术学科”
，把人工智能相关知识作为信息科技课程中的内容模块之一。
教育部信息科技新课标采取的就是这种方式，在7-9年级的信息科技课程中设置“人工智能与智慧社会”模块，把
“信息科学与技术学科”与
“智能科学与技术学科”交叉部分的知识放入该模块当中。
近年来，我和团队
努力推动人工智能教育的标准化和规范化实施，
在顶层设计、教材编写、教师培训、教学资源等方面取得了一定成果。顶层设计方面，前面提到的《中小学人工智能课程教学指南》梳理了人工智能学科领域的知识体系及其相互联系，提出9个主题教学模块，同时根据不同年龄学生的认知能力，分为4个学段，由浅入深、循序渐进地统筹规划12年的课程内容。
在进行中小学人工智能教材和学习手册开发的过程中，我们也意识到了中小学人工智能教师资源的严重短缺，以及教师群体对这门新兴课程的畏难情绪。为了克服这一挑战，我们针对组编的中学版人工智能教材内容，面向教师开发了一套“保姆级”的师资培训资源，不仅覆盖了教材中每个课时的具体内容，还包括了详细教案、配套课件与讲稿。
其实早在大模型爆火之前，人工智能对于教育领域的赋能作用就已经在诸多方面得以体现：
首先是教学的精准化。
现有的人工智能技术，已经做到对知识点的纳米级拆分，比如通过人工智能算法，一元二次方程可以被拆解成107个知识点，初中英语听力的知识点更是被拆分为8000多个。由此勾勒出的知识图谱，能够根据学生留下的“蛛丝马迹”，精准地透视到每一处知识漏洞。
第二是因材施教的规模化。
人工智能技术将与心理测量学、教育学、心理学和脑科学等学科深度融合，分析不同学习者的学习能力、特点和知识点盲区，从而精准刻画出千人千面的学习者画像。在未来典型的教育场景中，每个孩子可能都会拥有自己的AI助教，这些AI助教可以协助老师追踪每个学生的学习进程，
针对不同学生的思维模式、学习能力和学习方法“诊脉开方”，实现真正的“有教无类”
。
第三是优质教师的普及化。
就目前我国情况而言，优质教师仍是稀缺资源。人工智能系统对所有教过的学生“念念不忘”，能够通过大数据处理能力把全国各地优质教师的历史经验结合在一起，为每个学生量身定制教育方案，一对一地实施教育过程，
使
得每一个学生都能够享受最好的教育，实现教育公平
。
第四是教与学的关系。
传统的教学模式始终无法跳脱以教师为中心的教学模式。实际上学生通过课堂学习到的只是一小部分知识，人生中更多的知识是来自课堂外的经验、实践、成功和失败的正反教训等，而这正是人工智能的用武之地。
基于AI的自适应学习系统能够让学生成为学习中真正的主角
。
ChatGPT等大模型的问世对教育领域带来了深远影响，知识量大面广、基础知识扎实、学生勤奋努力等我国传统的教育优势正在受到冲击。ChatGPT拥有互联网各类文本数据，几乎覆盖所有领域，既然可以如此方便地获取知识，我们的孩子花那么长时间去学习、去做题究竟还有没有意义？我们的孩子究竟要学习什么才是未来最迫切需要的？
这些问题倒逼我们重新思考人工智能给教学体系人才观、课程观、教学观、评价观带来的冲击和挑战。对此，教育改革急需在三方面做出重大调整：
一是
教育的首要目标要从获取特定知识转变为培养能独立思考和有正确价值判断能力的人；
二是
教育的方式方法要做出重大调整，要利用ChatGPT等学习工具协同改进教育教学方式，而不是回避或恐惧；
三是
超越知识学习，更加关注学习的品质。
面对ChatGPT等人工智能工具在教育领域引起的深远变革，教育工作者应该采取开放的态度，驾驭人工智能、利用人工智能，在教学实践中广泛利用技术资源，把技术当成辅助教学的帮手，从而释放学生的创造力，促使学生提前适应未来与人工智能协同共生的环境。
在课程设计环节，ChatGPT可以为教师的课程设计提供创意思路，协助检索和整理文献资料，生成教学大纲、课程计划、阅读文本等课程材料。在备课阶段，ChatGPT能为老师初步构架出教学计划，提供通识性、常态化的内容，供教师在此基础上进行修改完善。在作业测评方面，教师可以根据教学要求选用或修改ChatGPT生成的作业测验题和考试题。作为课堂助教，人工智能可以通过搭建实时分享平台，帮助学生理解复杂的内容和概念，增加课堂趣味性和丰富性，同时成为学生课后的智能导师和陪练。
总而言之，面对未来智能教育的浪潮，全体教育工作者都需要不断提升自身的人工智能科技素养，以此才能胜任智能化时代的教育工作，为学生铺设通向未来的成功之路。
从课堂效率与质量的显著提升，到优质教育资源的联通共享，从个性化教学成为可能，到跨地域、跨文化的教育交流日益频繁......以新一代人工智能为代表的信息技术正促使教育领域发生深刻的变革。
由
中关村互联网教育创新中心
协办的
第一届人工智能教育应用论坛
将于
8月23日
在京举办，
王文湛、李志民、韩力群
等行业顶尖专家齐聚，以“人工智能+教育”领域的深刻洞见与前瞻思考，为中小学教育从业者解答创新教学、教师发展、人才培养等方面的实际问题，共同探索未来教育的智能新方向。
