智能時(shí)代如何培養(yǎng)中小學(xué)AI教師？中小學(xué)AI教師的標(biāo)準(zhǔn)與要求

數(shù)智時(shí)代，技術(shù)作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的重要驅(qū)動(dòng)力量，不僅僅影響我們的生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)與生活，對(duì)于我們下一代的教育也帶來了許多影響與變化。

近年來，人工智能技術(shù)越來越多地應(yīng)用在教學(xué)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，人工智能課程也逐漸成為中小學(xué)階段的重要教學(xué)內(nèi)容之一。

政策方面，國務(wù)院早在2017年印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中就指出，實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程。在2019年國務(wù)院又提出了《中國教育現(xiàn)代化2035》的目標(biāo)，推進(jìn)教育現(xiàn)代化的快速實(shí)現(xiàn)。

為貫徹落實(shí)政策與智能化發(fā)展的大勢(shì)，提高新一代“花朵們”的數(shù)字化勝任力，增強(qiáng)未來數(shù)智競(jìng)爭(zhēng)力，在“人工智能+”的大背景下，全國中小學(xué)逐漸開始智能教育內(nèi)容的調(diào)整，推進(jìn)中小學(xué)智能教育的建設(shè)進(jìn)程。

近日，一項(xiàng)有關(guān)中小學(xué)人工智能教育的參考藍(lán)皮書發(fā)布，引起業(yè)界的熱議?！?022人工智能教育藍(lán)皮書》（以下簡(jiǎn)稱“藍(lán)皮書”）調(diào)研了全國25個(gè)省市的中小學(xué)校長、教師和學(xué)生，通過問卷抽樣調(diào)查，對(duì)全國人工智能教育現(xiàn)狀調(diào)研，給未來中小學(xué)人工智能教育落地提供了一些思路與路徑的參考。

AI教育落地的微距觀察

在人工智能教學(xué)中，與我們想象中的不太一樣，中小學(xué)人工智能教育關(guān)注的內(nèi)涵不僅僅是AI課程內(nèi)容的教學(xué)，如人工智能知識(shí)教育、應(yīng)用能力教育和情意教育等，也包括AI工具的賦能教育，如支持教育各類活動(dòng)的技術(shù)手段，包括在教、學(xué)、管、評(píng)等各類環(huán)節(jié)的人工智能工具的應(yīng)用。與此同時(shí)，也需要將兩者融合，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)層面和真實(shí)教學(xué)場(chǎng)景的應(yīng)用層面的統(tǒng)一，來提升教學(xué)中個(gè)體人工智能素養(yǎng)的泛學(xué)科性教育。

在藍(lán)皮書中，通過較為豐富的樣本量?jī)?nèi)容與分析，展示出了一些目前AI教育在實(shí)際落地中的一些現(xiàn)象和挑戰(zhàn)。

在AI工具應(yīng)用方面，《藍(lán)皮書》指出，教師整體認(rèn)可人工智能教學(xué)工具的價(jià)值。學(xué)生普遍愿意使用人工智能學(xué)習(xí)工具，并希望獲得個(gè)性化評(píng)估與輔導(dǎo)。目前受訪學(xué)校的信息化硬件設(shè)備總體情況較好，但相關(guān)的軟件系統(tǒng)還較為欠缺。超半數(shù)的受訪學(xué)校已開設(shè)或正在籌備人工智能教育教學(xué)活動(dòng)。

隨著“雙減”政策的逐漸落地，人工智能教育正成為多地教育部門和學(xué)校豐富“課后三點(diǎn)半”服務(wù)的重要組成部分。尤其對(duì)于一些欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，以中部地區(qū)最為突出，超過85%的學(xué)?？紤]將人工智能教育引入課后服務(wù)。

具體在AI教學(xué)活動(dòng)中，藍(lán)皮書中調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對(duì)于學(xué)生來說，學(xué)習(xí)形式、課外活動(dòng)、競(jìng)賽等多元化的教學(xué)方式最受學(xué)生們歡迎。不過當(dāng)前，我國中小學(xué)人工智能課程的課時(shí)主要集中在1周1課時(shí)。

課程的展開還存在一些障礙。經(jīng)費(fèi)不足、缺乏專業(yè)師資、無技術(shù)條件支持是阻礙課程開設(shè)的主要因素。中小學(xué)校中參與人工智能相關(guān)課程教學(xué)活動(dòng)的教師數(shù)量較少，專門教授人工智能課程的教師更是寥寥無幾。人工智能課程教師中，僅有三成左右在高等教育階段接受過人工智能教學(xué)的相關(guān)課程培訓(xùn)。

我們可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)校管理層、教師、學(xué)生，面對(duì)新興技術(shù)都是持積極接納的態(tài)度，但因?yàn)橐恍┛陀^的因素，相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)的展開都受到限制。開設(shè)的課程處于初級(jí)了解和體驗(yàn)的階段。課程體系的構(gòu)建與教師能力的完善是亟需解決的難題。那么，對(duì)于站在一線教育的中小學(xué)教師來說，應(yīng)該如何培養(yǎng)呢？都有哪些素質(zhì)與能力評(píng)價(jià)的維度和標(biāo)準(zhǔn)呢？

面向未來，中小學(xué)AI教師的標(biāo)準(zhǔn)與要求

在教育行業(yè)內(nèi)，對(duì)于AI教師的素質(zhì)與能力需求，沒有可以參考的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，畢竟AI中小學(xué)教育也是最近幾年才新興起教育內(nèi)容。配套的一些課程與相關(guān)教師的能力要求等，標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范在探索的階段。

此次《藍(lán)皮書》的發(fā)布，不僅展示了目前中小學(xué)AI相關(guān)教育的現(xiàn)狀和困難，對(duì)于一些業(yè)內(nèi)的挑戰(zhàn)，《藍(lán)皮書》和《中小學(xué)人工智能教師能力標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)”），也嘗試做出了一些參考的答案與依據(jù)。

我們知道，人工智能教育涉及的學(xué)科多。對(duì)于一線的教學(xué)者來說，面臨的挑戰(zhàn)也不小。目前，在中小學(xué)教授人工智能的教師，學(xué)科背景比較復(fù)雜，有數(shù)學(xué)教師、信息技術(shù)教師、綜合實(shí)踐教師等。

大部分的教師自身專業(yè)的知識(shí)與能力不太能夠符合人工智能對(duì)于交叉學(xué)科、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等多領(lǐng)域內(nèi)容深度與廣度的要求。需要對(duì)于一線老師進(jìn)行系統(tǒng)的教學(xué)培訓(xùn)，這也是AI教育目前排在最前面需要待解決的問題之一。

《標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容中，明確了中小學(xué)教師應(yīng)該具備的能力素養(yǎng)，從人工智能理解與意識(shí)、基本知識(shí)、基本技能、問題解決、教學(xué)實(shí)踐、倫理與安全等6個(gè)維度提出18項(xiàng)基本技能要求。

這18項(xiàng)能力的要求，總結(jié)來說，對(duì)教師在人工智能這幾個(gè)方面的素養(yǎng)提出了參考的標(biāo)準(zhǔn)。

1.基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)、理解能力。對(duì)于AI中，常見的基本原理與技術(shù)等，如人機(jī)交互、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理，在具體場(chǎng)景智能安防、自動(dòng)駕駛等的應(yīng)用，基本的邏輯與原理的理解與教授。

2.教學(xué)具體實(shí)踐中，熟悉結(jié)合AI與教學(xué)產(chǎn)品特點(diǎn)，有效指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。要求教師要能夠設(shè)計(jì)或選擇問題解決的策略，合理分配問題解決的軟硬件資源，形成解決問題的方案，管理問題解決過程，促進(jìn)學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)展。

3.倫理、人文哲學(xué)層面的教育與培養(yǎng)。要求教師本身具備正確的AI倫理觀念，對(duì)于不符合法律法規(guī)、道德倫理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的AI理論與產(chǎn)品，具備識(shí)別、分析、預(yù)估規(guī)避的能力，掌握與AI密切相關(guān)的法律法規(guī)，注重學(xué)生倫理道德教育，能夠及時(shí)處置相關(guān)問題與風(fēng)險(xiǎn)。

《標(biāo)準(zhǔn)》的制定，對(duì)于行業(yè)內(nèi)呼聲較高的有關(guān)教師AI素質(zhì)培養(yǎng)的問題，提供了可供參考的依據(jù)，這也為后續(xù)開展AI教師專業(yè)發(fā)展制定了教育指南。業(yè)內(nèi)人士中國教育科學(xué)研究院未來學(xué)校實(shí)驗(yàn)室主任王素對(duì)此表示，《標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容，今后也可以作為人工智能教師培訓(xùn)以及評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。

開展人工智能教育需要系統(tǒng)、專業(yè)知識(shí)的引領(lǐng)，為明確人工智能教育與早期的ICT教育的不同，聯(lián)合國教科文組織強(qiáng)調(diào)定義符合智能社會(huì)發(fā)展的“人工智能能力”，“K-12人工智能教育聯(lián)合研究工作小組”提出了適合中小學(xué)生學(xué)習(xí)的“傳感器、智能代理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、倫理與道德”等核心大概念，以此明確人工智能的學(xué)習(xí)框架。

這些框架要求，也與《標(biāo)準(zhǔn)》中教師能力的要求重疊，殊途同歸。國內(nèi)外相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)文件，都在結(jié)合人工智能技術(shù)實(shí)際的發(fā)展，向中小學(xué)教育實(shí)踐不斷靠攏。

當(dāng)中小學(xué)AI教育從政策、課程標(biāo)準(zhǔn)到落地方案開始不斷完善時(shí)，另一項(xiàng)要?jiǎng)?wù)是解決課外輔導(dǎo)市場(chǎng)中，AI教育長期存在的一些問題。

正本清源：擺脫AI教育的既往誤區(qū)

正如上文所提，校內(nèi)AI教育的方興未艾，讓校外商業(yè)市場(chǎng)中一些外培機(jī)構(gòu)有了施展的空間。因?yàn)榧议L缺乏對(duì)中小學(xué)AI教育清晰的認(rèn)知，一些外培機(jī)構(gòu)，將傳統(tǒng)的創(chuàng)客教育、STEM教育或編程教育中的教學(xué)內(nèi)容，經(jīng)過簡(jiǎn)單改造后直接搬到人工智能課堂中。

這類培訓(xùn)機(jī)構(gòu)往往以AI教育為名，長期向家長灌輸焦慮感，以此實(shí)現(xiàn)高額收費(fèi)。但孩子真正接受的教育卻與AI相去甚遠(yuǎn)。比如，一些輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)會(huì)將基礎(chǔ)編程課程冠以AI之名，但其實(shí)二者并不能完全相等?；蛘叱槿∫恍┧剖嵌堑母拍钏槠瑏碇v解AI，教師本人其實(shí)對(duì)AI技術(shù)一知半解，其實(shí)對(duì)孩子系統(tǒng)理解這門知識(shí)十分不利。

還有些外培的機(jī)構(gòu)強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)式教學(xué)，側(cè)重的是簡(jiǎn)單的手工實(shí)踐活動(dòng)，其中最具代表性的就是一些機(jī)器人教學(xué)機(jī)構(gòu)。如果家長也對(duì)AI不甚了解，很容易認(rèn)為這些輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)教導(dǎo)的就是人工智能。但事實(shí)上二者基本沒有關(guān)聯(lián)。用少兒機(jī)器人混淆AI概念，是商業(yè)輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)長期存在的問題。

這些錯(cuò)誤的認(rèn)知與宣傳，是機(jī)構(gòu)對(duì)家長焦慮情緒的收割。投機(jī)的商業(yè)性內(nèi)容滲透到課程內(nèi)容中，容易擾亂正常的教學(xué)，影響AI教育的質(zhì)量，嚴(yán)重的甚至?xí)驌艉⒆咏佑|AI教育的熱情。

智能時(shí)代，AI技術(shù)是信息社會(huì)的基本元素，技術(shù)素養(yǎng)也成為教育普及知識(shí)的重要維度。我們?cè)谥悄芙逃型度氲木薮筘?cái)力物力，終究不過是想要讓下一代們親近技術(shù)與科技，提高未來的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。在中小學(xué)生的AI教育中，人工智能教育需求就是要讓學(xué)生了解智能體的基本能力，如感知、交互、推理等能力，理解人工智能處理問題與人類的異同，并認(rèn)識(shí)其對(duì)社會(huì)生活的影響、倫理等。這些看似簡(jiǎn)單的事情，實(shí)踐過程并不容易。

十年樹木，百年樹人。教育的事業(yè)，需要保持長久的耐心，專業(yè)的事情留給專業(yè)的人來做。AI教育是一個(gè)長期的戰(zhàn)役，需要社會(huì)各界力量的介入，產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)的分工與合作，才能夠促成AI與教育的深度溝通與融合。