2022年中小学人工智能教育现状问题与思考讲课稿

1、资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除中学校人工智能训练现状问题与摸索北京训练科学争论院 王振强在党中心、 国务院关于进展人工智能的各项政策的引导下,近年来, 人工智能训练出现蓬勃进展之势； 在高等训练领域,高校纷纷设立人工智能学院,创设人工智能专业；在基础训练领域, 人工智能训练不仅受到训练行政部门的普遍重视,中学校校纷纷引进各种人工智能训练项目,开发课程、教材； 众多科技训练企业也将其视为自身进展的机遇,投入大量资金、技术和人力；大力进展人工智能技术已经成为国家战略,基础训练顺应国家进展、时代进展的需要责无旁贷； 青少年是将来社会进展的生力军和中坚力气,青少年时期是爱好养成和世界观形成的关

2、键时期； 在基础训练领域,争论如何切实有效地开展人工智能训练,提升青少年对人工智能进呈现状和争论前沿的认知水平,更好地适应人工智能时代的生活,加深对人工智能所包蕴的技术思想和技术原理的懂得,培育综合实践才能和创新精神,激发对人工智能的爱好,树立投身人工智能事业的志向,既是培育新时代创新人才的重要手段,更是国家经济社会发展的战略需要；中学校人工智能训练已经成为一个炙手可热的话题,实地,其中仍有很多问题值得深化争论；然而如何让人工智能训练真正落到人工智能技术进入中学校,一方面可以作为训练、教学和同学学习的工具,另一方面可以作为同学学习的内容；以下主要争论作为学习内容方面的问题；一、国内中学校人工智

3、能训练现状1. 国家课程在中学校阶段设置人工智能相关课程的要求,显现政府文件中,始于 2022 年国务院印发的新一代人工智能进展规划,但其作为高中信息技术学科选修模块教学内容早在 2022年就已正式写入训练颁布的一般高中技术课程标准（试行）；由于当时技术进展水平和普及程度不高, 师资条件欠缺明显,课程内容设置不够合理等多种缘由,高中信息技术人工智能选修模块在全国范畴内开设状况不佳；在一般高中信息技术课程标准（2022 年版）word 可编辑资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除中,人工智能相关内容不仅在挑选性必修模块内特地设置,在必修模块中也有所涉及；因此,人工智能作为高中信息技术国家课程的组

4、成部分,相关课程,必定涉及到其与信息技术课程的关系；已是既定事实, 如何在中学开设人工智能信息技术课程是信息技术训练的重要形式,也是训练信息化建设的主要内容之一,是信息技术与教学应用深度结合的基本保证；人工智能课程与信息技术课程内容高中重叠；信息技术课程大部分教学内容是人工智能课程内容的基础；以经过调整、 完善、 优化的信息技术课程作为人工智能相关课程的主要部分,被广大一线老师和教研人员所认同,也是让人工智能训练面对全体同学的可行和有效途径；我国中学校信息技术训练始于 20 世纪 80 岁月初, 迄今已有约四十年的历史,大致可以分成三个阶段： 运算机训练的试验阶段 （1982-1990 ）、运

5、算机课程的形成与进展（1991-1999 ）、信息技术课程全面进展阶段（2022 至今）；早期运算机训练的内容以程序设计为主,训练目标定位在普及运算机文化；随着信息技术的进展, 运算机功能的增加,以及日常生活和学校各学科训练需求的变化,信息技术训练目标逐步进展到运算机应用意识与才能以及信息素养的培育,信息技术课程的综合性、工具性、人文性得到充分表达；信息技术训练内容曾经一度以运算机基本操作和应用运算机软件解决同学日常生活和学习中的常见问题为主；近五年时间里, 以运算思维培育为代表的新课程理念逐步得到广泛认可,信息技术课程的学科专业性再次受到重视；2022 年一般高中技术课程标准（试行）将“ 人

6、工智能初步” 作为选修模块直接纳入高中课程,与“ 多媒体技术应用” 、“ 网络技术应用” 、“ 数据治理技术” 并列为高中信息技术课程的五个选修模块；经训练部审定的五套全国发行的高中信息技术教材中,均包括“ 人工智能初步” 选修模块教材；一般高中信息技术课程标准（2022 年版）在原课程标准的基础上进行了大幅修订,以信息意识、 运算思维、 数字化学习与创新、信息社会责任 四个学科核心素养,以及数据、算法、信息系统、信息社会四个学科大致念,对课程目标、课程结构、教学内容进行重新架构；在人工智能技术领域,不仅保留了“ 人工智能初步” 选 修模块,在必修模块中也增加了与人工智能相关的内容；2. 校本

7、课程和校内训练活动在学校开展的各类训练教学活动中,有些人工智能技术紧密相关,有些仅在内容上有少word 可编辑资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除许关联,但目标、形式上差距较大；由于人们对人工智能训练的内涵、外延没有清楚、统一的熟悉,这些活动与人工智能的关系难以严格、精确地描述；（1）“ 人工智能训练” 命名的相关训练活动2022 年 7 月,国务院印发的新一代人工智能进展规划对基础训练提出了“ 实施全民智能训练项目,在中学校阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程训练” 的要求；2022年 4 月,训练部印发高等学校人工智能创新行动方案,进一步明确要“ 构建人工智能多层次训练体系, 在中学校

8、阶段引入人工智能普及训练”关课程为代表的人工智能训练在基础训练领域的开展；发式增长的重要一年；仅以中学校人工智能教材为例,据不完全统计,；两个文件极大推动了以人工智能相 2022 年成为中学校人工智能训练爆2022 年全国范畴内推出了十几种中小学人工智能相关的课程、教程或教材；这些课程和教材开发思路各有不同,也各具特色；从使用对象来说,有的面对全学段,掩盖幼儿园、学校、中学到职业训练,有的特地针对中学或高中某一阶段； 从开发思路来说,有的注意与科学和信息技术国家课程的连接,有的主要环绕技术路线突出实践活动；从内容上来说,的重点突出某一项或某几项人工智能的技术体验；有的以大数据为核心内容,有的侧

9、重编程,有 此外,仍有部分教材特地针对校外训练机构,或定位于家庭训练；这些有益的前期探究供应了珍贵的体会,有效推动了中学校人工智能训练的进展； 但是这类人工智能训练教学活动,以何种详细形状在学校中有效落实,各地的做法差异较大；（2）以“ 机器人训练” 命名的相关训练活动2022 前后,随着训练部在全国中学校普及信息技术训练,开设信息技术必修课、实施校校通工程, “ 训练机器人”进入国内中学校；学习内容包括机器人结构搭建、传感器应用、程序编制、创意项目设计等；机器人结构、形状主要分为以“ 乐高” 为代表的插接积木式,和以“ 才能风暴” 为代表的固定形状式,以及后来衍生出后的标准结构件组合式等几种

10、；学校的机器人课程多是协作各类相关竞赛活动,以课外爱好小组、同学社团等形式开展；以教育机器人为载体开展人工智能训练是目前较为广泛流行的做法,里常见的训练机器人难以承载人工智能技术的核心内容；（3）以“STEM训练” 命名的相关训练活动 word 可编辑但也有专家认为, 现在学校资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除STEM训练重点是加强对同学四个方面的训练：一是科学素养,即运用科学学问（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）懂得自然界并参加影响自然界的过程；二是技术素养,也就是使用、治理、懂得和评判技术的才能；三是工程素养, 即对技术工程设计与开发过程的懂得； 四是数学素养, 也就是同学发觉、

11、 表达、说明和解决多种情境下的数学问题的才能；STEM 在进展中又逐步增加了艺术、人文等素养；学校的 标准；（4）以“ 创客训练” 命名的相关训练活动STEM 训练形式多样,没有统一的创客一词源于英文 Maker ； 创客是热衷于创意、设计、制造的个人设计制造群体,包括软件进展者、 艺术家、 设计师等诸多领域的代表,创客（Maker ）以用户创新为核心理念,是面对学问社会的创新 2.0 模式在设计与制造领域的典型表达；创客训练（Maker Education ）是一种融合信息技术,以“ 在制造中学习”为主要学习方式和以培育各类创新型人才为目的的新型训练模式；创客训练活动一般以某种电脑开源硬件（

12、如“Arduino ” 、“Micro:bit ” 、“ 掌控板” 、“ 树莓派” 等）为平台,进行创意设计、作品开发；创客训练活动为培育同学的创新精力和实践才能供应了有效路径；3. 相关学科竞赛活动各类相关学科竞赛是与信息技术课程的进展同步进行的；从八十岁月开头, 在全国范畴内已经显现了“ 中学校生程序设计大赛”“ 信息学奥林匹克竞赛”“ 全国青少年运算机考试（简称少儿 NIT）” ； 2022 年训练部开头举办“ 全国中学校生电脑作品制作活动” ,其后,一些知名企业与政府部门或行业协会,相断组织了如 “ 全国中学校信息技术创新与实践活动（简称 NOC）” 等各类与信息技术训练相关的运算机、

13、机器人或科技创新竞赛活动；这些活动在很大程度上促进了信息技术训练的普及和提高,也为人工智能训练的开展供应了空间；4. 校外培训机构开展的相关训练活动2022 年以后,受政策影响,以编程、机器人、创客、STEM、无人机、人工智能为主题的各类校外培训机构纷纷涌现,培训对象从幼儿园直到高中阶段,教学内容五花八门；这些训练机构推出的相关课程,丰富了同学校外训练资源,为同学的个性化进展供应了肯定空间,也为学校训练供应了可供参考的新思路,但是也存在着教学质量良莠不齐,教学内容杂乱无word 可编辑资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除序等问题,在肯定程度上有可能加重同学的学业负担；二、人工智能训练的问题和

14、挑战从最近各种机构已出版教材,以及各种人工智能主题研讨会、论坛中发布的人工智能教育成果中,可以看到,人工智能训练在取得成果的同时,也存在很多问题；1. 顶层设计问题人工智能技术包含内容广泛,如今没有统一的原理或范式指导人工智能争论,在很多问题上争论者都存在争辩；无论在高等训练仍是在基础训练阶段,人工智能专业、 人工智能课程目前仍处于进展初期,内容框架、学问体系尚未建立；在高校现有的学科体系下,人工智能相关关键技术运算机图形学、机器学习、自然语言处理、语音识别,大多是在运算机应用技术、软件工程、电子通信工程等一级学科中学习,人工智能尚未形成自己特殊的课程体系,人工智能专业课程存在着高开低走、碎片

15、化、低水平重复的问题；而随着国内各高校纷纷设立人工智能学院或专业,人工智能一级学科的建设正在逐步推动完善中；人工智能核心概念没有清楚的界定；在基础训练阶段,这个问题特别突出；由于对人工智能概念熟悉不清,有些训练行政部门领导、甚至训练专家, 将人工智能技术与程序设计混为一谈, 有的将训练机器人活动项目等同于人工智能训练；有些教材的内容支配与已实施多年的信息技术学科课程、创客活动、 机器人活动无明显区分,只在名义上冠以人工智能课程,出名无实；“ 人工智能是个筐,什么都能往里装” 的现象比比皆是；人工智能技术在近年得到快速进展,得益于物联网、大数据、云运算等技术的进展,与运算科学、 网络通信、感测技

16、术、自动掌握技术等基础性学科的进展紧密相关,是现代信息科技进展在最高层次上的集中表达；脱离其他相关技术的支持,人工智能技术的进展将失去根基；但如将人工智能技术外延扩展到全部相关领域,人工智能技术又将失去进展主攻方向；作为学习内容, 人工智能训练与现有的信息技术训练、编程训练、智能机器人训练、 STEM训练、 创客训练概念的关系同样需要进行争论、深究；在各个学段,同学需要学什么？这些内容之间是什么关系？人工智能相关课程应当以怎么的形状存在？这些问题都需要在顶层进行设计；word 可编辑资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除2. 教学方式问题人工智能在争论领域尚有很多不确定的问题,在教学方式上自然

17、无法得到统一；人工智能技术中的很多代表性内容,如模式识别、学问表示、智能搜寻、推理、规划,机器学习、深度神经网络、专家系统、自然语言处理等等,技术核心均是以“ 大数据 +深度学习” 为标 识人工智能算法, 但这些算法深奥晦涩, 需要同学具备深厚的学问基础和才能储备才能懂得；在基础训练阶段,如何将人工智能技术的工作过程可视化,让同学把“ 黑匣子” 打开,看到 其中到底,不是一朝一夕可以解决的；纵观当前有些学校、机构的做法, 有些是将高校的教学方式照搬到中学校,各种复杂的公式、生涩的概念满堂硬灌,课堂毫无趣味,同学如听天书；有的就完全相反,教学内容只 关注应用、体验,完全不涉及人工智能技术的基本原

18、理、思想、方法,课堂热喧闹闹,同学 收成寥寥；3. 夸大宣扬问题不下三四种教材在各自的宣扬中号称国内、国际“ 第一套” ；而实际上,人工智能课程 早在 2022 年就被确定为高中信息技术选修模块,五套全国发行的高中信息技术学科教材中 都有人工智能分册；有些机构不顾人工智能技术在历史进展进程中所经受的曲折坎坷事实,盲目乐观, 过度 夸大宣扬, 给大众造成误导； 有些单位为博领导和公众眼球,盲目引进一些并不成熟的技术,或者与人工智能毫不相关的产品,无疑将会造成庞大的训练资源铺张；4.师资问题师资队伍建设是人工智能相关课程进展的核心问题；承担人工智能课程教学任务的主体,无疑会是中学校信息技术老师,他

19、们在学校日常工作中承担了大量事务性工作、技术服务性工作,教学只是他们的“ 副业” ,业务学习时间精力不够,工作成就感不强,队伍不稳 定；人工智能处在信息科技进展的最前沿,一线老师普遍没有接受过专业培训,需要投入大 量时间、精力进行学习,而相关的学习资源、教学案例又极匮乏,老师从事相关内容教学困 难重重；5.装备问题 word 可编辑资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除人工智能课程的顺当开展,缺少不了必要教学装备的支持；人工智能课程需要什么样的装备, 如何才能做到少花钱多办事,提高人工智能训练装备性价比,有很多问题仍需要深化争论； 目前中学校信息技术必修课教学环境尚不能满意教学需求,设备更新跟

20、不上,学校人工智能试验室和相关设备配备目前几乎仍是空白；6. 课时问题信息技术课程作为一门国家课程,在学校课程体系中始终没有得到充分重视,课时数量少且不能得到保证,是其训练价值没有得到充分发挥的重要缘由；部分地区中学因英语学科口语考试,机房改造给信息技术学科教学造成障碍,为满意备考、测试、考场封闭、监考、数据留存等考试要求,大量信息技术课时被挤占；高中阶段课程标准对必修模块的要求,在课程方案3 学分、 54 课时的支配下,根本无法完成,课程方案与课程标准之间存在明显冲突,人工智能选修模块开设毫无保证；在当前中学校同学负担不断加重的现实情形下,想从国家课程中, 特别传统考试学科中抢得课时完全没有

21、可能,从地方、校本课程中支配课时,又要受各种条件、学校特色进展思路限制,无法做到全面普及；7. 部门机制和谐问题人工智能训练得到稳步、长远的进展, 需要训练领域各部门之间,乃至社会各届之间的广泛和谐,步调一样,形成机制；训练信息化在虽然已得到广泛重视,但是作为一门学科课程,信息技术在学校课程结构中长期处于被边缘化的位置；义务训练阶段课程形状、定位不清,word 可编辑课程标准缺失, 信息技术资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除课程进展步履维艰；当前人工智能训练虽然受到各部门高度重视,但部门之间各自为政,相互竞争,缺乏和谐,都期望抢占先机,占据至高点,但每个部门的职能和才能有限,虽然纷纷研发出

22、一些“ 标准” “ 指南” “ 方案” “ 指导看法” ,但影响力也是有限；在另外一个层面,以同学视力下降,同学家长“ 被作业” 等为由,禁止手机、平板电脑、微信进入课堂,限制 PPT、大屏幕显示器使用,2022 年一些行政部门出台的文件、举措,部分代表、委员的呼声,也在训练信息化进展、人工智能赋能训练新时代的春风中夹入一丝寒意；以上这些信息技术课程进展过程中遇到的来自自方的障碍、阻力、 困难, 人工智能训练同样会遇到；如何克服这些障碍,形成合力,是人工智能训练能否顺当实施的重要因素；三、关于中学校人工智能训练的摸索训练是一个长线的工程,有着自身的规律；“ 抢热点” “ 抢先机”“ 抢先手” 只是一时之举, 不能解决训练的根本问题；人工智能训练中的诸多问题需要经