鐘柏昌：普及中小學(xué)人工智能教育需要注意的六對關(guān)系

普及中小學(xué)人工智能教育是順應(yīng)智能時(shí)代發(fā)展、培養(yǎng)未來科技人才的重要舉措，可謂任務(wù)重、時(shí)間緊，充滿復(fù)雜性與挑戰(zhàn)性。基于筆者長期以來對人工智能教育的研究，以及近期對中小學(xué)校人工智能教育實(shí)踐的觀察與訪談，當(dāng)前中小學(xué)人工智能教育存在如下六個(gè)方面的認(rèn)知困惑與實(shí)踐困境需要引起大家重視，涉及課程定位、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程學(xué)時(shí)、課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式等多個(gè)層面的矛盾與平衡。深刻理解并妥善處理其中的關(guān)系問題，是人工智能教育健康、可持續(xù)發(fā)展的前提。

國家課程與地方課程：標(biāo)準(zhǔn)與特色的協(xié)同發(fā)展邏輯

處理好人工智能教育相關(guān)國家課程與地方課程關(guān)系的核心，在于構(gòu)建一種基于國家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)、激發(fā)地方課程創(chuàng)生的協(xié)同發(fā)展邏輯?！读x務(wù)教育課程方案（2022年版）》確立了信息科技課程的國家課程地位，《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》又將人工智能作為信息科技課程的六條邏輯主線之一，由此為人工智能教育成為義務(wù)教育的一個(gè)部分奠定了學(xué)科基礎(chǔ)；而教育部辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》，鼓勵有條件的地方和學(xué)校先行先試，要求“構(gòu)建系統(tǒng)化課程體系，實(shí)施常態(tài)化教學(xué)與評價(jià)”，鼓勵將人工智能教育納入地方課程和校本課程，開啟了人工智能教育“在地化”與“校本化”的實(shí)踐邏輯。概而言之，這些政策文件打造出“一體兩翼”的新格局：“一體”是國家課程所保障的核心素養(yǎng)底線與基礎(chǔ)知識體系，確保人工智能教育的基礎(chǔ)性與公平性，重在“奠基”；“兩翼”則是地方課程和校本課程所承載的區(qū)域特色適配與學(xué)校創(chuàng)新活力激發(fā)，重在“賦能”?！耙惑w”不能脫離“兩翼”而存在，“兩翼”離開了“一體”也難以生存，二者在動態(tài)平衡中共同指向?qū)W生素養(yǎng)的完整塑造。

當(dāng)然，這一創(chuàng)新格局能否落地，關(guān)鍵在于各地能否在國家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的人工智能教育框架下進(jìn)行系統(tǒng)性轉(zhuǎn)化。例如，上海市在四年級、七年級開設(shè)《人工智能基礎(chǔ)》地方課程，并與國家課程內(nèi)容形成銜接與強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)了從國家“標(biāo)準(zhǔn)文本”到地方“特色實(shí)踐”的邏輯貫通；又如，《云南省義務(wù)教育人工智能課程教學(xué)指南（2025年版）》結(jié)合云南省獨(dú)特資源稟賦，充分挖掘利用生物多樣性保護(hù)、民族文化傳承、智慧農(nóng)業(yè)、綠色能源、旅居康養(yǎng)等地方特色設(shè)計(jì)本土化教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了科技與人文、傳統(tǒng)與現(xiàn)代的協(xié)同。盡管有許多有益探索，但在實(shí)踐層面依然存在信息科技課程和人工智能教育的虛化問題：一些地方以人工智能教育壓縮信息科技課時(shí)，國家課程為地方課程“讓路”；一些地方則以人工智能教育之名行信息科技教育之實(shí)，導(dǎo)致“新瓶裝舊酒”。因此，中小學(xué)校必須強(qiáng)化底線意識，一方面要堅(jiān)持以國家課程為主體，確保信息科技課程開齊開足；另一方面人工智能教育要落實(shí)國家課程精神，實(shí)現(xiàn)富有張力的個(gè)性化發(fā)展。需要注意的是，一些地方和學(xué)校強(qiáng)調(diào)獨(dú)立開設(shè)人工智能課程，卻主要占用信息科技學(xué)科的課時(shí)。人工智能課程如果作為地方課程和校本課程獨(dú)立開課，那么課時(shí)就應(yīng)該主要從地方課程、校本課程、綜合實(shí)踐活動課程中統(tǒng)籌安排。

通識教育與拔尖培養(yǎng)：普及與培優(yōu)的層次化育人邏輯

與其他學(xué)科類似，通識教育與拔尖培養(yǎng)這對關(guān)系揭示了人工智能教育目標(biāo)的雙重性，其核心要求是構(gòu)建一個(gè)縱向貫通、橫向銜接的層次化人工智能教育體系。通識教育遵循“廣譜浸潤”邏輯，目標(biāo)是讓所有學(xué)生形成適應(yīng)智能時(shí)代的基本認(rèn)知、應(yīng)用能力與倫理意識，因此離不開課程設(shè)計(jì)的低門檻、強(qiáng)體驗(yàn)與廣覆蓋。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，所謂拔尖培養(yǎng)（也稱“培優(yōu)”）主要說的是拔尖人才的早期培養(yǎng)，需要遵循“早期識別與縱深孵化”的發(fā)展邏輯，為通識教育向培優(yōu)教育轉(zhuǎn)換提供內(nèi)部通道，為潛在創(chuàng)新人才培養(yǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)階模式。顯然，通識教育與拔尖培養(yǎng)并非割裂關(guān)系，而是同一育人體系中的不同層次。

目前，在通識教育方面，教育部基礎(chǔ)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會于2025年5月發(fā)布《中小學(xué)人工智能通識教育指南（2025年版）》，構(gòu)建了一個(gè)分層遞進(jìn)、螺旋上升的人工智能通識教育體系，為人工智能通識教育的普及奠定了良好基礎(chǔ)。浙江、天津、安徽等地紛紛出臺地方性人工智能通識教育指導(dǎo)意見或課程綱要，廣泛開展人工智能通識教育實(shí)踐。然而，在人工智能人才的拔尖培養(yǎng)及其與通識教育的有效銜接方面，依然缺少充分的研究、系統(tǒng)的實(shí)施方案和有效的保障機(jī)制，目前仍主要停留在競賽主導(dǎo)的育人模式，手段單一、效益偏低。為此，在教育對象方面，需要建立完善、科學(xué)的甄別機(jī)制，并為拔尖人才培養(yǎng)提供項(xiàng)目式深度學(xué)習(xí)平臺和過程性學(xué)習(xí)評價(jià)機(jī)制；在教育目標(biāo)與內(nèi)容方面，除了人工智能素養(yǎng)的培養(yǎng)，還要強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與評價(jià)，實(shí)現(xiàn)雙輪驅(qū)動；在進(jìn)階路徑上，可以通過院校合作、校企合作等方式構(gòu)建“必修課程奠基—社團(tuán)活動激趣—競賽項(xiàng)目錘煉—高階研學(xué)拓展”的連續(xù)譜系，為學(xué)生提供差異化培養(yǎng)方案；在機(jī)制建設(shè)方面，可以將人工智能教育有序融入“沃土計(jì)劃”和“脫穎計(jì)劃”之中。

新一代與老一代課程內(nèi)容：技術(shù)演進(jìn)的時(shí)代分野邏輯

中小學(xué)人工智能教育并非新事物。2003年版的《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中就已設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊，只不過因?yàn)榧夹g(shù)和理念的更新，當(dāng)前所強(qiáng)調(diào)的人工智能教育與之在內(nèi)涵上存在明顯差異。然而在教育教學(xué)實(shí)踐中，一些地方和學(xué)校未能與時(shí)俱進(jìn)，存在比較突出的“新瓶裝舊酒”現(xiàn)象，以中小學(xué)人工智能通識教育之名開設(shè)傳統(tǒng)編程課程、機(jī)器人課程、無人機(jī)課程、開源硬件項(xiàng)目課程等，脫離新一代人工智能的實(shí)質(zhì)，遠(yuǎn)離智能技術(shù)工具、算法、模型、系統(tǒng)等的體驗(yàn)、應(yīng)用與設(shè)計(jì)。[1]

造成這一現(xiàn)象的根源，一方面在于未能把握新一代人工智能教育的獨(dú)特內(nèi)核與演進(jìn)邏輯。2022年ChatGPT的誕生是人工智能知識史上的一個(gè)新的分水嶺，有人提議以2022年為界，將時(shí)代劃分為前人工智能（Before AI，簡稱BAI）時(shí)代與后人工智能（After AI，簡稱AAI）時(shí)代。如果說BAI時(shí)代的核心技術(shù)邏輯是“預(yù)設(shè)規(guī)則的自動化”（如編程、機(jī)器人、開源硬件等），那么AAI時(shí)代的技術(shù)邏輯就是“數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能生成”。人工智能教育內(nèi)容更新的根本轉(zhuǎn)向，是從學(xué)習(xí)控制機(jī)器轉(zhuǎn)向理解數(shù)據(jù)、算法、模型如何協(xié)同產(chǎn)生智能。筆者曾提出五條邏輯主線—工具智能化、問題模型化、模型優(yōu)化、思維可視化、道德情感內(nèi)化—為這一轉(zhuǎn)向提供了演進(jìn)框架。[2] 基于內(nèi)容更新的轉(zhuǎn)向，人工智能教育課程設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)三重核心轉(zhuǎn)向：從“編碼實(shí)現(xiàn)”轉(zhuǎn)向“工具體驗(yàn)與協(xié)同”，讓學(xué)生在與成熟AI工具的交互中建立直觀認(rèn)知；從“結(jié)構(gòu)搭建”轉(zhuǎn)向“模型構(gòu)建與優(yōu)化”，讓學(xué)生經(jīng)歷從特征提取到智能涌現(xiàn)的完整過程；從“技能訓(xùn)練”轉(zhuǎn)向“思維發(fā)展與倫理審視”，深化計(jì)算思維與系統(tǒng)性倫理思辨。

另一方面，在人工智能教育教學(xué)實(shí)踐中也存在有關(guān)企業(yè)利益的裹挾。人工智能教育離不開學(xué)習(xí)軟件和訓(xùn)練平臺，需要智能硬件和算力的支持，部分學(xué)校由于缺乏課程資源和師資還需要引入校外機(jī)構(gòu)提供課后服務(wù)項(xiàng)目。因此，作為科技教育的新風(fēng)口，中小學(xué)人工智能教育被諸多科技教育類企業(yè)看好，紛紛投入資源和力量開拓市場。疊加前一方面的原因，一些企業(yè)所開發(fā)的產(chǎn)品、課程資源及服務(wù)同樣停留在BAI時(shí)代，資本力量的裹挾更進(jìn)一步導(dǎo)致人工智能教育內(nèi)容的更新舉步維艱，這特別需要引起教育行政部門和中小學(xué)校長的關(guān)注，進(jìn)一步明確遴選標(biāo)準(zhǔn)、提高甄別能力。

獨(dú)立開課與融合開課：虛實(shí)并行育人的課程互補(bǔ)邏輯

獨(dú)立開課與融合開課的關(guān)系問題，關(guān)乎人工智能教育能否在學(xué)校課程體系中獲得實(shí)體化地位。換言之，如果處理不好這對關(guān)系，很可能就會進(jìn)入融合陷阱：以融合開課之名削減新一代人工智能教育的實(shí)際開課課時(shí)。

實(shí)際上，獨(dú)立開課與融合開課代表著兩種不同的課程實(shí)施邏輯。獨(dú)立開課遵循“系統(tǒng)建構(gòu)”邏輯，通過專設(shè)課時(shí)保障知識體系的完整性與學(xué)習(xí)的連續(xù)性，是課程主體地位的重要體現(xiàn)。融合開課在學(xué)理層面遵循的是“跨學(xué)科賦能”邏輯，旨在通過情境遷移展現(xiàn)人工智能的通用價(jià)值，促進(jìn)知識的深度融合與應(yīng)用；在實(shí)踐層面體現(xiàn)的是“間接性滿足”邏輯，即通過融合開課才有可能補(bǔ)齊人工智能教育課程實(shí)施所需的課時(shí)、設(shè)備和師資等條件。當(dāng)前，各地發(fā)布的地方性人工智能教育課程綱要大都提倡與信息科技課程、通用技術(shù)課程、勞動教育、綜合實(shí)踐活動融合開課，充分體現(xiàn)了上述兩個(gè)層面的訴求。這有利于快速普及人工智能教育，但在實(shí)踐中也可能因?yàn)樾畔⒖萍肌⑼ㄓ眉夹g(shù)教師的慣性經(jīng)驗(yàn)，很容易導(dǎo)致人工智能教育被淹沒在傳統(tǒng)技術(shù)課程之中而“有名無實(shí)”或“名不副實(shí)”。

破解之道，關(guān)鍵在于確立人工智能教育“獨(dú)立為基、融合為用”的實(shí)施原則，以達(dá)成虛實(shí)并行育人的目的。獨(dú)立課程主要包含人工智能教育的基礎(chǔ)性、前沿性教育內(nèi)容，是人工智能教育的主陣地，應(yīng)該明確獨(dú)立課時(shí)、開課年級和時(shí)段、課時(shí)來源等。例如，上海市明確義務(wù)教育階段在四年級、七年級開設(shè)《人工智能基礎(chǔ)》地方課程，每周1課時(shí)，每個(gè)年級總計(jì)不少于30課時(shí)；又如，安徽省要求各地在小學(xué)三至六年級，初中七、八年級，高中高一、高二年級共8個(gè)年級獨(dú)立開設(shè)人工智能通識教育課程，將其納入學(xué)?，F(xiàn)有課程體系。就融合開課而言，一方面可以在現(xiàn)有信息科技課程中融入人工智能相關(guān)內(nèi)容，如《普通高中信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)日常修訂版（2017年版2025年修訂）》必修一模塊的主體部分已更新為人工智能；另一方面，其他學(xué)科課程則可以結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)適配人工智能賦能案例，例如普通高中藝術(shù)課程提出“觀察機(jī)器人繪畫、演奏和舞蹈等，嘗試借助人工智能進(jìn)行作曲、寫詩、作畫”等內(nèi)容要求，[3] 均體現(xiàn)了“融合為用”的原則。

一體化課程設(shè)計(jì)與多學(xué)段同時(shí)開課：課程校本化實(shí)施的內(nèi)螺旋邏輯

作為一個(gè)新興且有較高開課條件要求的教育科目，人工智能課程很難在全國各地齊頭并進(jìn)開設(shè)，這是客觀事實(shí)。在人工智能教育普及達(dá)成之前，相當(dāng)一部分地方都將存在不同年級、不同學(xué)段同時(shí)開課的情況。同時(shí)開課就意味著不同年級、不同學(xué)段的學(xué)生在學(xué)習(xí)人工智能課程時(shí)普遍缺乏先備知識，即以接近零起點(diǎn)狀態(tài)接受人工智能教育，這是課程建設(shè)與實(shí)施中比較特殊的情況。

教育部辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》不僅要求“構(gòu)建系統(tǒng)化課程體系”，而且提出了螺旋上升的學(xué)段目標(biāo)，要求小學(xué)低年級段側(cè)重感知和體驗(yàn)人工智能技術(shù)，小學(xué)高年級段和初中階段側(cè)重理解和應(yīng)用人工智能技術(shù)，高中階段側(cè)重項(xiàng)目創(chuàng)作和前沿應(yīng)用。顯然，這旨在強(qiáng)調(diào)中小學(xué)人工智能課程的一體化設(shè)計(jì)。然而，多學(xué)段同時(shí)開課對落實(shí)這一文件精神帶來了挑戰(zhàn)。

多學(xué)段同時(shí)開課是地方響應(yīng)國家戰(zhàn)略需求的行政部署邏輯，一體化課程設(shè)計(jì)所蘊(yùn)含的螺旋上升邏輯是尊重學(xué)習(xí)規(guī)律的課程設(shè)計(jì)邏輯?；膺@對關(guān)系的表面張力需要“兩手抓”：一方面，各地要盡早開展人工智能教育的普及工作，盡快建立學(xué)段間螺旋上升的一體化課程體系；另一方面，要依據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性特征和學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)段差異，對課程內(nèi)容做校本化實(shí)施，構(gòu)建“起點(diǎn)相似、深度各異、序列遞進(jìn)”的學(xué)段內(nèi)螺旋上升的課程體系。

后者意味著各學(xué)段雖可能同時(shí)啟動人工智能課程，但依然可以體現(xiàn)出每個(gè)學(xué)段內(nèi)的螺旋上升軌跡。依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展的三層架構(gòu)[4]和逆向?qū)W習(xí)思路，這一軌跡在每個(gè)學(xué)段都應(yīng)呈現(xiàn)三條演進(jìn)線索：在知識維度，從事實(shí)感知（是什么）到理解應(yīng)用（如何用）再到原理探索與創(chuàng)新（為何能、如何創(chuàng)）；在思維維度，從具象操作思維到抽象邏輯思維再到復(fù)雜系統(tǒng)思維；在實(shí)踐維度，從工具應(yīng)用者到模型調(diào)優(yōu)者再到問題解決與系統(tǒng)設(shè)計(jì)者。課程校本化實(shí)施的首要任務(wù)，是依據(jù)螺旋上升邏輯錨定本學(xué)段的核心學(xué)習(xí)目標(biāo)與關(guān)鍵實(shí)踐任務(wù)，避免與其他學(xué)段內(nèi)容的簡單重復(fù)或無序拔高，確保學(xué)生在每一個(gè)認(rèn)知階梯上都獲得適切的挑戰(zhàn)與支持，實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)的連貫培養(yǎng)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，要達(dá)成上述每個(gè)學(xué)段內(nèi)的螺旋上升，離不開適配不同學(xué)段學(xué)生認(rèn)知水平的人工智能學(xué)習(xí)工具：從非代碼工具到圖形化低代碼工具再到文本化低代碼工具和全代碼工具。例如，借助非代碼工具和圖形化低代碼工具，小學(xué)生也可以做人工智能模型的訓(xùn)練與部署，設(shè)計(jì)和制作能夠解決真實(shí)問題的智能交互系統(tǒng)；而對于高中生而言，同樣的系統(tǒng)可以采用文本化低代碼工具甚至全代碼工具來實(shí)現(xiàn)。

正向?qū)W習(xí)與逆向?qū)W習(xí)：從應(yīng)用到理論的教學(xué)邏輯

新一代人工智能的發(fā)展，得益于連接主義（強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)能力）的深度學(xué)習(xí)算法的崛起，并正在走向與符號主義（強(qiáng)調(diào)邏輯推理）和行為主義（強(qiáng)調(diào)環(huán)境互動）的融合，具有鮮明的前沿性和專業(yè)性。想要讓青少年學(xué)生觸摸這種專業(yè)性極強(qiáng)的前沿科技，如果從人工智能底層的概念、算法、模型、框架開始學(xué)起，無疑具有極高的門檻，不利于激發(fā)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，如何面向中小學(xué)生設(shè)計(jì)合理的學(xué)習(xí)路徑極為重要。

過往有關(guān)人工智能的教育帶有明顯的大學(xué)專業(yè)教育下移的痕跡，側(cè)重底層理論知識的學(xué)習(xí)，在掌握理論知識的基礎(chǔ)上再過渡到具體應(yīng)用，容易導(dǎo)致中小學(xué)教師和學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，缺乏獲得感。這種重在把理論知識講深講透、強(qiáng)調(diào)從理論到現(xiàn)象的學(xué)習(xí)路徑被稱為“推演法”，筆者在此稱之為正向?qū)W習(xí)方法；與此相對，楊振寧先生主張采用滲透式學(xué)習(xí)和歸納法，從解決實(shí)際問題出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生理解和發(fā)現(xiàn)理論知識的能力，[5] 筆者針對中小學(xué)科技教育提出了以逆向工程、糾錯教學(xué)等為代表的逆向?qū)W習(xí)方法和聚類教學(xué)。[6]

改變從理論到應(yīng)用的正向?qū)W習(xí)路徑，轉(zhuǎn)向從應(yīng)用到理論的逆向?qū)W習(xí)，是破解人工智能教育高門檻難題的關(guān)鍵教學(xué)邏輯轉(zhuǎn)向。這一轉(zhuǎn)向的實(shí)質(zhì)就是前置工程性實(shí)踐，將實(shí)踐應(yīng)用作為激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、建立認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的起點(diǎn)，而后再導(dǎo)向原理性追問，真正體現(xiàn)“體驗(yàn)—感知—探究—理解”的認(rèn)知生成邏輯，實(shí)現(xiàn)通過工程思維牽引科學(xué)思維的目的。具體到人工智能教育，就是面向真實(shí)問題解決，從現(xiàn)成的智能工具的體驗(yàn)、運(yùn)用開始，或者從模型的搭建、訓(xùn)練、應(yīng)用（工程與技術(shù)方法）開始，漸進(jìn)理解其后的算法思想。

總之，中小學(xué)人工智能教育已經(jīng)邁出了“獨(dú)立行走”的第一步，盡管還有很多問題與不足需要逐步解決，也有很多觀念分歧需要求同存異，但只要共同呵護(hù)、共同努力，就可以在這個(gè)人工智能時(shí)代與教育強(qiáng)國建設(shè)同頻共振、行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

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本文系2025年度國家社會科學(xué)基金教育學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目“人工智能教育學(xué)研究”（項(xiàng)目編號：ACA250024）的研究成果

（作者系華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院學(xué)術(shù)分委員會主任、教授、博士生導(dǎo)師）

《人民教育》2026年第3—4期

作者：鐘柏昌