中小學(xué)人工智能教材“登堂入室”
自今年秋季學(xué)期開始，AI課程正式走進(jìn)北京市中小學(xué)。這一行動源自今年3月7日，《北京市推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育工作方案（2025—2027年）》明確自2025年秋季學(xué)期起，全市中小學(xué)將開設(shè)人工智能（AI）通識課程，每學(xué)年不少于8課時，覆蓋小學(xué)至高中全學(xué)段。這一方案為北京市中小學(xué)人工智能教育按下實戰(zhàn)啟動鍵。此前2024年11月，教育部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于加強中小學(xué)人工智能教育的通知》，已明確要求2030年前在中小學(xué)基本普及人工智能教育。這一系列政策自上而下，形成了一張緊密的人工智能教育布局網(wǎng)絡(luò)，全國多地陸續(xù)發(fā)布了相關(guān)政策，支持探索開展人工智能教育課程。
如何讓AI課堂不僅僅是技術(shù)工具課，而是成為實現(xiàn)素養(yǎng)培育目標(biāo)的切實助力？記者發(fā)現(xiàn)，政策東風(fēng)之下，廣東教育出版社、華東師范大學(xué)出版社、浙江教育出版集團、清華大學(xué)出版社、上海教育出版社、接力出版社、湖北教育出版社等多家出版社均已出版相關(guān)人工智能教材，中小學(xué)人工智能教育的拼圖正在逐步完整。他們通過教材研發(fā)、資源整合、模式創(chuàng)新，共同勾勒出中小學(xué)人工智能教材發(fā)展的初期圖景。
響應(yīng)戰(zhàn)略，順勢而為
出版機構(gòu)普遍對“2030年前基本普及人工智能教育”的解讀達(dá)成共識，核心聚焦“素養(yǎng)導(dǎo)向”與“精準(zhǔn)覆蓋”。
“‘2030年前基本普及人工智能教育’是一個具有前瞻性的目標(biāo)，‘普及’二字是關(guān)鍵，它意味著人工智能教育從‘試點、特色’走向‘常規(guī)、基礎(chǔ)’。就像今天的語文、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課一樣，人工智能素養(yǎng)將成為未來公民的基本素養(yǎng)。”上海教育出版社副總編嚴(yán)岷對這一政策展開分析。上海教育出版社于2019年至2020年，開發(fā)了人工智能系列教材，分小學(xué)、初中、高中三個學(xué)段，面向中小學(xué)生，旨在順應(yīng)時代發(fā)展，從提升中小學(xué)生綜合素養(yǎng)入手，幫助學(xué)生做好面向未來、迎接人工智能時代到來的準(zhǔn)備。
湖北教育出版社副總經(jīng)理劉書慧將政策進(jìn)一步細(xì)化為“學(xué)段分層+能力遞進(jìn)”的精準(zhǔn)覆蓋、“城鄉(xiāng)統(tǒng)籌+資源普惠”的公平覆蓋、“技術(shù)認(rèn)知+倫理素養(yǎng)”的全面覆蓋三大維度，強調(diào)這一政策要求并非“統(tǒng)一化全覆蓋”的簡單目標(biāo)，而是以“分層適配、全員受益、素養(yǎng)落地”為核心的系統(tǒng)性教育改革方向。在湖北省，湖北教育社“人工智能教育叢書”已在武漢市東湖高新區(qū)的8所中小學(xué)試點應(yīng)用，形成“政策引導(dǎo)—教材落地—區(qū)域試點”的閉環(huán)。
“開展人工智能普及教育，開發(fā)人工智能普及教材，建設(shè)人工智能課程體系是國家的戰(zhàn)略部署和要求。為積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略，我社自2017年開始積極布局義務(wù)教育階段人工智能普及教育教材的開發(fā)和課程的建設(shè)。”浙江教育出版集團總編輯蔣婷介紹道。經(jīng)過多年建設(shè)，該社《人工智能》系列教材不僅在國內(nèi)獲得師生好評，更成功“出海”馬來西亞，實現(xiàn)了對馬來西亞華文、英文、馬來文三大主要語種教育市場的全覆蓋。
據(jù)清華大學(xué)出版社編輯劉翰鵬介紹，清華社最早的中小學(xué)人工智能教育系列圖書出版可以追溯到2020年。“當(dāng)時，人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，國務(wù)院已經(jīng)發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，我們敏銳地意識到人工智能教育將成為未來教育的重點。”2023年，清華社出版了科普暢銷書《圖解人工智能》，并聯(lián)合清華大學(xué)作者團隊開源配套《人工智能通識講義》，3000余家大中小學(xué)、央國企和政府部門下載使用。2024年10月，在《大中小學(xué)人工智能通識貫通培養(yǎng)方案》得到諸多人工智能專家、教育專家認(rèn)可的情況下，“清華大中小學(xué)人工智能通識教育體系研究項目組”正式成立，并啟動了相關(guān)讀本的編寫工作。
構(gòu)建“素養(yǎng)為本”的多元體系
人工智能教材如何走出“技術(shù)灌輸”的誤區(qū)？采訪中發(fā)現(xiàn)，將素養(yǎng)培育放在首位，是目前人工智能教材的主要目標(biāo)。
“中小學(xué)人工智能教育的目標(biāo)不是培養(yǎng)人工智能程序員或算法工程師，而是立足于學(xué)生的人工智能素養(yǎng)等關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。”嚴(yán)岷表示，學(xué)生在學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)、應(yīng)用人工智能工具解決實際問題的同時，更應(yīng)該理解人工智能的發(fā)展歷程，人工智能的基礎(chǔ)及工作原理，人工智能在生產(chǎn)生活中有哪些實際應(yīng)用場景，以及如何負(fù)責(zé)任地使用人工智能。
浙江教育出版集團針對人工智能教材研發(fā)提出“生活場景—原理探究—社會思考”的遞進(jìn)式體系。蔣婷介紹，該社該類教材的內(nèi)容呈現(xiàn)形式有別于傳統(tǒng)教材，小學(xué)階段每課開篇設(shè)置“AI漫畫館”導(dǎo)入情境，降低認(rèn)知門檻，激發(fā)學(xué)生興趣。
清華社的“清華大中小學(xué)人工智能通識教育”系列讀本，同樣將目標(biāo)精準(zhǔn)定位為“培養(yǎng)全體公民的人工智能基礎(chǔ)素養(yǎng)和基本能力”，而非專業(yè)技能的培養(yǎng)。目前，相關(guān)項目組已在全國范圍內(nèi)召集近300余所大中小學(xué)研究與實踐單位和教學(xué)試點單位，共同開展“清華大中小學(xué)人工智能通識教育”體系內(nèi)容的教學(xué)實踐，效果良好。除了“清華大中小學(xué)人工智能通識教育”系列讀本，清華社目前出版的中小學(xué)人工智能圖書超過7套。這些圖書已經(jīng)進(jìn)入全國多所中小學(xué)，覆蓋北京、上海、浙江、江蘇、廣東多地。
湖北教育社則遵循“教育規(guī)律與人才成長規(guī)律”，按學(xué)段實現(xiàn)能力目標(biāo)的階梯式落地。如小學(xué)低年段（1～2年級），側(cè)重“感知與體驗”，讓學(xué)生通過身邊的AI設(shè)備，如掃地機器人、語音助手，建立對AI的直觀認(rèn)知，實現(xiàn)“玩中學(xué)”；小學(xué)中高年段（3～6年級）側(cè)重“理解與應(yīng)用”，初步掌握AI工具的使用邏輯，實現(xiàn)“學(xué)用結(jié)合”；初中階段（7～8年級）側(cè)重“原理初探與實踐創(chuàng)新”，深入AI核心技術(shù)，為高中“項目創(chuàng)作”奠定基礎(chǔ)。此外，該套教材還規(guī)避“城市導(dǎo)向”，選擇貼近全場景的案例，并配套簡化版實踐活動，避免因硬件限制導(dǎo)致農(nóng)村學(xué)校“難落地”。
面對技術(shù)帶來的風(fēng)險與爭議，倫理教育也成為人工智能教材內(nèi)容的重要組成部分。湖北教育社“人工智能教育叢書”強調(diào)“注重人工智能教育應(yīng)用倫理”，每課設(shè)置“倫理小觀察”欄目，通過具象問題培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，避免“技術(shù)萬能論”，實現(xiàn)“智能向善”的素養(yǎng)目標(biāo)。
“跨學(xué)科+生態(tài)化”激活教學(xué)實踐
關(guān)于人工智能教材的形態(tài)，單純的紙質(zhì)教材或數(shù)字化學(xué)習(xí)資源均無法完整承載課程和教學(xué)的需求。
“中小學(xué)人工智能教材超越了傳統(tǒng)教材的范疇，是一個需要將理論、數(shù)據(jù)、代碼、實踐案例等進(jìn)行集成并有機呈現(xiàn)的綜合學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)，通過高度的交互性和實踐性，將跨學(xué)科的知識與應(yīng)用交織在一起，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的不僅是理論知識，更是解決現(xiàn)實世界復(fù)雜問題的綜合能力。”嚴(yán)岷表示。
浙江教育出版集團《人工智能》系列教材既有傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材，又提供數(shù)字化融合一站式課程方案，配有相應(yīng)的數(shù)字資源包和活動手冊，進(jìn)一步補充擴展了人工智能課程內(nèi)容。清華社也同樣采用“紙質(zhì)+配套資源”模式，支持教學(xué)實踐與內(nèi)容實時更新。
跨學(xué)科融合則讓AI教育更貼近學(xué)生生活與學(xué)科學(xué)習(xí)。蔣婷介紹：“人工智能教材在編寫之初，就定了調(diào)子。人工智能不是單純的技術(shù)或編程語法，所以在該套教材的框架搭建以及實際編寫過程中，我們以引導(dǎo)學(xué)生理解人工智能、應(yīng)用人工智能、思考人工智能為核心，強調(diào)跨學(xué)科融合，注重學(xué)生的價值觀引導(dǎo)和人工智能思維的培養(yǎng)，并不以技能訓(xùn)練作為該套教材的出發(fā)點。”
從湖北教育社的8所中小學(xué)試點反饋來看，根據(jù)試點學(xué)校月度統(tǒng)計，小學(xué)段學(xué)生課堂參與率達(dá)92%，超過80%的學(xué)生主動在課后嘗試教材中的“家庭小任務(wù)”（如用手機APP完成“植物生長AI觀”）；初中段學(xué)生更傾向于將AI技術(shù)與學(xué)科學(xué)習(xí)、校園生活結(jié)合，對“校園能耗AI監(jiān)測系統(tǒng)搭建”“錯題整理AI助手開發(fā)”“運動數(shù)據(jù)AI分析”等實踐性項目參與熱情高漲，不少學(xué)生主動利用課后時間組隊研討，實現(xiàn)學(xué)以致用。
這種跨學(xué)科的方向，從教材設(shè)計上更得以體現(xiàn)。據(jù)悉，中小學(xué)人工智能教材研發(fā)普遍采用“高校+一線教師+出版機構(gòu)”的三方合作模式。
“清華大中小學(xué)人工智能通識教育體系研究項目組”由清華社聯(lián)合清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系、清華大學(xué)附屬中學(xué)、清華大學(xué)附屬小學(xué)共同組建。清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系于2025年1月成立了人工智能通識教育（AIGE）研究中心。項目組以AIGE研究中心為知識輸出源頭，以清華附中教育集團、清華大學(xué)附屬小學(xué)為核心教學(xué)實踐單位，以清華社為版權(quán)核心單位與對外合作執(zhí)行機構(gòu)，形成了“三位一體”核心組織架構(gòu)，建立了知識產(chǎn)出、教學(xué)實踐、內(nèi)容輸出的高效高質(zhì)工作閉環(huán)。
浙江教育出版集團相關(guān)教材編寫團隊中既有高校人工智能專業(yè)領(lǐng)域的教授，也有長期致力于信息科技教學(xué)、創(chuàng)客教育、STEAM教育的教研員和資深一線教師，他們共同合作，憑借自身多年的教學(xué)經(jīng)驗，充分考慮各學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、知識儲備和學(xué)習(xí)能力，結(jié)合實際教學(xué)流程，確保教材與課程的適應(yīng)性與可操作性；還有深耕教育出版的專業(yè)人士，以保證課程與教材正確的政治導(dǎo)向、情感態(tài)度和價值觀導(dǎo)向。
破解師資難題，逐步邁向標(biāo)準(zhǔn)化
針對中小學(xué)師資AI素養(yǎng)不足的共性問題，出版相關(guān)教材的出版社也在嘗試推出專項支持舉措。
“人工智能教育的教與學(xué)模式，目前在國際上尚未形成共識，仍處于探索階段。尤其對于中小學(xué)人工智能通識課程而言，由于其受眾的特殊性和教學(xué)目標(biāo)的復(fù)雜性，相關(guān)探索更為有限。核心痛點有二：一是‘教什么’，也就是培養(yǎng)教師和學(xué)生的人工智能基礎(chǔ)素養(yǎng)。二是‘誰來教’，對于我國人工智能通識教育的全局而言，目前熟悉人工智能、能力合格的人工智能教師規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”劉翰鵬道出行業(yè)共性問題。
蔣婷表示，浙江教育出版集團從“降門檻”與“強能力”兩方面發(fā)力。一方面通過后續(xù)教材的修訂、提供教案、課件以及研發(fā)器材等，盡可能降低非專職教師的教學(xué)難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面，舉辦各類師資培訓(xùn)，提升全學(xué)科教師的數(shù)字素養(yǎng)水平，服務(wù)AI時代各學(xué)科教師的教學(xué)與科研能力。
湖北教育社則構(gòu)建“配套資源+專項培訓(xùn)”的相關(guān)支持體系。第一，提供與教材同步配套的教師教學(xué)課件，供教師上課使用。第二，讓部分教師參與教材的編寫，在使用前組織2次專項培訓(xùn)，邀請教材編寫專家現(xiàn)場講解編寫細(xì)節(jié)及教學(xué)使用，并在教學(xué)中有疑難問題隨時提供一對一線上答疑，形成“編寫—使用—反饋”的良性互動。
清華社則依托平臺與資源優(yōu)勢推進(jìn)共享，“清華社所在的北京市已經(jīng)率先開展了人工智能教育的試點，我們將已出版的《人工智能通識（小學(xué)版）》《人工智能通識（初中版）》和《人工智能通識（高中版）》三冊讀本的所有課程資料上傳到北京中小學(xué)智慧教育平臺，供教師們在設(shè)計課程時參考使用。”劉翰鵬介紹道。此外，清華社還通過項目組聯(lián)合高校、中小學(xué)、政府部門、科技企業(yè)、教育期刊，形成教育共同體。通過資源共建共享、課程共研、平臺共用、實踐經(jīng)驗分享等方式，提高教學(xué)方案的可執(zhí)行性和可擴展性，提升人工智能教育的整體質(zhì)量與覆蓋面，推動教育公平與均衡發(fā)展。
目前，中小學(xué)人工智能教材仍然處于開疆拓土階段，嚴(yán)岷認(rèn)為，目前的AI教材教輔研發(fā)仍然面臨三方面的挑戰(zhàn)。一是知識體系的快速發(fā)展與出版物編寫出版規(guī)律之間的矛盾。傳統(tǒng)教材的編寫、審核、出版的周期較長，但人工智能的發(fā)展日新月異，教材面世時，其中所介紹的某些工具可能已經(jīng)更新?lián)Q代。二是內(nèi)容深度的專業(yè)性與受眾認(rèn)知的基礎(chǔ)性之間的平衡問題。面向基礎(chǔ)教育階段的人工智能教材，必須完成“知識重整”。它要求編寫者不僅要深諳復(fù)雜的技術(shù)原理，更要具備將其轉(zhuǎn)化為中小學(xué)生能夠直觀理解和親身感知知識的能力。這絕非簡單的“降維”，而是需要精心設(shè)計和再創(chuàng)造。三是技術(shù)本身的工具性與教育追求的立德樹人之間的價值統(tǒng)一。人工智能課程和教材肩負(fù)著培育數(shù)字時代公民人工智能素養(yǎng)的重任。必須有機融入關(guān)于人工智能倫理、算法偏見、數(shù)據(jù)隱私、信息繭房，以及未來就業(yè)沖擊等社會性議題的討論。這些內(nèi)容不能簡單地“貼標(biāo)簽”、空談道理，要言之有物、“潤物無聲”，同時也要關(guān)照到特定學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知水平。