发达地区中小学人工智能课程建设现状、问题与对策

张志新 杜慧 高露 高凯

摘要：随着人工智能课程在发达地区中小学的广泛推进，课程建设中存在的问题日益显露。研究采用问卷调查法、访谈法等，以某“新一线”城市（A市）53所中小学人工智能相关课程任课教师为调查对象，以临近某一线城市（B市）35所、某省会城市（C市）15所中小学的调查数据为参照，从课程设计、课程实施、课程评价三大维度分析了A市中小学人工智能课程建设的现状及问题。研究发现：多数学校开设了人工智能课程，在课程内容的丰富度以及教学方法的选择方面做得相对较好，但存在师资力量不够、课时量不足、与教材配套的教学资源不足、教学环境不完善等问题。主要原因包括：课程建设尚处于探索阶段，学术界对课程目标、主要内容等问题尚未形成统一认识，师资人才培养体系等尚未建立等。借鉴课程建设领域相关理论和实践经验，建议政府、学校和教师分别从如下几方面进行改进：研制完整的基础教育人工智能课程标准，明确课程目标和内容范围，提供政策支持和资金保障，建立人工智能师范专业和人工智能教师资格认定制度，增强教材编写力量并完善评价和选用制度，鼓励中小学与高校、企业和社会机构合作;提供完整的相互衔接的课程体系，改善教学资源、环境和评价方式，开展人工智能与其他学科的课程融合，完善教师激励机制;提高自身专业水平等。

关键词：中小学;人工智能;课程建设;发达地区

中图分类号：G434文献标识码：A

一、研究背景

2017年，国务院在《新一代人工智能发展规划》中提出：“在中小学设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广”叫。2018年，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确要求完善课程方案和课程标准，使中小学人工智能和编程课程内容能充分适应信息时代、智能时代发展需要以。2020年，教育部在《2020年教育信息化和网络安全工作要点》中指出：要继续推进中小学人工智能教育的课程建设、应用与推广工作。在国家和教育部相关政策的引导下，各地教育组织和机构纷纷开始探索中小学人工智能教育和人工智能课程建设，掀起了一波高潮。发达地区的发达城市是掀起这一波高潮的主力军，其中数量较多的“新一线”城市则是主力军的代表3。中小学人工智能教育工作大规模开展几年来，各主要地区在课程建设这项关键工作方面存在哪些问题、应该怎样解决，还需学界开展深人的实证调查和案例研究。

二、国内外实践和研究回顾

20世纪80年代，在英国中学的信息与通讯技术（ICT）课程中已经融人了人工智能模块，主要讲解人工智能基础知识和应用领域，他们在课程标准中对课程内容、教学方法、课时、课程评价等做出了详细的说明"。20世纪90年代，在美国高中信息技术课程中已设有人工智能概论，旨在让学生了解人工智能的应用领域和意义，但各州对人工智能课程及其教学的要求不同”。从2016-2017学年开始，芬兰在其国家课程中要求小学一年级及以上都要将编程、计算思维与其他科目相结合。澳大利亚从2016年开始正式将编程引入全国中小学必修课程中叨。从国外发达国家的教育政策可以看出，他们都很重视人工智能教育，并尝试在原有课程中加入人工智能模块。

2003年，我国教育部颁布了《普通高中技术课程标准（实验）》，该文件首次在高中信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块，这也意味着我国开始了中小学人工智能课程建设的探索8。2012年，教育部颁布的《基础教育信息技术课程标准（2012版）》在小学和初中阶段的拓展模块中融入了算法与程序人门、机器人设计与制作。2017年，教育部颁布的《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（下文简称《新课标》）中明确提出将“人工智能初步”列入“选择性必修模块四”。在这些具体的课程标准的指引下，2007年，深圳市在试点学校小学五年级和初中一年级开展人工智能与机器人教育普及工作四。2018年，南京市为了促进人工智能与中小学教育的融合，在多所中小学开设了人工智能选修课。2019年初，山东省教育厅将青岛市列为人工智能教育试点市，确定了104所符合申报要求的试点学校，这些学校开设的人工智能课程覆盖约20000名学生。与此同时，青岛市还成立了中小学人工智能教育联盟，旨在探索人工智能相关课程的设计模式”。同年，北京市多数中小学也开始尝试开设人工智能课程，课程門类也越来越丰富，只是各学校在课程内容设置上尚未达成一致。2019年下半年，中央电化教育馆组织研制了人工智能相关课程（含初中版和高中版）并在全国组织了22所实验校开始开展试验（教电馆【2019】106）。此外，广州、上海、天津等多地也纷纷在中小学开设人工智能课程。

随着中小学人工智能课程实践的推进，国内在该领域的研究也逐渐升温。在中国知网（CNKI）里，以“人工智能教育&中小学”为主题可以检索到文献165篇，以“人工智能课程&中小学”为主题可以检索到文献43篇，文献年代集中在2016年至2019年。国内部分学者针对当前中小学人工智能课程建设现状及存在的问题进行了研究：谢忠新等人认为“当前中小学人工智能课程缺少完善的课程内容体系”，对此他提出了不同学段人工智能课程内容的框架。陈凯泉针对基础教育各学段学生认知特点设计了有针对性的教学内容模块！"。马涛等人认为“现阶段海淀区中小学人工智能教育存在师资不足、教学资源不足、相关参考案例不足等问题”，基于此他提出了海淀区师资培养方案以及不同学段的人工智能课程实施案例。刘尚琴通过分析文献并结合现状，认为“师资力量、课程教学方式、评价方法等方面仍然影响着中小学人工智能课程建设”。中国青少年科技辅导员协会通过对全国25所中小学的调查发现“师资力量薄弱、教学资源匮乏、学校重视度不够等因素影响着现阶段人工智能课程建设的持续推进”。通过系统的分析发现，当前我国中小学人工智能课程建设研究尚缺乏实证调查数据的支持，对各地课程设计、实施和评价过程中存在的问题缺少系统的分析以及针对性的改进意见，因此亟需开展实证调查和案例研究并提供相应的对策。

三、研究设计

本研究采用问卷调查法、访谈法和文献分析法，以某“新一线”城市（简称A市）三个主城区53所中小学人工智能相关课程任课教师为调查对象，并以较近区域内某一线城市（简称B市）五个主城区35所中小学和某省会城市（简称C市）四个主城区15所中小学的调查数据为参照，从而描述A市中小学人工智能课程建设现状，诊断其存在的问题。

课题组从课程设计（课程目标、课程内容、教材）、课程实施（师资力量、教学环境、教学方法、教学评价、课时量）、课程评价三大维度开发了中小学人工智能课程调查问卷初稿，然后开展问卷的小规模预测试。预测试问卷由三位中小学教师填写并提出修改建议，修改后采用“问卷星”平台向A、B、C三市中小学教师定向发放。问卷的发放时间为2019年9月底至11月初，共收回问卷120份，其中有效问卷103份，对应三地103所学校。

为了更加全面、深入地了解A市中小学人工智能课程建设存在的问题及成因，课题组在问卷调查的基础上进一步制定了访谈提纲，分别从课程目标、课程内容、教材、课时量等维度对A市中小学人工智能课程任课教师进行深入访谈。同时，采用文献分析法，参考中小学人工智能教材、国内外中小学人工智能课程建设相关文献、国家教育行政部门颁布的各级各类人工智能及信息技术类课程指导纲要和教学大纲等文件，为本研究提供政策基础和理论依据。

四、研究结果

（一）课程设计

1.课程目标的现状与问题

“信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任”四个学科核心素养共同构成了《新课标》的课程目标。中小学开设人工智能课程是为了培养适应人工智能时代全面发展的人，因而创造力、人文素养也是人工智能课程不可或缺的培养目标。通过分析A市中小学人工智能教材、中学信息技术人工智能教学大纲以及对教师的访谈结果，课题组了解到：中小学人工智能课程主要依托编程教育和机器人教育来开展，在课程实施过程中教师偏重于提升学生的操作技能，却淡化了他们的计算思维、创造能力以及人文素养。

2.课程内容的现状与问题

调查数据显示（如图1所示），A市小学阶段教师教授最多的内容是编程，有83.78%的教师选择了这个选项;其他方面也有所涉及（但难度和掌握程度要求较低）：知识表示（35.14%）、算法（27.03%）、机器学习（21.62%）、机器人与人工智能（16.22%）、人工智能伦理（16.22%）、建模与仿真（8.11%）、图像识别（2.70%）、数据分析（2.70%）比例逐渐递减;自动驾驶、大数据技术以及自然语言识别与处理内容未教授。

初中阶段，100%的教师选择了编程这个选项;算法占55.56%;图像识别、大数据技术、机器人与人工智能和机器学习均占44.44%;人工智能伦理、建模与仿真、数据分析与知识表示均占33.33%;自然语言识别与处理（22.22%）、自动驾驶（11.11%）比例逐渐递减。由此可见，与小学阶段相比，初中阶段涉及到的内容领域除注重编程外更偏重于算法，其他领域的比例也明显提高，即除了内容涵盖面有较大程度增加外，难度也有所提高。

以较近区域内一线城市B市和二线城市C市为参照分析A市中小学人工智能课程教学内容的特点，结果如图2所示：与B市相比，A市课程内容的涵盖面与之相当，但编程比例更高（高出21.51%）;与C市相比，A市课程内容涵盖面更广（如人工智能伦理、知识表示、建模与仿真等），但算法比例较低（低27.39%）。

A市编程比例高可能有如下原因：一是A市出台了相关政策。《A市教育信息化2.0》中提出“强化创客教育、机器人教育、人工智能教育、STEAM教育、编程教育;鼓励和引导学校开发校本课程，充分适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”。二是A市学校组织参加各种信息化比赛（如全国青少年信息学奥林匹克联赛和全国青少年创意编程与智能设计大赛）的比例相对偏高（A、B、C三市的比例分别为66.67%、54.35%、34.55%）。这些比赛运用的主要知识就是编程，比赛获得名次的选手可以获得中考或高考加分，学校也会获得相应的“头衔”。学生参加竞赛可以培养其计算思维、合作能力等。但是，教师因为竞赛而教授过多的编程及算法内容，不符合多数学生的认知特點和兴趣，惠及的学生也是少数。

3.教材的现状与问题

课题组分析了国内公开发行的中小学人工智能教材：从教材内容上看，小学阶段一般侧重于技术的体验，初中阶段侧重于简单的技术原理、图表函数和编程。A市教师对教材的满意度调查结果显示：小学、初中教师不满意教材的比例分别为30.00%、34.00%。

访谈发现，教师不满意教材的原因有以下几点：第一，“与教材相配套的教学资源相对缺乏，例如各类教学资源软件包、在线学习资源等相对较少”;第二，“教材缺乏指导性。任务性强的教材中，程序性知识多而原理性知识少，学生很难学以致用”;第三，“教材对教学环境的要求过高。由于受场地、经费的限制，只能课堂上教授理论知识，进行实践活动困难”;第四，“新教材对教师的要求比较高，能熟练教授和运用的教师太少”。

（二）课程实施

1.师资队伍的现状与问题

A市人工智能相关课程任课教师自认为“不了解人工智能知识”的比例是30.00%，B市是30.00%，C市是14.00%。这在一定程度上说明，A市人工智能相关课程任课教师应提高人工智能专业知识的学习。从职前培养角度看，A市人工智能课程主要由原信息技术课教师兼任，教师中很少有人毕业于人工智能师范专业。这与全国大环境有关，根据2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果，全国有180所院校开设了人工智能专业，但其中人工智能师范专业寥寥无几。从职后培训角度看，A市教师参加人工智能知识培训的比例是39.13%，B市是25.45%，C市是60.00%。可见，A市教师培训的覆盖面偏小，培训力度还有待提升。

2.教学环境的现状与问题

调查数据显示：A市中小学建有人工智能实验室的比例是36.96%，B市的比例是16.36%。可见，与一线城市B市相比，A市实验室比例高（高20.6%），但是，实验室的覆盖面仅占三分之一，还有待提高。访谈发现：教师渴望拥有相对完善的软硬件设施，例如拥有人工智能教学平台以及相应的教学设备。此外，教师还希望得到学校的重视以及机构的支持。据了解，A市已投资5000余万元为全市师生构建人工智能学习超算中心、软件平台以及体验设备，但在惠及各学校的个性化软硬件教学环境建设方面，还有很长的路要走。

3.教学方法的现状与问题

任友群教授认为，中小学信息技术课教学方法的改革方向是基于项目的教学。王本陆教授认为，人工智能课程适宜的教学方法是在任务的驱动下解决问题并注重团队合作！4。另外，陈凯泉等提出人工智能教育最好采用探究式教学方法开展，以提高学生在真实的情境中解决问题的能力。郑妍等认为，中小学人工智能课程适宜的教学方法是“教师有意义的教授+学生为主体”的项目式教学，其大体的流程为“教师提出问题激发学生的学习兴趣、新知识的教授、项目探究、学生讨论交流”。可见，学者们认为中小学人工智能课程适宜的教学方法应该是以学生为主体的、项目式的、能发挥学生主动性、创造性和合作精神的教学方法。

A市中小学不同学段人工智能相关课程采用的教学方法比例分布如图3所示。小学：讨论法位居首位，占68.00%;其次是练习法和任务驱动法，均占67.57%;演示法（64.86%）、问题探究法（59.00%）、讲授法（56.67%）、项目教学法（32.43%）比例逐渐递减。初中：讨论法占88.88%;其次是演示法和项目教学法，均占77.78%;练习法（55.56%）、任务驱动法（55.56%）、问题探究法（44.44%）、讲授法（22.22%）比例逐渐递减。与小学相比，初中阶段讲授法比例明显降低（低34.54%），项目教学法明显升高（高45.35%）。可见，A市中小学人工智能课程教师的教学方法丰富，在一定程度上淡化了知识的灌输，有利于激发学生学习的积极性和主动性。

4.教學评价的现状与问题

调查数据显示：A市对理论课程的教学评价，上机考试占67.39%，笔试占50.00%，论文占8.70%;对实践课程的教学评价，提交作品占69.57%，上机考试占60.87%，笔试占8.70%，论文占6.52%。可见，上机考试和笔试占到了绝对多数比重，但这些评价方式往往侧重于对学生认知结果的评价，而对学生的创新精神、动手能力、情感态度等综合素质的评价无能为力。对任课教师的访谈结果也印证了上述观点，他们认为，当前人工智能教学评价存在的主要问题：一是上机考试和笔试主要以选择题、填空题、判断题题型呈现，评价内容过于简化，难以考查学生的能力;二是对学生提交的作品，评价主体只有教师，缺乏学生自评和学生互评。可见，当前的教学评价与《新课标》“利用多元评价方式”等要求还有差距。另外，国际上普遍采用的“评价量规”在当前A市中小学人工智能课程教学中也很少采用。

5.课时保障的现状与问题

A市填答问卷的53位教师来自53所学校。这些教师中，93.48%的教师教授过与人工智能相关的知识，其中，71.74%的教师是在信息技术课里教授的，只有21.74%的教师是在专门开设的人工智能课程里教授的。在信息技术课里教授人工智能知识的学校中，75%的学校每周上一节信息技术课，5.6%的学校每周一节信息技术课和一节校内兴趣班课，19.4%的学校课时数量不确定;在专门开设人工智能课程的学校中，100%的教师每周上一节人工智能课程。另外，访谈发现：A市人工智能课程是校本课程中的必修课程，开设人工智能课程的学校，一般是从小学四年级开始每周安排一节课，而六年级和八年级受升学压力影响安排课时数减少。教育部规定：“小学和初中信息技术课各自不少于68学时，上机课时不少于总学时的70%。”从问卷调查情况来看，A市19.4%中小学的信息技术课时数没有达到教育部规定的课时要求，相应地，人工智能课程的课时数也就难以保证。但是，课时数量是保证教学质量的重要条件之一，因此需要各地区和学校更加重视。

（三）课程评价

课程评价通常包括学生、学校管理者和专家对课程的评价。访谈发现：从学生角度来看，A市各学校基本都会开展“学生评教”。从学校角度来看，多数学校都会对教师的教学态度、教学方法和教学管理等进行监督和评估。但很少有学校请第三方专家对本校开设的人工智能课程开展评价，这表明课程评价的专业性还有待提高。

五、讨论

通过系统的调查、对比和分析并结合学界的相关研究基础，发现我国“新一线”城市中小学人工智能课程建设以及相关研究领域存在的主要问题与原因如下。

第一，课程目标定位有偏差。这表现在全国缺乏统一的初中和小学人工智能课程标准，学界不同学者之间缺乏共识，而学校和教师在实施课程教学过程中则偏重于学生的操作技能，淡化了对学生计算思维、创造能力以及人文素养的培养。

第二，课程内容缺乏合理性。这表现在“新课标”里没有规定初中和小学的人工智能课程具体内容和模块，学界的认识不统一，不同出版社的教材选择的内容模块及难度存在差异，而学校和教师在实施教学时过多讲授编程或算法内容，不符合多数学生的认知特点和兴趣。

第三，师资力量薄弱。这主要是因为：国家尚未建立起服务于中小学的人工智能师范专业以及对应的教师资格认定制度，进而导致高校没有输出既懂人工智能技术又懂教育教学的专业人才127-29）;多数中小学都采用由原有的信息技术教师兼任人工智能课程教师的办法，而人工智能方面的专业性培训尚未系统的实施，因此师资水平难以保证。

第四，教学软硬件环境和资源缺乏。这主要是因为距国家政策出台不久，各地区还在探索阶段。各地的政策不够具体，缺乏资金支持，多数学校的实验室建设刚刚起步，而个性化的软硬件建设还需相当长一段时间。

当然，部分高校、高科技企業和培训机构也有意愿与中小学合作。高校通过合作可以获得优秀生源，高科技企业可以通过合作树立良好企业形象并扩大教育市场规模，培训机构可以获得直接课程收益等。

5.保障中小学人工智能课程教师资源

中小学的人工智能课程教师大多数由信息技术教师担任，其专业知识储备与人工智能专业教师的要求还有一定差距。因此，一方面，各级教育行政部门应根据中小学的相关需求，制定中小学人工智能教师的培养目标、标准以及总体规划。另一方面，各级教育行政部门应尝试建立中小学人工智能教师资格认定制度。当前我国尚没有专门的人工智能教师资格认定制度，建立此制度有利于保障集技术与教学理论于一体的优秀专业人才进人中小学，从而较大程度的优化教师队伍，提高教育教学质量。

（二）学校层面

1.改善教学环境

人工智能课程对教学环境要求相对较高（如机器人领域的硬件和软件要求），而A市近65%的学校尚未建立专门的实验室，软硬件设施设备方面的差距不利于学生的学习和教师的专业发展。因此，中小学要积极主动的争取多方支持。首先，要对学校的现有经费进行合理分配。把有限的经费利用好，保证人工智能课程具备基本的教学软硬件环境。其次，应积极申请与人工智能教育相关的各级各类项目。例如，通过申请专项经费，为人工智能实验室建设和教学资源的开发提供支持。教学环境的改善，不仅能提高学生的动手能力，而且将程序设计中的逻辑处理、日常生活中的语音识别和图像识别等融入其中，也可以锻炼学生的团队合作能力。再次，应积极寻求与高等院校、科研院所建立合作关系。中小学在自身专业设施设备不完善的情况下，可以借助高校人工智能专业的资源推进教学。另外，中小学还可以通过“校企合作”来完善教学环境。例如，可以与科大讯飞、百度、商汤科技等高科技企业合作建立教育实验室。当然，这个过程中要明确双方的权利和义务，既能各取所需，又能持续合作。实践中也有一些真实案例可供借鉴，C市部分中小学通过与一些高新技术企业（如科大讯飞）、高等学校开展合作，在人工智能教学环境建设方面取得了较大进展。

2.建设高质量的师资队伍

从职后培训角度看，中小学应加强教师的职后培训。首先，中小学应开展深层次的“教研活动”，以教研带动教师专业素养的提升，通过一两位有经验的骨干教师带出一批合格的人工智能课程教师。其次，中小学可以利用“国培”“省培”“学历提升”等各级各类教师培训项目，把教师送出去，开拓视野，提升能力。再次，中小学应与高校合作提高本校教师能力。在英国，中小学人工智能课程有很多是在高校教师的指导下开展的。例如，赫瑞。瓦特大学（Heriot-WattUniversity）为中小学搭建了人工智能课程教学网站，高校教师可以为中小学提供教学资源和教学指导。国内中小学人工智能课程建设可以借鉴国外的有益经验，邀请具备研究能力和实践经验的高校教师为其师生提供理论指导和“科研伴随”。鉴于当前师资紧缺的情况，师资力量较薄弱的中小学还可以主动邀请高校人工智能相关专业师范生来校长期实习，在缓解师资紧张问题的同时，也能拓展本校教师的视野和能力。第四，中小学应积极与企业实施“校企合作”。充分利用企业拥有先进技术和高层次人才的优势，聘请他们系统的参与中小学人工智能课程的设计、实施和评价，在提高本校课程质量的同时，也能系统的提高本校教师的技术视野、反思能力等。

从职前培养角度看，我国人工智能教育起步较晚，当前还没有人工智能师范专业毕业生4"。因此，高校可以支持和鼓励部分有意愿的人工智能非师范专业毕业生做中小学人工智能课程教师。北京师范大学、首都师范大学等多所高校开设了人工智能非师范专业，这些师范院校人工智能相关专业培养的人才，在获取教师资格证并经过相关培训后可以作为当前中小学人工智能课程教师的重要来源之一。此外，立足长远发展需要，具备条件的高校尤其是师范院校应尽快开设人工智能师范专业，为中小学的人工智能教育培养专门人才。

3.开展人工智能与其他学科的课程融合

在课时量一定的情况下，人工智能课程除了单独设置外，还可以将其融合到其他学科的教学中。首先，“中小学人工智能课程侧重于技术的应用，可以将其定位于技术类课程”。2017年教育部印发的《义务教育小学科学标准》中指出：科学课的教学内容是“技术与工程领域”。因此，将人工智能课程的部分内容融人小学科学课程中具有一定的可行性。其次，2017年教育部《中小学综合实践活动课程指导纲要》指出，综合实践活动课程的目标分为四个部分，其中一个目标为创意物化，该目标指向应用技术开展设计、制作、解决实际问题并服务于学习和生活4。因此，将初中阶段人工智能课程的部分内容融合在“综合实践活动”中也具有一定的可行性。另外，包括A市在内的许多地市每年都会举办“研学活动”，可以考虑将部分人工智能课程内容融入这项活动中。例如：可以组织学生到人工智能发展较好的企业参观和体验，开阔他们的视野。学校和教师还可以带领学生到高等院校的软件学院、人工智能学院参观，让中小学生与大学生和人工智能专家面对面交流学习。

4.提供完善的课程体系

中小学应结合本校实际情况积极开发人工智能课程。课程开发力量较强的学校可以自主开发具有本校特色的人工智能课程;课程开发力量相对薄弱的学校，可以借助外部师资和课程，依据本校特色加以改进。其次，中小学应完善课程资源。师资力量和软硬件设施相对较好的学校，可以自主开发课程资源;力量相对较弱的学校，可以利用教育部、人社部、公益课程资源网站等提供的免费在线课程资源库，也可以与本地区的中小学、教育公司合作完善课程资源。此外，中小学也需考虑不同年级、不同学段间课程体系的衔接问题。在国家和地方课程标准未颁布之前，至少要邀请人工智能课程领域的专家参与课程开发，并广泛听取教师、学生、家长、企业各方意见。

5.完善对教师的激励机制

教師是教育教学的核心要素，开展新课程建设需要额外投入大量的时间和精力，因此，中小学要做好这项工作就要积极调整资源分配策略，提高人工智能课程教师的福利待遇。例如，在学校资源允许的条件下，提高参与人工智能课程建设教师的绩效工资、加班工资、培训经费等。只有充分保障教师的权利，他们才能发挥出创造力，产生更大的价值。其次，中小学应为人工智能教师提供更多的专业自主权。例如，在课程开发、内容模块设置、教材选取、教学方式方法、教学评价等方面，应充分采纳教师的建议;在课时安排方面，应充分尊重人工智能课程任课教师的工作计划，避免随意“占用课时”的现象发生。

6.优化课程评价

中小学人工智能课程评价可以引入学习者、设计者、实施者、管理者等利益相关方开展全方位评价，尤其需要具备专业水平的第三方专家开展评价，这样才能发现真问题、保证评价质量。例如，学校在开展学生评教活动的基础上，可以邀请人工智能课程和教学领域的专家对课程的设计、实施等环节进行系统的评价，然后根据评价结果进行调整优化，并形成一套科学合理的课程质量管理方案以便持续开展评价与改进工作。

（三）教师层面

1.持续提高自身的专业水平

中小学人工智能课程任课教师，在思想上要保持学习的积极性。例如，积极参加学校组织的培训，了解国家和地区的人工智能发展政策，主动利用网络资源开展人工智能知识的自主学习等。在态度上，应转变人工智能课程是“非主科”的认识，为未来的改变做好准备。2018年以来，浙江、天津、江苏等地已将编程纳入高考必考内容，南京、天津等地还将编程纳人中考特招考试范围。在专业知识上，除了学习学科专业知识外，还需丰富科学人文类知识、现代教学方法等，更重要的是通过系统的“理论学习一实践运用一反思一再实践”提升实践性知识。在专业能力上，除了不断提高自身的教学能力外，更重要的是提升教学研究能力和实践创新能力。

2.准确定位课程目标并努力践行

中小学人工智能课程目标的定位，不能只追求知识的广度与深度，更重要的是激发学生的学习兴趣进而培养学生的计算思维、创造力和人文素养。对已习惯于主要传授知识或操作技能的中小学教师们来说，践行这些目标是一项相当大的挑战。以下实现途径可供教师们参考：其一，“编程是培养计算思维的重要工具和手段，它可以使计算思维的概念具体化”。对于初学者而言，图形化编程环境相对容易使用，它允许新手通过捕捉、控制屏幕上展示不同动态角色动作的图形块来构建程序，从而避免编程语法问题。当然，教师在教学过程中要避免把人工智能课程窄化为编程课程;其二，创造力是人工智能时代中小学生必备的核心能力，创造性思维可以为学生的创造能力提供基础，这需要教师通过各种手段去引导。例如，准备有利于充分发挥学生创造性思维的教具以及创造良好课堂氛围等;其三，社会责任、伦理道德等人文关怀类目标需要长期的熏陶，因此，可以按照由浅人深、螺旋上升的设计理念，在不同学段人工智能课程实施过程中合理穿插。

3.选择合适的课程内容

中小学人工智能任课教师要依据学生的认知能力、知识掌握水平以及本校的软硬件条件，合理考虑课程内容的编排，分层次设计不同学段的课程内容。小学生重在感悟人工智能课程对学习和生活的影响，初中生重在体验中感受人工智能技术的魅力，高中生重在通过项目实践等活动提升其创造能力。人工智能相关的知识竞赛对教育有一定价值，但竞赛的内容超出了多数学生的理解水平，所以，它适合少数感兴趣的学生，不适合大多数。因此，课程内容不应该偏离既定课程目标而完全倒向竞赛标准。教师应结合大多数学生现有的知识水平进行教学，防止因难度过大给学生造成心理压力而使其失去继续学习的兴趣。

4.合理选用教材

鉴于当前我国中小学人工智能课程建设处于起步阶段，教材发展尚不成熟，因此建议中小学教师在选用教材前要先对其进行系统的研究和比较，之后再决定采用那些最适合本校实际情况的教材;鼓励选用多本教材，去其所短，用其所长。在实际使用时，要大胆地对其内容进行取舍、重组和优化;鼓励将教材内容与学生的学习和生活紧密联系起来，以更好地激发学生的学习兴趣。

5.改进教学评价

如前文所述，当前中小学人工智能课程的教学评价，存在着评价主体单一、评价内容简化、评价工具缺乏的问题，这不利于学生的发展，建议向科学化、多元化、综合性和发展性评价方向转变。具体来说，评价的权力不应该仅掌握在教师手中，还应该鼓励学生、家长、社区、企业的参与;总结性评价要与过程性评价相结合，在教学过程中可以采用电子作品档案袋、学习平台过程记录等手段记录学生的学习状况;评价要体现科学性，不能只简单采用选择题、判断题等客观题，还要适度设置开放性题目来考察学生的能力、情感、态度、价值观;评价还要有工具，要广泛采用“评价量规”这种国际上普遍认可的先进工具。总之，要真正践行“评价即学习”“评价是为了学习”“评价是为了学生发展”的理念。

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作者简介：

张志新：副教授，博士，硕士生导师，研究方向为智能学习支持环境、课程教学论（zhangzx517@163.com）。

杜慧：在读硕士，研究方向为智能学习支持环境（1574766193@qq.com）。

高露：在读硕士，研究方向为智能学习支持环境（1657918693@qq.com）。

高凯：教授，博士，硕士生导师，研究方向为人工智能、大数据挖掘（gaokai@hebust.edu.cn）。

收稿日期：2020年3月27日

责任编辑：赵云建