初中生智能素养及其培养机制

胡馨予

【摘  要】我国科学技术在人工智能方面获得了明显的成绩，对人才培养产生较大影响。为了学生更加迅速的适应人工智能时代，学校需要开设相关课程全面培养和提升学生的智能素养。学校领导者要结合学生实际情况和课程要求全面构建智能素养框架，制定针对性强的培养机制，有效培养和提升学生创新等综合能力。

【关键词】人工智能时代;初中生;智能素养;框架构建;培养机制

人工智能能够有效获得更多的教学资源，采用数据处理技术有效解决多种教学实际问题。教师要高度重视基础教育环节，促进中学生具备人工智能的理解和创新应用等能力，增强对人工智能时代的适应性。

一、智能素养和人工智能课程阐述

现阶段，我国对智能素养进行不断的研究分析，不同学者对其概念和构成的理解存在一定的差异性，部分学者认为智能素养是保证学生更加适应人工智能时代的基础素养，将其定位在智能知识、能力和理论为一体的复合结构;部分学者将其当作科学素养的关键构成要素，认为初中生智能素养培养过程中对人工智能的理解应用和鉴赏能力当作核心目标。近些年，我国全民智能教育项目在初中学校开设人工智能课程，同时对编程教育进行不断推广和普及。但是，我国部分初中学校对该教育课程缺乏重视，没有创建相应的培养制度，不利于学生更好的适应智能时代。

我国在2018年发布了初中版人工智能教材，但是该课程标准缺乏统一性，因而造成不同学者对初中人工智能素养培养目标和内容的观点不同。部分学者结合人工智能的实际特性和将来发展趋向认为人工智能时代人才培养的核心能力主要是创造力、人文素养、计算思维，然而编程基础实现了人工智能在教育上需要对人才编程能力的提升当作教育重点;部分学者将学生编程能力、计算思维当作人工智能教育目标，促进学生对其技术进行全面了解和掌握，解决相应现实问题。我国许多学者将人工智能课程开展的内容主要分成小学、初高中不同阶段，帮助学生对人工智能教育接受和理解。

二、人工智能时代智能素养框架构建存在的问题

（一）理论脱离实际

当前在国内的部分初中利用人工智能开展学生智能素养的培养过程中存在着一定的问题。由于现阶段学生受传统应试教育的影响，面临着繁重的学业和新课改政策下中考的升学压力使智能素养的学习课程安排的少之又少，再加上初中各学科的课程安排紧密，让学生几乎没有时间将所学到的知识运用到实际中去。学生在校所学的相关知识很难与学校老旧的计算机设备做到同步，学生在开展实践活动时老旧的计算设备和所学的理论不相匹配，进而自身的智能素养得不到有效的提升。

（二）教学内容陈旧老套

信息技术迅猛发展，人工智能时代下智能素养革新速度较快，学生在初中课堂上所接受的智能素养不能做到与时俱进，陈旧老套的教学内容不能让学生在课后立马应用在人工智能的各个领域，并且常年使用一套教材，在教学内容上不能做到及时的更新，学校也没有针对当前社会上主流的智能素养进行实地调查，这使得学生在走出校门投入到应用时发现自己在校所接受的相关智能素养学习已经与主流素养相脱节。

三、人工智能时代初中生智能素养框架构建

智能素养需要学生具有了解、创新应用和开发智能的能力，转变人工智能使用的思想理念、了解相关伦理道德，对人工智能专业知识和技能进行学习，激发创新思想。

首先，初中学校在初中生智能素养培养的过程中，需要增强初中生的智能意识态度和伦理，这属于人工智能教育的基础要求。初中生在具有智能意识的情况下才能形成正确的思想观念，从而真正感受到人工智能的存在，明白其为人们日常生活带来的便利条件，进而对其进行正确看待和应用。

然后，初中学校需要正确认识智能知识和技能的重要作用，将其当作智能素养培养的关键内容，如人工智能社会情感、责任意识和高感性、高概念等要素，还有专业技术、基础原理、发展历程等相关内容，充分发挥相关技能的优势和作用，对人们遇到的现实问题进行有效解决，同时采用编程工具对人工智能作品进行开发创新和使用。初中生通过教育能够对人工智能的基本概念和相关应用进行全面正确了解，对相关产品更加熟练高效的应用，更加熟悉人工智能环境。

其次，初中学校要创建主要以计算思维为主的不同思维组成的核心思维层，是初中生智能素养框架建立的核心，同时是开展教育的核心。计算思维的培养主要是初中生能够采用相关计算工具对自然和人工系统的全过程进行科学合理的理解和分析，包含多方面的思考能力。人们在计算机科学的基本条件下不斷创新发展了人工智能，相关产品的研发和实际应用需要优良计算思维的支持和保障。初中生需要积极主动的对相关人工智能产品进行了解和体验，对其未来发展趋向和安全等多个方面的相关内容进行更多的关注，真正实现采用人工智能解决现实问题，采用编程工具创新开发人工智能作用，增强自身的认知能力、创新能力、联结能力、意义建构能力和元认知能力。初中生需要清晰认识数据对人工智能的重要价值和作用，形成系统的工程思想观念，对人工智能系统的相关要素和技术原理进行了解，不断强调自我认知、自我监控和自我指导才能创新开发人工智能作品，对日常生活和学习中遇到的问题进行有效解决。

初中生智能素养培养的过程中，要随着人工智能的迅速发展培养他们人机协作的思想意识，帮助学生形成批判性思维，对人工智能产品和技术进行全面正确分析，避免出现盲目抵制或崇拜现象。在初中生创新创意智能培养环节中需要帮助他们逐渐形成数据和系统工程思维，优化对其的正确认识，不仅要了解和掌握其技术原理，还需要对机器学习算法和运用场景进行了解，积极提出创新观念和解决方案，采用相应技术实现理想的产品功能。

四、人工智能时代初中生智能素养培养机制

（一）国家层面

我国教育部门需要结合实际情况和需求来制定科学合理的初中生人工智能课程标准，需要符合初中生的实际认识水平和接受能力，加强课程开展的指导力度，提供有力的支持和帮助。初中教学过程中，学生大部分在课外培训机构对人工智能和编程有一定的接触。但是现阶段我国人工智能培训机构教育水平参差不齐，无法严格按照初中生的认识发展规律，增加了初中生对相关内容的理解难度，不能起到良好智能素养培养效果。因此，我国人工智能教育需要上升到国家教育发展的战略地位，结合基本国情和教育特征制定相应的标准，对该教育市场进行科学规范管理，充分发挥人工智能教育的重要作用，创新教育教学方式，改革和创新智能课程和评价方式等，采用新型教育体系使人工智能和教育有效融合，制定科学完善的初中生智能素养培养机制。

（二）校企层面

人工智能在不断创新发展中和人们日常生活不断融合。因此，初中生要积极学习并掌握人工智能设备的运用、调试和维护等知识和技能。初中学校要高度重視学生智能素养培养的重要意义，促进学生正确了解人工智能理论知识，为学生提供实践动手操作的机会和平台，实现让学生真正体验人工智能。另外，初中智能素养培养的过程中，包含计算机、设计、数学和人文等多方面的专业知识内容，进而对教师的综合素养和能力提出了严格要求。部分中学教师缺乏丰富专业知识和技能，难以为学生提供更加全面优质的教学服务，不利于初中生智能素养的有效培养和提高。同时，部分初中学校缺乏相关人工智能设备和先进学习平台，对人工智能教育的推广和应用产生了较大的制约。因此，初中学校要不断增加学生智能素养培养的投入力度，采用多种不同渠道为教师提供学习和提升自我的机会和平台，全面提高教师的专业素养，掌握多门学科的相关知识和技能，提升不同层次教师的智能信息化水平，同时采购教育教学需要的人工智能设备，全面整合学习资源，满足初中生智能素养培养需求。

（三）教材层面

学生通过人工智能课程的学习进而提升自身的智能素养，在整个教学过程中教材起到了尤为关键的作用。由于人工智能课程的学习需要考察学生的动手实践能力和自身综合素质，以往的教材不能够很好地适应现阶段的课程学习，相关教材编写的出版社和调研组可以根据智能素养的具体内容编写一种新模式，全方位的教材，这种教材和以往传统意义上的教材有所不同，不再单纯地使用纸张，而是根据现阶段学生的实际情况制作类似活页工作手册的教材，以项目为主要内容，搭配着一些相关的开发信息化资源，从而在课上实现立体化课程教学，在教学的时间上实现了扩展，在空间上实现了延伸，以“积少成多”的教学模式培养学生的智能素养。

（四）评价层面

人工智能作为当下全新的科目，不能采用之前传统模式下的评价标准来进行考核。学生智能素养的评价主要有以下五个层面：评价过程的参与度、学生自身的多元化、评价得出的大数据、评价内容层面上的多维度和在最终结果上的准确度。可以运用大数据进行相关统计，建立一套完整的初中在校学生的电子智能素养档案，采集和统计学生相关的资料和数据并将其加工进而使总结评价结果可视化。根据采集到的学生综合电子档案结合智能素养创设全方位、多角度的增值评价，特别是学生智能基础素养的养成和人工智能对应的基础理论操作的了解。将学生在校智能素养的学习和课后的评价紧密联合，进而全方位了解学生整体智能素养，有助于对智能素养的学习和探究。

（五）人才层面

人工智能下初中生智能素养培养最核心的层面就是人才培养，对此需要完善人工智能下的人才体系，这是初中生智能素养培养中的重要一环。智能素养的基础教学方针可以建立一套全方面的人工智能人才培养体系，通过智能素养的教学目的和方针策略实现智能人才培养体系的分层化，将初中生的智能素养归纳到在校人才培养的重点，为接下来学生走出初中校门进行更高阶的人工智能学习提供了更好的基础。相关部门可以根据现阶段社会对相关科目的需要，适当地调整人才的培养来适应人工智能的发展趋势，结合初中生在校的实际学习情况和自身的综合素养，制定与之相匹配的教学进度和教学安排，建立一套完善综合的初中人才培养方案。

五、结束语

我国对人工智能教育课程进行不断的探究和分析，逐渐优化并完善智能素养培养的标准和内容。本文主要从多个方面分析了在人工智能时代初中生智能素养框架的构建，同时探讨了其培养机制和提升智能素养培养效果。

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