人工智能与中小学教育

    王椿明

    摘 要：人工智能已成为国际竞争的新焦点。国家实时提出了智能教育，为教育与人工智能融合指明了方向。就人工智能的定义、人工智能与中小学教育的融合进行了简要介绍。

    关键词：人工智能;中小学教育;教学模式

    人工智能（简称AI），是当今世界的热门技术之一，各国对其发展十分重视。根据Linkdin“The 10 most in-demand skills of 2019”显示，人工智能名列2019年最需要掌握的5种硬技能。专业从事AI技术人员的素质和人数，是决定一个国家AI发展的核心要素。根据2019版本的《全球AI人才报告》，发表AI论文最多的学者中，44%拥有美国博士学位，毕业于中国的仅有11%。缺乏专业AI技术人员成为影响我国AI发展的关键因素。因此，我国于2016年正式将AI概念写入“十三五”重大工程;2017年7月，国务院正式发布《新一代人工智能发展规划》，2017年12月，发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020）》，对AI发展进行了国家顶层设计。

    一、人工智能的概念

    “人工智能”（Artificial Intelligence，AI）最早是由麦卡锡1956年夏天在Dartmouth College召开的一次研讨会中被提出，当时的定义为，“AI是拥有模拟能够被精确描述的学习特征或智能特征的能力的机器”[1]。随着时代的发展，人们对其认识的进一步深入，对AI的定义也越来越精细。美国人工智能协会前主席尼尔逊教授认为：“人工智能是一门关于如何表达知识、如何获取知识和使用科学知识的学科。”麻省理工学院温斯顿教授对AI有一个简单易懂的定义，他认为：“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”[2]在国际权威百科全书《麦克米伦百科全书》中，AI被定义为：“设计计算机程序借以完成由人执行时需要智能的任务。由人工智能完成的任务包括游戏、学习、运用自然语言和口语、制订计划、证明定理，以及视觉感知。”[3]

    二、人工智能与中小学教育

    人工智能人才的培养要从娃娃抓起，国务院在2017年7月印发《新一代人工智能发展规划》，明确指出：要逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段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、游戲的开发和推广。现在的中小学生，成生于互联网环境中，是天然的“数字土著”，但“数字土著”不等于“数字居民”[4]，如何让孩子们更好地适应人工智能新时代，是一个更加具有全局性的问题，是人工智能课程需要真正解决的根本问题。[5]

    智能教育课程的设置与人工智能专业教师队伍的建设是中小学人工智能教育的关键。

    中小学人工智能课程体系的建构与完善，需要政府、科研院所、中小学校及广大师生共同的探讨和实践[5]。

    课程建设既要符合国家创新人才培养的战略需求，又要尊重人工智能技术发展规律，与教育实际相结合，在有限的时空范围内达到最好的教育效果[6]。

    首先，国家相关机构要进行人工智能课程的顶层设计，制定相关标准、实施方案;其次，要集中人工智能专家、教育专家等各方力量，广泛开展人工智能教育资源开发，教学模式创新、技术平台研发;第三，要在中小学大力营造使用人工智能技术的环境，把各种先进技术应用于教学上，大量增加人工智能技术情感交流式教学，提高学生对人工智能技术的认知能力;最后，要深度开发基于人工智能的教育技术平台，促进产学研一体化发展，最终实现人工智能与教育的深度融合。

    高水平、大群体的人工智能教育专业教师队伍，是发展人工智能的关键。一些人认为人工智能教育的应用，可以对学习者进行评估，实现个性化教学、答疑、评价与管理，从而将替代传统的教育环境、教学模式，教师将会被取代。虽然人工智能的应用可以实现智能化、自动化，但老师可以为学生提供情感交互、学习辅导和教学法设计，这是人工智能无法实现的。因此，应该强调应用系统与教师的协作而非取代教师来优化效能[7]。对于教师而言，一方面要努力提高自己的素养，通过不断学习和培训，逐步适应新的教学模式、教育软件;另一方面，也要提高教师的参与度。教师在使用人工智能教育系统、软件，不断发现问题不足，实时反馈，便于开发出更加人性化的教育软件，从而实现教师与人工智能系统协同共存。

    三、结束语

    人工智能教育作为以一种新型的教育方式，在我国尚处于起步阶段，存在许多问题需要去解决。但应该相信，未来社会，人工智能教育的发展将会越发快速，人工智能技术在中小学教育中的应用前景也将是广阔的。

    参考文献：

    [1]Mccarthy J， Minsky M L， Rochester N， et al. A proposal for the Dartmouth Summer Research Project on Artificial in telligence [J]. Journal of Molecular Biology，2006（1）：279-289.

    [2]李思睿.浅谈人工智能技术及其应用发展[J].电子测试，2019（1）：137-138.

    [3]艾伦·艾萨克斯.麦克米伦百科全书[M].郭建中，江昭明，毛华奋，等，译.杭州：浙江人民出版社，2002.

    [4]任友群，隋丰蔚，李锋.数字土著何以可能：也谈计算思维进入中小学信息技术教育的必要性和可能性[J].中国电化教育，2016（1）：1-8.

    [5]王本陆，千京龙，卢亿雷，等.简论中小学人工智能课程的建构[J].教育研究与实验，2018（4）：37-43.

    [6]周建华，李作林，赵新超.中小学如何开展人工智能教育：以人大附中人工智能课程建设为例[J].人民教育，2018（22）：72-75.

    [7]宋来.人工智能教育面临的问题与对策探索[J].产业与科技论坛，2018，17（11）：184-187.