李樹(shù)英
摘要:在中小學(xué)開(kāi)展人工智能教育是國(guó)家培育未來(lái)人才、提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要戰(zhàn)略舉措。作為中華人民共和國(guó)特別行政區(qū)的澳門(mén),在中小學(xué)人工智能教育方面已進(jìn)行了積極的探索,如通過(guò)試點(diǎn)學(xué)校探索了中小學(xué)人工智能的課程與教學(xué)新模式,利用教師工作坊組織和培育了中小學(xué)人工智能教育的專(zhuān)業(yè)師資,以及為學(xué)生搭建人工智能交流與學(xué)習(xí)平臺(tái)等。但是,澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育仍然面臨頂層設(shè)計(jì)缺乏和專(zhuān)業(yè)師資短缺等問(wèn)題,不利于其從試點(diǎn)開(kāi)展向普及推廣拓展。我國(guó)內(nèi)地人工智能教育強(qiáng)調(diào)頂層設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和香港地區(qū)強(qiáng)調(diào)的高校引領(lǐng)與多方協(xié)同開(kāi)發(fā)教材的做法,為澳門(mén)未來(lái)推動(dòng)中小學(xué)人工智能教育提供了參考。具體而言,一方面澳門(mén)特別行政區(qū)政府應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策文件,為中小學(xué)人工智能教育提供制度保障和政策指引;另一方面應(yīng)合力設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的教材,創(chuàng)新課程教學(xué)形式,培育優(yōu)質(zhì)師資力量,深化校企協(xié)同合作,從而確保澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育的普及發(fā)展與質(zhì)量提升。
關(guān)鍵詞:人工智能教育;師資培育;教材研發(fā);澳門(mén)中小學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G434? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? 文章編號(hào):1009-5195(2022)04-0041-07? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2022.04.005
一、研究背景
隨著顛覆性技術(shù)的迅猛發(fā)展,人工智能已成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。在中小學(xué)開(kāi)展人工智能教育,為國(guó)家培養(yǎng)具備21世紀(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的人才,是我國(guó)搶抓人工智能發(fā)展制高點(diǎn)的重大戰(zhàn)略之一。2017年國(guó)務(wù)院在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出,要“完善人工智能教育體系,加強(qiáng)人才儲(chǔ)備和梯隊(duì)建設(shè)”,“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育”(中華人民共和國(guó)中央人民政府,2017)。2018年教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》,明確要求“將學(xué)生信息素養(yǎng)納入學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)”,“完善課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn),充實(shí)適應(yīng)信息時(shí)代、智能時(shí)代發(fā)展需要的人工智能和編程課程內(nèi)容”(中華人民共和國(guó)教育部,2018)。在此背景下,澳門(mén)特別行政區(qū)政府教育及青年發(fā)展局于2021年6月頒布了《非高等教育中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2030)》,將“加強(qiáng)創(chuàng)意與科技教育”作為未來(lái)澳門(mén)非高等教育的四個(gè)重要發(fā)展方向之一,并提出要“發(fā)展人工智能教育,培育學(xué)生未來(lái)所需的人工智能素養(yǎng)”(澳門(mén)特別行政區(qū)政府教育及青年發(fā)展局,2021a)。本文立足澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育的發(fā)展現(xiàn)狀,通過(guò)借鑒香港和內(nèi)地中小學(xué)人工智能教育的課程實(shí)施經(jīng)驗(yàn),來(lái)審視和分析當(dāng)前澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育的不足,以期為其未來(lái)發(fā)展提供參考和鏡鑒。
二、澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育發(fā)展現(xiàn)狀
從課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立、教材開(kāi)發(fā)、教學(xué)資源配置、師資培育等實(shí)際情況來(lái)看,當(dāng)前澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育的發(fā)展主要聚焦在如下方面:
1.試點(diǎn)學(xué)校先行,積極探索人工智能課程與教學(xué)新模式
通過(guò)教育發(fā)展基金,澳門(mén)在部分學(xué)校開(kāi)展了人工智能教育課程的先導(dǎo)計(jì)劃,助力學(xué)校開(kāi)展智慧教育。在各學(xué)校正式課程的設(shè)置上,目前澳門(mén)只有培正中學(xué)(包括小學(xué)部)、濠江中學(xué)兩所學(xué)校有專(zhuān)門(mén)面向每一個(gè)班級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)獨(dú)立的人工智能課程。其他學(xué)校雖然沒(méi)有設(shè)置獨(dú)立的人工智能課程,但是會(huì)將人工智能教育融入在STEAM課、設(shè)計(jì)與科學(xué)課、常識(shí)課等課程當(dāng)中,比如部分學(xué)校在小學(xué)階段會(huì)在常識(shí)課中教授圖形化編程、文字編程等與人工智能相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。
澳門(mén)濠江中學(xué)于2020年11月舉行了“人工智能教育課程應(yīng)用學(xué)?!笔谂苾x式,標(biāo)志著“中央電化教育館中小學(xué)人工智能課程”在澳門(mén)地區(qū)的試點(diǎn)、應(yīng)用與推廣正式開(kāi)始(澳門(mén)濠江中學(xué),2020)。濠江中學(xué)與科大訊飛公司合作,利用“AI 暢智言平臺(tái)”和“未來(lái)派人工智能套件”,在初一年級(jí)開(kāi)設(shè)了人工智能課程,通過(guò)跨學(xué)科的項(xiàng)目式學(xué)習(xí),把人工智能技術(shù)應(yīng)用到不同情景中。例如,“未來(lái)超市”項(xiàng)目涉及 AI 綜合、數(shù)學(xué)、電腦和美術(shù)等4個(gè)學(xué)科,需要由各科教師分工合作完成(如圖1所示),他們通過(guò)跨學(xué)科、情景式的教學(xué),能引領(lǐng)學(xué)生真切感受人工智能在生活中的應(yīng)用(澳門(mén)特別行政區(qū)政府教育及青年發(fā)展局,2021b)。
澳門(mén)培正中學(xué)正式開(kāi)設(shè)人工智能課程“數(shù)學(xué)AI”已有3年時(shí)間。目前該課程在該校中學(xué)部的開(kāi)設(shè)學(xué)時(shí)、面向?qū)W生群體和使用教材的情況如表1所示。調(diào)研發(fā)現(xiàn),該校開(kāi)設(shè)的人工智能課程相較其他學(xué)校的最大特色在于,重視人工智能與數(shù)學(xué)的密切聯(lián)系?!皵?shù)學(xué)AI”的任課教師為該校的數(shù)學(xué)教師,學(xué)生在學(xué)習(xí)諸如“操縱智能小車(chē)”“如何用傳感器檢測(cè)環(huán)境”“圖像處理”“自然語(yǔ)言處理”等人工智能相關(guān)課題時(shí),除了要學(xué)會(huì)如何使用人工智能平臺(tái)、編程工具,以及與知識(shí)完成相關(guān)的任務(wù)之外,任課教師還會(huì)引導(dǎo)學(xué)生思考其背后與數(shù)學(xué)相關(guān)的理論。例如,高二“數(shù)學(xué)AI”課程以“自動(dòng)駕駛”為背景,將數(shù)學(xué)知識(shí)和人工智能技術(shù)應(yīng)用相融合,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生將一些自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用上所面臨的問(wèn)題化繁為簡(jiǎn),利用已學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí),將簡(jiǎn)化后的問(wèn)題通過(guò)Python編程來(lái)解決。這一學(xué)習(xí)過(guò)程有助于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,也能讓他們深刻感受到人工智能是如何滲透在數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科以及日常生活中的(澳門(mén)特別行政區(qū)政府教育及青年發(fā)展局,2021b)。值得一提的是,該課程在開(kāi)設(shè)之初,由于本校數(shù)學(xué)教師缺乏人工智能教學(xué)經(jīng)驗(yàn),因此從校外聘請(qǐng)了人工智能相關(guān)機(jī)構(gòu)的專(zhuān)業(yè)教師和本校數(shù)學(xué)教師共同協(xié)作來(lái)完成課程教學(xué)。隨著本校數(shù)學(xué)教師對(duì)課程的逐步深入了解和適應(yīng),現(xiàn)已過(guò)渡到獨(dú)立講授此門(mén)課程。
2.開(kāi)放教師工作坊,培育人工智能教育專(zhuān)業(yè)師資
人工智能作為一種新型的課程,許多教師對(duì)其教學(xué)內(nèi)容還不熟悉。目前澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育課程基本上是由學(xué)校原有的數(shù)學(xué)、常識(shí)、資訊與科技等學(xué)科教師負(fù)責(zé)教授的。教師往往是在經(jīng)歷一段短暫的培訓(xùn)后就要“上手”進(jìn)課堂進(jìn)行實(shí)操教學(xué),如何教授獨(dú)立的人工智能課程或者將人工智能融入到已有的學(xué)科中,這對(duì)于非人工智能專(zhuān)業(yè)出身的教師來(lái)說(shuō)是不小的挑戰(zhàn)。
為加強(qiáng)人工智能教育的師資隊(duì)伍建設(shè),澳門(mén)各試點(diǎn)學(xué)校和政府部門(mén)積極組織交流分享會(huì)和教師培訓(xùn)活動(dòng)。開(kāi)設(shè)人工智能課程的試點(diǎn)學(xué)校經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐后,藉由澳門(mén)特區(qū)政府提供的各類(lèi)交流平臺(tái),積極向澳門(mén)其他學(xué)校分享經(jīng)驗(yàn)。如澳門(mén)特別行政區(qū)政府教育及青年發(fā)展局于2021年舉辦了人工智能教育教學(xué)案例展示活動(dòng)分享會(huì)(見(jiàn)圖2),通過(guò)有關(guān)案例分享,為澳門(mén)本地區(qū)教師提供了人工智能教育實(shí)際操作的參考。這不僅有助于吸引教師積極參與人工智能教學(xué),推動(dòng)科技與教育的深度融合,而且也有助于提升教學(xué)成效和師生的人工智能素養(yǎng)。
此外,澳門(mén)特別行政區(qū)政府教育及青年發(fā)展局亦通過(guò)開(kāi)展“內(nèi)地優(yōu)秀教師來(lái)澳交流計(jì)劃”系列活動(dòng)、“科技教師工作坊—AI4Y—人工智能活動(dòng)體驗(yàn)”和“人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)初探”等主題培訓(xùn)活動(dòng),幫助澳門(mén)中小學(xué)教師更好地適應(yīng)并開(kāi)展人工智能課程與教學(xué),從而為更好地促進(jìn)澳門(mén)人工智能教育發(fā)展提供充足且優(yōu)質(zhì)的師資力量。
3.開(kāi)展學(xué)生交流,致力搭建拓展學(xué)生人工智能視野的平臺(tái)
近年來(lái),澳門(mén)一方面積極組織學(xué)生參與內(nèi)地的交流活動(dòng),如北京—澳門(mén)中學(xué)生科技合作交流活動(dòng)、粵港澳青少年科技創(chuàng)新合作交流活動(dòng)等;另一方面組織中小學(xué)生前往澳門(mén)高等院校參觀國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、觀摩澳門(mén)青少年機(jī)器人競(jìng)賽等活動(dòng),促使中學(xué)生了解人工智能的前沿發(fā)展,不斷擴(kuò)展其視野,并激發(fā)其對(duì)人工智能學(xué)習(xí)的熱情。
總體而言,澳門(mén)在中小學(xué)人工智能教育的探索階段已取得一定的成果,但目前仍未發(fā)布中小學(xué)人工智能課程標(biāo)準(zhǔn),而且人工智能的專(zhuān)業(yè)師資仍處于短缺境況。人工智能教育在澳門(mén)中小學(xué)從試點(diǎn)開(kāi)展到普及推廣,仍有很大的努力空間。
三、內(nèi)地與香港中小學(xué)人工智能教育經(jīng)驗(yàn)借鑒
1.內(nèi)地經(jīng)驗(yàn):頂層設(shè)計(jì),依據(jù)規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)宏觀指導(dǎo)課程實(shí)施
隨著《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等國(guó)家政策文件的陸續(xù)發(fā)布,內(nèi)地各中小學(xué)紛紛開(kāi)展了人工智能教育的實(shí)踐探索。 2019年1月,教育部舉辦了中小學(xué)人工智教育項(xiàng)目成果發(fā)布會(huì),會(huì)上宣布將北京、廣州、深圳、武漢、西安作為開(kāi)展人工智能教育的第一批試點(diǎn)城市(柯進(jìn),2019)。在過(guò)去幾年中,內(nèi)地中小學(xué)人工智能教育主要依托信息技術(shù)學(xué)科、科創(chuàng)課程、STEAM課程進(jìn)行融合開(kāi)展。部分學(xué)校根據(jù)學(xué)校發(fā)展及學(xué)生實(shí)際情況,編寫(xiě)了人工智能教育校本教材,嘗試開(kāi)展基于人工智能校本課程的教學(xué)實(shí)踐。例如,人大附中建立了面向全體學(xué)生的普及教育和面向少數(shù)學(xué)生的金字塔形“STEAM+人工智能教育課程體系”(周建華等,2018)。有的省份還自主開(kāi)發(fā)了地方教材,如廣東省于2020年3月正式在實(shí)驗(yàn)學(xué)校應(yīng)用地方教材《人工智能》開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),并于2021年對(duì)外發(fā)布教材。該套教材是全國(guó)首套經(jīng)省級(jí)教材審定部門(mén)審定通過(guò)的中小學(xué)人工智能教材。教材面向3年級(jí)到8年級(jí)的學(xué)生,共12冊(cè),每?jī)?cè)均涵蓋人工智能通識(shí)、人工智能應(yīng)用、人工智能編程、智能機(jī)器人開(kāi)發(fā)四大板塊。
雖然近年來(lái)市面上也陸續(xù)推出了多種人工智能教材,但還沒(méi)有國(guó)家層面的課程標(biāo)準(zhǔn)為其提供指導(dǎo),因而使得各類(lèi)教材質(zhì)量參差不齊。2021年10月,中國(guó)教育學(xué)會(huì)中小學(xué)信息技術(shù)教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì)發(fā)布《中小學(xué)人工智能課程開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》,從頂層設(shè)計(jì)的高度為中小學(xué)人工智能課程校本化開(kāi)發(fā)和個(gè)性化實(shí)施提供了宏觀的指引依據(jù)。該課程標(biāo)準(zhǔn)從整體上提出了一套較為完整的課程體系,內(nèi)容涵蓋“人工智能與社會(huì)”“人工智能與人類(lèi)智能”“人工智能原理與技術(shù)”三大主題,主題下設(shè)“生活感知與調(diào)查實(shí)踐”“簡(jiǎn)單模擬與推理實(shí)踐”“黑箱探究實(shí)踐”“AI硬件設(shè)計(jì)實(shí)踐”“原理揭示實(shí)踐”“AI程序設(shè)計(jì)實(shí)踐”六大核心實(shí)踐類(lèi)型,并以核心實(shí)踐為支撐,根據(jù)學(xué)生發(fā)展情況將中小學(xué)人工智能教育劃分為四個(gè)學(xué)習(xí)階段(中國(guó)教育學(xué)會(huì)中小學(xué)信息技術(shù)教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì),2021)。
總體看來(lái),內(nèi)地中小學(xué)人工智能教育經(jīng)歷了從多所試點(diǎn)學(xué)校的探索到經(jīng)驗(yàn)推廣后的日漸成熟的發(fā)展歷程。隨著國(guó)家層面人工智能教育課程標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,中小學(xué)人工智能教育必將朝著更加系統(tǒng)化、科學(xué)化、規(guī)范化、普惠化的方向發(fā)展。
2.香港經(jīng)驗(yàn):高校引領(lǐng),多方合力協(xié)同推動(dòng)教材研發(fā)
香港主要從特區(qū)政府宏觀政策、高校科研引領(lǐng)、基礎(chǔ)教育界教師實(shí)踐探索等方面合力推動(dòng)其中小學(xué)人工智能教育的發(fā)展。香港創(chuàng)新及科技局于2020年發(fā)布《香港智慧城市藍(lán)圖2.0》,提出培育人工智能青年人才的策略和推行中學(xué)IT創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃(香港創(chuàng)新及科技局,2020)。在香港賽馬會(huì)慈善信托基金的資助下,香港中文大學(xué)及香港賽馬會(huì)自2019年起開(kāi)展了為期3年的“中大賽馬會(huì)‘智’為未來(lái)計(jì)劃”,并于2021年9月發(fā)布了香港首套人工智能教學(xué)資源套——《香港人工智能教育初中課程——教學(xué)資源套》。該教學(xué)資源套由香港中文大學(xué)工程學(xué)院及教育學(xué)院教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)同6所先導(dǎo)中學(xué)共同編寫(xiě)而成。教學(xué)資源套分教師版和學(xué)生版,并附有教學(xué)指引和教學(xué)案例,為教師教授這門(mén)新型的課程提供了切實(shí)的參考。教學(xué)資源套中富含許多具有香港本地生活特色的案例,涵蓋AI基本原理、AI于不同方面的應(yīng)用、AI倫理和未來(lái)工作等課程,包括意識(shí)、知識(shí)、互動(dòng)、能力強(qiáng)化、倫理及影響五大范疇,共有12個(gè)章節(jié),合計(jì)55個(gè)課題,可供教師彈性取材進(jìn)行教學(xué)(見(jiàn)表2)。此外,該套教材還設(shè)計(jì)了AI智能車(chē)CUHK-JC iCar、無(wú)人機(jī)等硬件以及網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺(tái),有助于教師運(yùn)用相配套的軟硬件工具進(jìn)行AI教學(xué),進(jìn)而提升教學(xué)效果(中大賽馬會(huì)智為未來(lái)計(jì)劃,2021)。
香港本地高校和科研團(tuán)隊(duì)具有良好的課程學(xué)理論基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)能力,在推動(dòng)香港中小學(xué)人工智能教育的發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。依據(jù)香港本地中學(xué)一線教師的反饋,以前教師只能依靠個(gè)人自行在網(wǎng)絡(luò)上搜索資源進(jìn)行教學(xué),本套教材的出版有助于中學(xué)教師更加科學(xué)系統(tǒng)地開(kāi)展人工智能教育教學(xué)。香港依據(jù)學(xué)生發(fā)展具體情況開(kāi)發(fā)符合本地特色的人工智能教材這一做法,為澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育的開(kāi)展提供了一定的參考。
四、澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育未來(lái)發(fā)展舉措
澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育雖已取得一定成效,但對(duì)比內(nèi)地和香港的人工智能教育現(xiàn)狀,其在保持自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的同時(shí),仍可從中借鑒諸多寶貴經(jīng)驗(yàn)。未來(lái),澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育在從當(dāng)前的試點(diǎn)探索階段走向普及推廣階段的過(guò)程中,仍需從政策制度保障、課程頂層設(shè)計(jì)、教學(xué)資源配置、課程師資培育等方面進(jìn)一步完善。
1.出臺(tái)政策文件,為澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育提供指引
澳門(mén)雖然已在2021年出臺(tái)的《非高等教育中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2030)》中提出要“發(fā)展人工智能教育”的愿景,但目前還未有專(zhuān)門(mén)針對(duì)人工智能教育方面的具體落實(shí)計(jì)劃。為進(jìn)一步推動(dòng)澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育的普及化發(fā)展,澳門(mén)特區(qū)政府可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際發(fā)展需求,制定相關(guān)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃。一是從戰(zhàn)略目標(biāo)、工作任務(wù)部署等宏觀角度對(duì)澳門(mén)人工智能教育發(fā)展作出布局,促使社會(huì)各界共同為澳門(mén)人工智能教育的發(fā)展提供助力。二是從頂層設(shè)計(jì)澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育的課程標(biāo)準(zhǔn)框架。澳門(mén)的中小學(xué)課程開(kāi)發(fā)和教材選用長(zhǎng)期以來(lái)已形成了自主開(kāi)發(fā)、自由選用的多樣化特征,當(dāng)前開(kāi)展人工智能教育所使用的課程也是以參考國(guó)內(nèi)外課程標(biāo)準(zhǔn)框架為主。如果能結(jié)合澳門(mén)本地實(shí)際發(fā)展情況,制定并發(fā)布澳門(mén)本地的課程標(biāo)準(zhǔn)框架及課程開(kāi)發(fā)指引,則能更好地指導(dǎo)和推動(dòng)澳門(mén)中小學(xué)人工智能課程建設(shè),并促進(jìn)人工智能教育的普及與深化發(fā)展。
2.合力開(kāi)發(fā)適切課程,推動(dòng)人工智能教育在澳門(mén)中小學(xué)的普及
設(shè)計(jì)和實(shí)施高質(zhì)量的課程,是人工智能教育可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。當(dāng)前澳門(mén)中小學(xué)人工智能課程正在經(jīng)歷學(xué)校試點(diǎn)的摸索階段,已累積了一定的經(jīng)驗(yàn),但其課程設(shè)計(jì)在系統(tǒng)性和科學(xué)性上仍有待進(jìn)一步優(yōu)化,具體可從以下幾方面進(jìn)行努力。
首先,明確課程培養(yǎng)目標(biāo),引領(lǐng)澳門(mén)中小學(xué)人工智能課程開(kāi)發(fā)。課程目標(biāo)涉及“培養(yǎng)什么人”的問(wèn)題,是課程開(kāi)發(fā)與教材編寫(xiě)的首要依據(jù)。2021年11月,中央電化教育館組織研制了《中小學(xué)人工智能技術(shù)與工程素養(yǎng)框架》,針對(duì)人工智能與人類(lèi)、人工智能與社會(huì)、人工智能技術(shù)、人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) 4 個(gè)領(lǐng)域內(nèi)容,提出了 12 個(gè)一級(jí)指標(biāo),以及對(duì)應(yīng)的 31 個(gè)二級(jí)指標(biāo)(中央電化教育館,2021)。這在一定程度上規(guī)范了中小學(xué)人工智能學(xué)科核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容與要求。當(dāng)前澳門(mén)中小學(xué)人工智能課程在試點(diǎn)實(shí)施過(guò)程中,有部分教師對(duì)于“教什么”心存疑惑,其根本原因就在于缺乏明確的課程培養(yǎng)目標(biāo)。中小學(xué)人工智能教育究竟是為了發(fā)展學(xué)生的知識(shí)與能力,還是培養(yǎng)何種素養(yǎng),澳門(mén)應(yīng)結(jié)合特區(qū)經(jīng)濟(jì)、文化和學(xué)生發(fā)展需要,努力回答好“培養(yǎng)什么人”這一首要問(wèn)題。
其次,開(kāi)發(fā)彰顯澳門(mén)地區(qū)特色的地方課程內(nèi)容與教材。當(dāng)前澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育還沒(méi)有本土教材,小學(xué)開(kāi)展人工智能教育主要依靠教師搜索網(wǎng)絡(luò)資源等渠道自主編制課程內(nèi)容以及相應(yīng)的教材,中學(xué)則是利用企業(yè)開(kāi)發(fā)資源或內(nèi)地高校編制的教材。經(jīng)歷幾年的試點(diǎn)教學(xué),澳門(mén)一線教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,會(huì)結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況和本土文化,在已有教材和教學(xué)資源的基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行刪減或增加。未來(lái)澳門(mén)可以在總結(jié)現(xiàn)階段實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,嘗試開(kāi)發(fā)地方課程與教材,促使澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育更符合澳門(mén)青年的發(fā)展實(shí)際。具體而言,在課程內(nèi)容和教材開(kāi)發(fā)人員構(gòu)成上,可以借鑒香港開(kāi)發(fā)本地人工智能教材的經(jīng)驗(yàn),通過(guò)地方教育行政部門(mén)、教育教研部門(mén)、高等院校與中小學(xué)校共同參與頂層設(shè)計(jì),組成高校專(zhuān)家與中學(xué)一線教師合作研發(fā)團(tuán)隊(duì),共同開(kāi)發(fā)內(nèi)容適切精準(zhǔn)的、適合澳門(mén)中小學(xué)生發(fā)展需要的人工智能教育課程,以及與教材相匹配的智能教學(xué)硬件和軟件。在課程內(nèi)容和教材學(xué)段安排上,應(yīng)當(dāng)考慮人工智能課程內(nèi)容從小學(xué)到中學(xué)的連貫性與科學(xué)系統(tǒng)性。例如,新加坡于2017年頒布“新加坡人工智能”(AI Singapore,AISG)計(jì)劃,推出了一套涵蓋小學(xué)、中學(xué)到全體公民的人工智能終身教育體系(徐鵬等,2022)。針對(duì)各年齡段特點(diǎn),該體系的課程內(nèi)容和難度逐級(jí)進(jìn)階,其中小學(xué)階段著重人工智能啟蒙,中學(xué)階段則致力于為國(guó)家培養(yǎng)具有人工智能素養(yǎng)的人才。相較之下,當(dāng)前澳門(mén)中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容較為零散,未來(lái)需針對(duì)不同學(xué)段學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)與能力、心智發(fā)展?fàn)顩r,設(shè)置適切的課程內(nèi)容與教材,推動(dòng)人工智能教育在澳門(mén)中小學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。
再次,創(chuàng)新人工智能課程教學(xué)形式。人工智能課程與未來(lái)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)和生活息息相關(guān),具有很強(qiáng)的應(yīng)用性特點(diǎn)。因此,人工智能課程在教學(xué)形式上應(yīng)注重將知識(shí)與生活情境相結(jié)合,幫助學(xué)生在具身化的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)中獲得對(duì)人工智能的理解(Yang,2022)。具身化課程建設(shè)應(yīng)包含三個(gè)基本維度:一是回歸生活世界,促進(jìn)課程敘事框架與學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡的融合;二是引入具身體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者身心與環(huán)境的不斷互動(dòng);三是整合技術(shù)功能,為實(shí)體課程建設(shè)提供強(qiáng)大的中介工具(Wang et al.,2018)。這一框架對(duì)澳門(mén)中小學(xué)人工智能課程教學(xué)具有啟發(fā)性。如何更好地設(shè)計(jì)課程與教學(xué)形式,將人工智能的抽象知識(shí)概念融入具象的情景體驗(yàn)中,促進(jìn)學(xué)生將課程概念應(yīng)用于實(shí)踐生活中,是未來(lái)人工智能課程教學(xué)需要進(jìn)一步深入探索的方面。
3.培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)師資力量,促進(jìn)人工智能教育教學(xué)質(zhì)量提升
教育教學(xué)質(zhì)量提升需要優(yōu)質(zhì)的師資作為保障。當(dāng)前澳門(mén)人工智能教育的教師仍是緊缺的,這也是制約澳門(mén)中小學(xué)人工智能教育發(fā)展的一個(gè)重要因素。澳門(mén)《非高等教育中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2030)》提出,要“培養(yǎng)師資,以適應(yīng)未來(lái)教師須具備創(chuàng)意與智慧教育等相關(guān)教學(xué)能力,并著重整合科技到學(xué)科內(nèi)容和教學(xué)法中,優(yōu)化教學(xué)及促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展”(澳門(mén)特別行政區(qū)政府教育及青年發(fā)展局,2021a)。目前澳門(mén)仍存在中小學(xué)人工智能教育師資培訓(xùn)不夠系統(tǒng)化的問(wèn)題,為此可從以下幾方面著手改進(jìn):一是重視各科任教師的在職系統(tǒng)培訓(xùn)。人工智能是一個(gè)多學(xué)科交叉的綜合領(lǐng)域,未來(lái)人工智能教育也應(yīng)當(dāng)融合在多個(gè)學(xué)科之中,因此需要多個(gè)學(xué)科的教師共同努力。在師資培訓(xùn)上,可根據(jù)人工智能與各學(xué)科之間的聯(lián)系設(shè)計(jì)系統(tǒng)的培訓(xùn)。以澳門(mén)培正中學(xué)的“數(shù)學(xué)AI”課程為例,數(shù)學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐之初,其實(shí)并不熟悉人工智能領(lǐng)域的知識(shí),他們先是通過(guò)與校外機(jī)構(gòu)專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行協(xié)作教學(xué),后來(lái)逐步過(guò)渡到獨(dú)立擔(dān)任課程的主講教師。未來(lái)在師資培訓(xùn)上澳門(mén)可以繼續(xù)以此為借鑒,邀請(qǐng)校外人工智能專(zhuān)家開(kāi)展教師研修活動(dòng),幫助本校在職教師學(xué)習(xí)人工智能專(zhuān)業(yè)知識(shí),并將其與其他基礎(chǔ)學(xué)科進(jìn)行更好地融合,從而促使本校各相關(guān)學(xué)科的教師逐步具備勝任教授人工智能課程的能力。二是大力引進(jìn)人工智能教育方面的人才。一方面,人工智能作為新興的專(zhuān)業(yè),國(guó)內(nèi)外許多高校已經(jīng)陸續(xù)開(kāi)設(shè)了該專(zhuān)業(yè)的學(xué)位課程,比如從我國(guó)教育部近幾年在普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)備案和審批結(jié)果的公示名單中可以發(fā)現(xiàn),多所高校已獲得了人工智能專(zhuān)業(yè)建設(shè)的資格。因此,澳門(mén)各中小學(xué)可有計(jì)劃地從國(guó)內(nèi)外高等院校招聘人工智能相關(guān)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生,作為未來(lái)人工智能教育教學(xué)的中堅(jiān)師資力量。另一方面,可聘請(qǐng)人工智能相關(guān)科技企業(yè)或高等院校的專(zhuān)家擔(dān)任兼職教師以充實(shí)師資力量,通過(guò)舉辦“專(zhuān)家進(jìn)中小學(xué)課堂教學(xué)”等活動(dòng),讓學(xué)生了解人工智能領(lǐng)域的前沿發(fā)展,激發(fā)他們對(duì)人工智能的學(xué)習(xí)興趣。
4.深化校企協(xié)同合作,助力人工智能教育不斷發(fā)展
人工智能作為引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù),其背后需要依靠一批高尖科技企業(yè)和科研人才的支撐。中小學(xué)肩負(fù)著為社會(huì)培養(yǎng)未來(lái)人工智能人才的任務(wù),然而在現(xiàn)實(shí)中許多學(xué)校受限于辦學(xué)條件,無(wú)法購(gòu)買(mǎi)價(jià)格高昂的前沿人工智能產(chǎn)品,導(dǎo)致課程只能停留在理論知識(shí)講授或較為粗淺的編程層面。鑒于此,中小學(xué)人工智能教育要向縱深發(fā)展,就不能單純局限于本校的課堂教學(xué)。除了上述提到的將企業(yè)的師資力量“引進(jìn)來(lái)”之外,還應(yīng)該通過(guò)校企合作的形式,將企業(yè)的人工智能產(chǎn)品“引進(jìn)來(lái)”。此外,中小學(xué)還需要做到“走出去”,去到各前沿科技企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、科技館等場(chǎng)所感受人工智能的研發(fā)、制造與應(yīng)用。通過(guò)校企合作的方式,使人工智能教育在中小學(xué)當(dāng)中得以真正地開(kāi)展起來(lái)。澳門(mén)特區(qū)政府在這方面已經(jīng)有了很好的進(jìn)展,正在統(tǒng)籌完善澳門(mén)科技館的人工智能研學(xué)基地,并探索聯(lián)合相關(guān)的科技企業(yè)開(kāi)拓科普教育產(chǎn)業(yè)化的路徑。
總之,人工智能已經(jīng)滲透到社會(huì)生活的方方面面,普及人工智能教育是教育走向現(xiàn)代化,以及培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)所需能力的重要舉措。在全球人工智能教育如火如荼的風(fēng)潮之下,澳門(mén)將順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要,努力為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)未來(lái)科技發(fā)展所需人才作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
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