◎ 何 莉

一、問題的提出

人工智能課程的開發(fā)是普通高中開展人工智能教育的路徑之一，但絕非全部。具備優(yōu)秀的社交能力、協(xié)商能力以及人情練達的藝術、同情心，以及對他人真心實意的扶助和關切、創(chuàng)意和審美才是未來職業(yè)發(fā)展中不被人工智能取代的核心素養(yǎng)。而上述能力的最佳發(fā)展期在基礎教育階段。因此，上海市盧灣高級中學（以下簡稱“盧灣高中”）打造人工智能特色課程群，以使學生在未來能夠具備必需的人工智能素養(yǎng)，且擁有不被人工智能所替代的關鍵能力和情意品格。

鑒于人工智能聚合了最前沿的科技資源，人工智能特色課程群開發(fā)，將可以成為普通高中實現(xiàn)轉型，創(chuàng)建“未來學?！钡闹匾窂健１R灣高中長期以來以“培養(yǎng)高度科學素養(yǎng)的高中學生，營造濃厚人文精神的學校文化”為目標，深入開展科學教育的辦學實驗項目，已構建了具有科學教育特色的系列課程框架，形成了科學教育特色品牌課程。盧灣高中還成立了AI 課改團隊，進一步推動課程體系多元化、教師技能專業(yè)化、學生成長個性化。在普通高中人工智能教育教學全方位探索中提煉實施路徑與方法，既具有延續(xù)性，又具有開創(chuàng)性。

二、人工智能特色課程群的內容開發(fā)

（一）理論基礎

1. 學習者中心理論

課程應以學生的興趣、愛好、需要為導向，強調學校與社會相聯(lián)系，使得學生獲得關于現(xiàn)實世界的直接經(jīng)驗和真切體驗。

2.元課程理論

元課程理論強調通過課程整合和知識遷移的方式來促進學生思維的發(fā)展，讓學生具備將知識與社會、職業(yè)等情境聯(lián)系起來的能力和應用知識解決不確定問題的能力。

3.分布式認知理論

分布式認知理論認為，認知現(xiàn)象不僅包括個體心理中的認知活動，還包括人與人、人與工具、人與技術的互動來實現(xiàn)某一活動的過程，這些分布的要素必須相互作用、相互依賴才能實現(xiàn)認知任務。

（二）主要內容

1.人工智能特色課程群的內涵詮釋

人工智能特色課程群的內涵為：人工智能特色課程群以課程生態(tài)的視角，幫助普通高中生養(yǎng)成在人工智能時代“不被替代，活得更好”所必需的能力和品格。它以多維聯(lián)結與互動、富有邏輯和統(tǒng)整感的課程體系為標志，將課程、教學、評價、管理以及師生發(fā)展融為一體。一是引入，把人工智能課程引入學生的學習中；二是應用，將人工智能技術應用到學生的學習中；三是融合，從人工智能角度更好地審視學校原有科學教育課程的價值，對原有課程進行再造和提升；四是創(chuàng)造，開展人工智能研究，利用AI 技術進行創(chuàng)意設計和創(chuàng)造發(fā)明，讓生活變得更美好。

2.人工智能特色課程群的目標定位

人工智能特色課程群以培養(yǎng)學生“H·AI”（H 為Holistic 首字母，代表全人發(fā)展，AI 即人工智能）素養(yǎng)為指向，具體而言，它包括：①掌握人工智能的基礎知識、核心概念和發(fā)展趨勢；②具備主動應用人工智能技術于學習的意識和能力；③具備創(chuàng)造性應用人工智能技術改造周邊世界的能力；④具備更強的審美意識和能力；⑤具備更強的同理心與情感能力；⑥具備更強的創(chuàng)造性能力。根據(jù)學生不同層次發(fā)展需求，設計和完善人工智能特色課程群各個領域的課程，并增進關聯(lián)與統(tǒng)整，讓學生掌握人工智能基礎知識，深化人工智能場景應用，實現(xiàn)人機共生價值追求。

3. 人工智能特色課程群的結構模塊

基于學?？茖W教育的辦學特色和基礎，盧灣高中將人工智能技術與學校課程深度融合，形成涉及AI 基礎課程域、AI+學科課程域、AI+城市課程域、AI+審美課程域、AI+情感課程域、AI+創(chuàng)意課程域六大領域的“人工智能+”課程群（見圖1），體現(xiàn)了綜合化、協(xié)作化、項目化趨向。課程群由內容上相互關聯(lián)、相互滲透，具有互補性的系列課程組合而成，每一個課程域都有特定的“大概念”；每一個課程域都有學生關鍵能力與必備品格的培養(yǎng)側重點；每一域內的具體課程之間都有內在關聯(lián)性，或內容相聯(lián)系、可以平面遷移，或內容有梯度、可以垂直關聯(lián)，或內容可綜合、可以由部分組合成整體。課程群之間彼此相連，又互為補充，統(tǒng)一協(xié)調。

圖1 盧灣高中“H·AI”人工智能特色課程群框架示意圖

（1）人工智能基礎課程的開發(fā)與實踐。本課程針對不同層次學生，設置了入門類基礎型課程、項目化學習的選修課程以及面向精英的研究型課程，在內容上分為圖形化編程、編程語言學習和面向硬件驅動的C 語言兩類，旨在引導學生通過學習信息技術的基礎知識與技能，適應未來的智能化社會生態(tài)，形成技術安全和責任意識。

（2）“人工智能+學科”課程域的開發(fā)與實踐。盧灣高中將學科分為科學類課程、人文類課程、身心健康類課程以及藝術類課程；在技術運用方面，針對學科知識的不同特征，進行了擴展現(xiàn)實技術下的課程開發(fā)、5G+全息技術支持下的情境式教學設計以及利用大數(shù)據(jù)的精準化教學和個性化反饋的探索。通過人工智能與學科教學的深度融合，提升教師的信息技術素養(yǎng)以及培養(yǎng)學生終身學習的素養(yǎng)，建立用AI 技術輔助學習的方法思維，探索智能學習模式，樹立正確的科學倫理觀念。例如，化學課借助5G 實景課堂，通過現(xiàn)場連線化工廠工程師來答疑解惑，幫助學生沉浸式走訪化工廠，搭建起理論和實踐的橋梁。思政方面，與貴州省遵義學校共上一節(jié)紅色黨史思政課《在歷史的緊要關頭——信仰與使命》，以5G 技術為基礎，與全息技術相融合，立體展現(xiàn)一大會址、遵義會址等場景，將中國共產(chǎn)黨的百年征程演繹得更加生動、鮮活。

（3）“人工智能+城市”課程域的開發(fā)與實踐。人工智能在學科場景的應用和在生活場景的應用截然不同，但又相互關聯(lián)。通過人工智能解決社會發(fā)展問題的課程設計目標：其一，提高學生關注社會發(fā)展趨勢及問題的敏銳性，并從人工智能的角度出發(fā)來探究問題解決的方法；其二，引導學生圍繞社會熱點進行項目式設計和研究；其三，學生對設計項目進行創(chuàng)新實踐和完善。以城市治理為例，學生就“如何將AI 技術應用于城市治理”這個問題，在教師指導下進行項目設計和操作實踐。在這一過程中，學生認知并運用人工智能解決生活實際問題的能力得到進一步提升。

（4）“人工智能+情感”課程域的開發(fā)與實踐。人工智能的迅速發(fā)展對人類的情感造成沖擊。通過情感教育來凸顯人性莊嚴，強化人的主觀能動性及主體地位有利于提升學生在人工智能時代的適應力和競爭力。本課程以提高學生的情緒力、溝通力和共情力為主要內容，通過案例分析、小組討論、情境模擬等方式，旨在讓學生的情緒狀態(tài)不被機器所束縛和牽引，而是由自己主導調控，用積極樂觀的態(tài)度去創(chuàng)造豐富有趣的內心世界。

（5）“人工智能+審美”課程域的開發(fā)與實踐。通過對AI+審美課程域的開發(fā)，能夠讓學生基于人工智能技術，對傳統(tǒng)審美進行新的解讀和創(chuàng)造。目前人工智能的創(chuàng)作只是對某種藝術門類的風格化和技術化處理，沒有涉及藝術本質特征中的情感等重要范疇。因此，人類在審美意識層面的不斷創(chuàng)新是人工智能時代下超脫機器范式，保持審美優(yōu)勢并不斷向更高層次拓展的重要因素。

（6）“人工智能+創(chuàng)意”課程域的開發(fā)與實踐。對于高中生來說，并不是要去創(chuàng)造新的AI 算法，而是要在AI 應用層面開展創(chuàng)意設計。我們的高中教育目標不僅要滿足適應AI社會生活的需要，更應該培養(yǎng)引領時代的AI創(chuàng)新人才。基于此，本課程通過科技社團的方式，以提升學生動手操作能力，發(fā)掘學生創(chuàng)造力，幫助學生完成創(chuàng)意設計為目標，培養(yǎng)學生樂于鉆研、樂于實踐、樂于創(chuàng)造的科學素養(yǎng)。

三、人工智能特色課程群的實施及保障

為了全面實現(xiàn)人工智能課程的目標追求，學校在目標層、行動層、保障層等方面進行系統(tǒng)構建，努力形成全面的課程教學新樣態(tài)，如圖2 所示。

圖2 盧灣高中“H·AI”人工智能特色課程群實施系統(tǒng)

（1）目標層：在學校科學教育傳統(tǒng)和人工智能時代的雙重背景下，確定項目的主要目標，具體包括情感、審美、創(chuàng)新、AI 素養(yǎng)、深度學習五個方面。

（2） 行動層：建立課程開發(fā)和研修機制，有針對性地開展課程經(jīng)驗交流活動。不斷優(yōu)化課堂教學，使課程目標落到實處。根據(jù)課程要求，設計相應的學習載體，采取實踐、沉浸、互動等方式，引領學生有效開展課程學習。

（3）保障層：從學科建設、空間打造和校外資源等方面為課程開發(fā)與實施提供保障，激活課程改革技術資源和社會資源。重塑教育外部結構，讓來自社會的教育資源多元、豐富、數(shù)字化，隨時為學生提供個性化的學習資源。

學校根據(jù)學生需求開設難度不同、內容不同的課程：一是面向全體高一學生的人工智能普適性課程；二是面向有興趣的學生的AI 高階型拓展課程；三是鼓勵學有余力的學生進行跨學科跨領域的人工智能課題研究。根據(jù)課程的教學目標以及高中生的認知特點，運用“情境化教學模式”“基于問題的教學模式”“基于案例的教學模式”等，開展人工智能+課程群的教學。

學校注重建立協(xié)同支持的教育生態(tài)，開展與人工智能課程創(chuàng)新相配套的基礎環(huán)境建設：一是空間環(huán)境。主要針對AI 課程群實施研究過程中的硬件設備、軟件，與各個課程域的實施內容緊密相關的環(huán)境。二是師資環(huán)境。成立“人工智能核心團隊”，打造課程建設攻堅團隊，定期開展 “頭腦風暴”和課題研究活動。三是管理環(huán)境。開展課程群建設的相關管理制度、審核評價制度，推進智慧校園項目建設。四是育人環(huán)境。通過整合盧灣學區(qū)集團資源、高校研究機構高新企業(yè)資源，為師生成長搭建更多、更好的平臺。五是文化環(huán)境。組織師生積極參加國際國內大型展會，傳承“勇于質疑，敢于探究”的辦學精神，在實踐探索中持續(xù)賦予學?？茖W教育的新生長點。

四、人工智能特色課程群的評價設計

學校將以課程計劃、課程實施過程、對教師的評價、對學生的評價、課程實施效果評價為依據(jù)，通過建立質量跟蹤考核機制、以學生為中心的課程體系內容及目標評價表、第三方參評等方式和手段，建立起客觀、全面的評價體系。評價內容包括課程目標是否科學、合理、可行，教學內容組織是否恰當有效，教學方法是否靈活適當，師生互動是否充分，課程實施效果是否達到預期目標等。此外，我們還在評價維度、評價主體上由單一化轉變?yōu)槎嘣?。同時注重對學生的過程性評價、增值性評價、結果性評價、綜合性評價等。盧灣高中“H·AI”人工智能特色課程群評價指標部分內容見表1。

表1 盧灣高中“H·AI”人工智能特色課程群評價指標（選摘）

五、成效與反思

（一）成效

盧灣高中從課程目標、課程體系、課程內容、課程實施、課程保障等方面，將人工智能技術與學校課程深度融合，充分激發(fā)了師生學習和應用人工智能的熱情，不僅在應用人工智能技術解決現(xiàn)實問題方面做了可貴的嘗試，而且還提煉出了一些高質量的教學案例。學校鼓勵學有所長的學生進行跨學科跨領域的人工智能課題研究。在科學教育的浸潤下，學生在各級各類科技活動中取得了優(yōu)秀的成績。

學校以AI 課程建設作為新時代科學教育的重要突破口，培養(yǎng)能夠迎接人工智能時代挑戰(zhàn)的未來人才，弘揚了學校辦學傳統(tǒng)，豐富了學?？茖W教育內涵，凸顯了學?？茖W教育的品牌效應。人工智能課程成為學?？茖W教育課程的新亮點，加快了學?？茖W教育課程的更新與迭代。

（二）反思

當前，普通高中人工智能教育主要局限于知識技能普及與訓練類課程。因此，學校應從系統(tǒng)層面將人工智能與學校育人目標體系進一步融合，指向未來時代普通高中生應具備的核心素養(yǎng)。

讓人工智能同時成為學習的對象和工具，在“學用一致”的情境下創(chuàng)設沉浸式體驗更利于育人目標的達成。因此，增強全體教師的AI意識和技能，就應成為人工智能與教育深度融合的重要著力點。因此，AI 課程要走向課程群的設計并開展師資培訓，幫助教師成為學生認識人工智能的領路人和AI 教學專家。

人工智能的興起勢必成為驅動未來學校形態(tài)演化的重要原動力。因此，在人工智能課程化的進程中，應該將人工智能課程化作為學校形態(tài)演化鏈式反應的關鍵點，推動學校持續(xù)、系統(tǒng)地變革，實現(xiàn)普通高中育人模式的轉型。