習(xí)近平總書記在清華大學(xué)考察時曾說:“重大原始創(chuàng)新成果往往萌發(fā)于深厚的基礎(chǔ)研究,產(chǎn)生于學(xué)科交叉領(lǐng)域。”“要用好學(xué)科交叉融合的‘催化劑’,加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科培養(yǎng)能力,打破學(xué)科專業(yè)壁壘?!?交叉學(xué)科是未來學(xué)科發(fā)展的重要方向,現(xiàn)有學(xué)科的邊緣或交叉點上往往會催生新理論、新學(xué)科和新技術(shù)。2020年,交叉學(xué)科成為我國第14個學(xué)科門類。在這個科技飛速發(fā)展的時代,人工智能正推動著社會各領(lǐng)域的深刻變革。AI與各學(xué)科交叉后產(chǎn)生了諸多新興的交叉領(lǐng)域。從《自然》《科學(xué)》等國際期刊也可以看到,“AI+X”交叉創(chuàng)新已經(jīng)是學(xué)術(shù)研究的前沿。學(xué)科交叉是創(chuàng)新源頭,中小學(xué)教育作為人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)階段,應(yīng)緊跟時代步伐,探索AI教育的交叉創(chuàng)新,培養(yǎng)“AI+X”人才。這順應(yīng)時代潮流,契合科學(xué)發(fā)展規(guī)律,更具有深遠(yuǎn)的育人價值。
人工智能教育的交叉創(chuàng)新,體現(xiàn)在其對科學(xué)研究新趨勢的響應(yīng)和基礎(chǔ)教育模式的變革。2024年諾貝爾物理學(xué)獎和化學(xué)獎授予了計算機(jī)領(lǐng)域科學(xué)家,標(biāo)志著AI技術(shù)在科學(xué)研究中的范式轉(zhuǎn)變,物理學(xué)獎與機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)、化學(xué)獎與AI模型的關(guān)聯(lián),凸顯了AI在推動科學(xué)發(fā)展中的核心地位。這一趨勢一方面要求基礎(chǔ)教育必須與時俱進(jìn),通過AI交叉創(chuàng)新,為AI發(fā)展積蓄動能;另一方面,人工智能已成為跨學(xué)科創(chuàng)新教學(xué)和主題學(xué)習(xí)的重要載體,各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)均強(qiáng)調(diào)與信息科技的交叉融合。如《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》所指出的,AI和信息技術(shù)對教學(xué)方式的改進(jìn)、學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變具有重要作用。
人工智能本身作為跨學(xué)科領(lǐng)域,其自身的發(fā)展歷史和前沿研究都體現(xiàn)了交叉創(chuàng)新。無論是受物理學(xué)模型啟發(fā)而提出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,還是最新的用于生物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的AlphaFold,以及計算社會科學(xué)通過AI分析社會行為、考古學(xué)利用機(jī)器學(xué)習(xí)修復(fù)古老語言記錄,這些都是科學(xué)遷移、交叉的創(chuàng)新成果。中國工程院戴瓊海院士提出,做研究要“學(xué)科為根,探元為本,交叉為術(shù)”,這也是基礎(chǔ)教育階段人工智能教育交叉創(chuàng)新的原則。例如,中國人民大學(xué)附屬中學(xué)構(gòu)建了橫向跨學(xué)科、縱向分層次的人工智能教育課程體系。橫向跨學(xué)科探索AI與其他學(xué)科的交叉點,縱向分層次則針對學(xué)生不同需求,構(gòu)建了中學(xué)AI課程的體系。這樣橫縱交融的課程體系打破了學(xué)科界限,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
人工智能教育的交叉創(chuàng)新具有重要的育人價值。通過“AI+X”的交叉創(chuàng)新教學(xué),圍繞實際問題解決,設(shè)計引領(lǐng)性的學(xué)習(xí)主題和挑戰(zhàn)性任務(wù),促進(jìn)了師生共同成長,為學(xué)生未來高階能力和智能素養(yǎng)打下了堅實基礎(chǔ)。學(xué)生在解決實際問題的過程中,親歷創(chuàng)新全流程,培養(yǎng)了交流合作、問題解決和創(chuàng)新實踐能力。人工智能教育強(qiáng)調(diào)情感融入,引導(dǎo)學(xué)生做好AI的主人,實現(xiàn)人機(jī)共智,為未來社會做好準(zhǔn)備。
人工智能教育的交叉創(chuàng)新,是我們回應(yīng)時代挑戰(zhàn)、推動教育改革的重要舉措。教師應(yīng)主動成為交叉創(chuàng)新的實踐者,在教學(xué)相長中找到新的成長點;堅持“學(xué)科為根、探元為本、交叉為術(shù)”,為培養(yǎng)具有前沿創(chuàng)新精神的未來人才而不懈努力。讓我們攜手在AI教育的交叉創(chuàng)新之路上,共同書寫基礎(chǔ)教育的新篇章。
作者單位:中國人民大學(xué)附屬中學(xué)
編" "輯:盧秋紅