原创作者：王建梁 栗嘉敏

联合国教科文组织2022年2月发布的《中小学人工智能课程蓝图：亟需政府支持》指出，当前全球仅有11个国家开发并实施了人工智能课程，大多数国家并未将人工智能纳入中小学课程体系。基于此，联合国教科文组织从课程开发、课程融合方式、课程内容、课程实施和学习结果评估五个维度总结了人工智能建设的国际经验，并提出形成政府主导、多元参与的人工智能课程开发模式，推动人工智能融入现有课程，确保学习成果顺应人工智能时代需求，扎根人工智能基本原理等建议。

自1956年人工智能正式成为一门学科以来[1]，经过60多年的发展，人工智能技术已在人类生活的方方面面得到了广泛应用。在教育领域，基于大数据和深度学习的人工智能技术彻底颠覆工业时代“输出—接受”式的师生互动方式。通过采集学习数据、分析学习模式、优化学习流程、改善学习成果以及实现管理流程自动化，人工智能为每个学生的个性化成长与全面发展创造了更加美好的蓝图。面对人工智能技术对教育系统的深刻影响，转变传统人才培养模式以满足智能时代发展需求，是建设科技强国与培养拔尖创新人才的应有之义。当前全球仅有11个国家正式实施了人工智能课程，多数国家未将人工智能课程纳入中小学课程体系。作为全球教育治理的关键领导者，联合国教科文组织认识到人工智能与教育深度融合的价值逻辑，对中小学人工智能课程实施的国际现状进行了调查，并于2022年2月发布《中小学人工智能课程蓝图：亟需政府支持》，以期为世界各国人工智能课程体系建设提供指导性框架。[2]

一、人工智能课程蓝图的逻辑起点

人工智能时代已经到来，世界各国需要设立新的教育愿景，以适应未来劳动力市场的变化。在人工智能技术发展、可持续发展需求与先行人工智能教育倡议等因素的推动下，联合国教科文组织推出了人工智能课程蓝图，以推动世界各国中小学人工智能课程建设进程。

（一）现实逻辑：人工智能技术发展是教育系统改革的重要驱动力

人工智能技术是第四次工业革命的核心。从制造业到银行业，从建筑业到运输业，人工智能技术在现代工作场所中俯拾即是。不可否认的是，人工智能与其他前沿技术的发展将造成部分现有职业的消失与新职业的涌现。一项调查显示，到2030年，全球30%的工作岗位将实现自动化，约3.75亿工人可能受到影响。[3]为了使现在与未来的劳动者胜任人工智能技术创造的新职业，实现人类与人工智能的协同共生，教育和培训机构应对技术变革趋势做出预测，将人工智能融入课程开发、课程实施、教学实践、学生评价等环节。通过创建智能化的教育环境，对学情进行数据追踪与智能诊断，为每个学习者提供独特的教育体验，人工智能可以重塑教师、学生与技术的交互方式，激发学生的自主性与创造力，为其在人工智能时代和谐生活和工作做好准备。

（二）价值逻辑：人工智能技术是实现可持续发展目标的关键抓手

联合国《2030年可持续发展议程》提出的17项可持续发展目标中，可持续发展目标4指向教育领域，重点关注幼儿教育及中小学教育普及、性别平等与教育包容、终身技能与职业培训等方面，以确保全民享有公平、优质且适合每个人的终身学习机会。[4]而人工智能在教育领域的应用，为可持续发展目标4的实现注入活力：在普及教育方面，人工智能技术可以打破时间和空间的限制，使泛在学习成为教育新常态；在提升教育的包容性方面，残障学生可以在人工智能技术辅助下实现自主学习；在确保优质教育机会方面，人工智能技术可以帮助教师收集和分析学生学习的过程性与终结性数据，使教师更好地了解学生的学习需求。人工智能在扫清教育障碍、满足学生个性化发展需求及连通正式学习与非正式学习等方面，发挥着越来越重要的作用，为可持续发展目标4的实现提供了关键着力点。

（三）政策逻辑：先行人工智能教育倡议是课程蓝图绘制的基础

联合国教科文组织十分关注全球教育发展趋势。无论是从政策影响还是从法律地位来讲，联合国教科文组织在推进世界教育改革方面一直扮演着领导者的角色。[5]随着人工智能技术的蓬勃发展，联合国教科文组织开始关注人工智能技术在教育领域的应用。2019年以来，接续发布了《关于人工智能和教育的北京共识》《人工智能与教育：政策制定者指南》等指导性文件，针对如何利用人工智能加快建设开放灵活的教育体系和如何提升决策者的人工智能胜任力等问题，提出了一系列切实可行的建议。[6]2021年9月，发起“人工智能与学习的未来”计划，2022年发布《在教育中使用人工智能的道德原则指南》。[7]在此基础上，于2022年2月发布《中小学人工智能课程蓝图：亟需政府支持》。该报告聚焦中小学人工智能课程建设，进一步凸显联合国教科文组织在全球人工智能教育改革中的引领作用。

二、人工智能课程建设的国际审视

为厘清当前中小学人工智能课程开发与实施的国际现状，联合国教科文组织分别对193个成员国和超过1万名私营及第三部门利益相关者进行了调查，最终得到29个国家、1个领地以及31个非政府组织、学术和企业伙伴的答复。基于调查结果，联合国教科文组织从课程开发、课程整合、课程内容、课程实施以及学习评价五个方面，对全球人工智能课程建设的经验进行了分析与总结。

（一）多元的课程开发模式

人工智能课程开发是动态的、不断完善的过程。根据各利益相关者的不同角色，课程开发模式可分为中央政府主导模式、政府领导下的去中心化模式、私人部门主导的非政府模式、政府委托私人供给模式四类。中央政府主导模式是指由国家级教育行政部门主导、关键利益相关者参与的人工智能课程开发模式；政府领导下的去中心化模式是指省级政府、地方政府或学校根据中央政府设立的课程标准，负责人工智能课程的开发；私人部门主导的非政府模式的关键在于灵活性，其开发的人工智能课程不仅与政府的课程框架和要求相契合，且能够针对特定国家的具体情况进行个性化定制；政府委托私人供给模式是指政府委托在信息通信技术课程建设方面享有良好声誉的私营企业开发国家人工智能课程。通常情况下，课程开发者还会对人工智能课程进行试点与评估，以判断课程设计的合理性并推动完善工作。

（二）有机的课程整合方式

人们普遍认为人工智能技术主要适用于科学、技术、工程和数学（STEM）学科，而实际上人工智能可以融入任何学科，甚至帮助教师和学校开发新课程。[8]具体而言，人工智能课程能够以多种方式整合至课程体系中，包括：独立人工智能课程，即在国家或地方课程体系中，将人工智能设为独立的学科类别，这些课程有独立的课时分配、教科书和资源；嵌入式人工智能课程，即在国家或地方课程体系中，将人工智能嵌入其他学科类别，成为计算机科学、信息通信技术、语言、数学、科学或工程等课程的某一主题；跨学科式人工智能课程，即在多学科系统中，以项目式学习方式开展人工智能课程；多模态人工智能课程，此类课程借助学校传统教学活动开展，同时辅之以非正式学习机会；灵活的人工智能课程，即学校或地区可采用一种或多种课程整合方式开展人工智能教育。无论采取何种方式，课程开发者需要以国家或地方当前的课程框架为基础，实现人工智能与现有教育体系的有机融合。

（三）丰富的课程内容类别

人工智能课程内容主要源自于学科本身的发展、学习者的需求与社会发展的需求。如表1所示，当前各国人工智能课程内容主要包括三大类别，可划分为九个领域。其一，人工智能基础课程内容主要包含最核心、最基础的人工智能概念与运作原理，旨在促进学生理解大数据及其功能，并使其具备解决现实商业或社会问题的设计思维。其二，伦理与社会影响课程内容不仅包含人工智能道德、人工智能的适当透明使用等概念内涵，为学生提供遇到不道德或非法使用人工智能时应当采取的应对措施；展示人工智能引发的劳动力流失、法律框架调整、治理机制创新等社会趋势，旨在引导学生树立正确的人工智能价值观、增强道德意识并厘清其可能造成的社会影响。其三，理解、使用和开发人工智能课程内容，包括人工智能底层技术的应用，如机器学习、深度学习、监督学习及无监督学习；人工智能科学技术的应用，如自然语言处理、计算机视觉；与编码、数学、数据科学相关的一系列复杂知识与技术，旨在帮助学生理解和使用与人工智能相关的技术与工具，并利用所学技能开发新型人工智能应用。人工智能课程涵盖内容广泛，为学生全面提升人工智能素养奠定了坚实的基础。

表1   人工智能课程内容维度[9]

（四）灵活的课程实施策略

面对人工智能技术的跨学科性、复杂性、专业性等特征，课程实施者需要根据具体的课程内容与实际教学条件，制定合理的实施策略。当前，绝大多数国家主要采取以讲授法为主、项目式学习和活动式学习为辅的人工智能课程实施策略。其中，项目式学习通过创造跨学科的机会，推动学生利用人工智能技术解决个人及其社区面临的现实挑战，以培养学生的批判性思维、创业精神、沟通和团队合作技能，因而逐渐成为许多国家和企业人工智能课程实施路径的首选。这些项目既可以是有时间要求的活动，如使用人工智能软件执行翻译任务，通过机器人工具包构建和操控机器人；也可以是在教师的指导下进行的周期性人工智能项目设计，如IBM公司的“教育技术青年挑战”、英特尔公司的“青年人工智能”。同时，许多人工智能课程还采用混合教学与远程教学方式。

（五）合理的学习成果评价

学生的学习成果评价是人工智能课程评价的重要组成部分。通过对已有的人工智能学习成果框架与人工智能课程项目进行分析与归纳，联合国教科文组织从知识、技能、态度与价值观三个维度出发，构建了人工智能学习成果评价指标体系。在知识维度，通过人工智能基础课程学习，学生应当具备算法定义与应用、算法要素与过程、编程语言、编程代理与模拟等方面的知识；通过理解、使用和开发人工智能课程学习，学生应当获得人工智能的定义及其成分、人工智能发展史、人工智能中的数据应用、计算机与人类感知、产品开发流程等方面的知识；通过伦理与社会影响课程学习，学生应当获得关于伦理术语及其定义与示例、知识产权、隐私与安全、环境影响、人工智能优势与不足、伪造与虚假信息等方面的知识。在技能维度，学生应当具备算法、编程、情境问题解决、数据素养、人工智能技术、人工智能开发、人工智能应用、人工智能伦理及社会影响等方面的人工智能技能。在态度与价值观维度，学生应当在个人层面获得对信息通信技术的兴趣、坚持不懈的态度、批判性思维、创业精神，在社会层面获得善于合作与沟通、尊重他人、正直宽容等素养，在人类福祉层面获得尊重环境、推进可持续发展、献身社会公平等价值观。

在不同的学段，人工智能课程的学习成果具有不同的侧重点——小学阶段关注学生对人工智能基础知识的理解与兴趣培养，中学阶段注重人工智能技术的应用、创造及伦理意识的塑造。表2展示了中小学生在学习人工智能底层技术时能够获得的各项技能。基于学生的年龄特征与人工智能课程内容构建学习成果的评价指标体系，不仅有助于教师根据评估结果判断课程实施的有效性和调整下一阶段的课程计划，而且有助于学生明确各阶段的学习目标，针对自身的学习情况与策略进行自主评价。

表2   中小学人工智能底层技术技能成果表[10]

三、关于人工智能课程建设的指导性建议

基于对全球人工智能课程建设现状的广泛调查，联合国教科文组织强调了推进人工智能与中小学课程深度融合的重要意义，并从课程开发、课程整合、学习成果与课程实施四个维度出发，为各国建设与完善人工智能课程提出了指导性建议。

（一）课程开发：遵循政府主导、多元主体参与原则

在人工智能课程的开发与实施过程中，政府的支持与管理发挥着至关重要的作用。迄今，全球仅有11个国家正式开展了中小学人工智能课程开发与实施，还有部分国家在政策文件中强调将人工智能纳入中小学课程体系，但实际并未开展相应的课程建设。联合国教科文组织建议各国政府在中小学人工智能课程建设中发挥引领作用，鼓励行业专家、学者、教师等利益相关者参与到人工智能课程开发过程中，形成政府主导、多元主体参与的开发模式。在此基础上，政府应当设立明确的课程开发与认证机制，以保证各课程开发主体的目标与国家人工智能课程目标相统一。此外，各国政府还需广泛开展人工智能课程试点，加强对本国人工智能课程实施现状的审视。通过政府委托专家小组或开发者自评的形式，测试学习者的学习成果并对教师和政府相关部门的代表进行访谈和调查，以深入了解影响人工智能课程开发与实施的促进因素与阻碍因素，为决策者提供坚实的证据基础，从而根据反馈结果调整与改进人工智能课程设计。

（二）课程整合：推动人工智能融入现有课程

为了培养适应智能时代发展的创新人才，人工智能亟需融入中小学课程体系，从基础教育阶段开始提升学生的人工智能素养。联合国教科文组织建议各国因地制宜，对各学段现有的学科课程进行整合规划，不断探索与开发适当的人工智能课程整合方式。当前，大多数国家通常选择在一门或多门现有学科中实施人工智能课程，或是将人工智能课程设置为选修课或跨学科课程。无论采用何种方式，课程开发者都需要替代或压缩一定的现有课程内容或开发更多的课外活动机会，为人工智能课程整合参与创造充足空间。此外，人工智能与现有课程的整合也依赖教师培训。教师是实施人工智能课程的主体，人工智能能否顺利融入中小学课堂很大程度上取决于教师的教学胜任力与信息素养。因此，中小学要为在职教师提供人工智能概念和教学法培训，并鼓励教师参与课程资源开发；各大高校也需将人工智能纳入职前教师培训，从而整体提升教师队伍的人工智能胜任力，使其将精力更多集中在与学生交流、反思和探索所教授的课程上。

（三）学习成果：顺应人工智能时代需求

面对以人工智能和大数据为代表的新兴技术革命，培养什么样的人是人工智能课程体系建设需要回答的根本性问题。作为社会和经济转型的驱动力，人工智能引发的技术变革必将影响技术部门及更广阔劳动力市场的人才需求。因此，人工智能课程需要帮助学生获取在人工智能时代工作和生活所必需的价值观与技能，为学生发明创造新型人工智能工具提供更多机会，并将伦理道德规范融入利用人工智能解决现实生活问题的课程情境中。课程开发者应当与课程专家、计算机科学家和教育从业者协商，在保证课程目标契合国际与国家发展战略的基础上，对学生应获得的学习成果进行界定，制定、采用和调整适龄且跨学科的学习活动。此外，课程开发者应认识到，并非所有人工智能课程均需涉及科技产品和线上工具。在课程资源有限的条件下，人工智能课程可以从理解人工智能、识别人工智能、反思人工智能的社会影响等内容出发，促进学生人工智能知识、技能、态度与价值观的发展。

（四）课程实施：扎根人工智能基本原理

人工智能技术发展之迅速可能导致依赖某种人工智能产品的课程很快落后于时代发展——在面对新的现实生活问题时，学生可能无法迁移所获得的人工智能知识和技能。因此，人工智能课程以及范围更广的信息技术与通信课程不应依赖于某一特定的技术平台、设备或编程语言。为了保障人工智能课程不与特定技术挂钩，一方面，课程实施应当植根于学生的学习成果以及人工智能技术的运作原理、过程与价值取向，而非使用某种人工智能工具的能力；另一方面，课程实施者应从根本上转变教师准备材料、课堂组织与学生评估的方式，以项目式学习为重要依托，为学生创造跨学科的学习机会，培养学生在多元情境下运用不同人工智能技术的可迁移能力。同时，政府还需加大对中小学人工智能基础设施的投资力度，合理安排教师培训、构建质量保障机制，以确保基础设施能够推进学生人工智能素养的发展。

四、结语

人工智能在工作和生活中的应用从根本上改变了人们的社会互动方式。了解人工智能是什么、它是如何运作的以及它能做什么，能够使人们更好地了解世界、维护自己和他人的权利，并且为了公共利益合理利用科学技术和数据。为了培养符合人工智能时代发展的未来人才，各国政府承担着将人工智能正式整合至教育系统的重要任务。联合国教科文组织从课程开发模式、课程整合方式、课程内容类别、课程实施策略、学习成果评价等维度，为世界各国人工智能课程开发者绘制了基于证据的课程建设蓝图。

当前，我国的人工智能课程建设已经走在世界前列，不仅印发了《新一代人工智能发展规划》《中小学人工智能课程开发标准(试行)》等文件，还在上海、北京、江苏、辽宁、山东等多个地区开展了人工智能课程试点。[11]为了建设人工智能人才高地、进一步提升国际竞争力，我国可遵循联合国教科文组织提出的指导性框架，深化人工智能课程改革，构建符合国家战略目标和国际人权与道德标准的人工智能课程体系。同时，我国还可加强对人工智能课程质量与效果的循证研究，并保障课程资源的充分性与教师培训的适切性，从多个方面推进高质量中小学人工智能课程体系建设。

 

参考文献：

[1]刘三女牙，黄涛．人工智能与基础教育大数据应用[M]．武汉：华中师范大学出版社，2019：4．

[2][9][10]UNESCO．K-12 AI curricula：a mapping of government-endorsed AI curricula[EB/OL]．（2022-02-16）[2022-04-07]．https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000380602．

[3]UNESCO．AI and education：guidance for policy-makers[EB/OL]．（2021-04-09）[2022-04-11]．https://unesdoc.UNESCO.org/ark:/48223/pf0000376709?1=null&queryId=ffc7e26a-af07-4dbc-a7ef-c33f90908709．

[4]UNESCO．Sustainable development goal 4 and its targets[EB/OL]．[2022-04-13]．https://zh.UNESCO.org/education2030-sdg4/targets．

[5]孙进，等．全球教育治理：国际组织、民族国家与非国家行为体的互动[M]．北京：人民出版社，2020：119．

[6]UNESCO．Beijing consensus on artificial intelligence and Education[EB/OL]．（2019-05-18）[2022-04-12]．https://unesdoc.UNESCO.org/ark:/48223/pf0000368303．

[7]UNESCO．Artificial intelligence and the futures of learning[EB/OL]．[2022-04-11]．https://en.UNESCO.org/themes/ict-education/ai-futures-learning．

[8]安东尼·塞尔登，奥拉迪梅吉·阿比多耶．第四次教育革命：人工智能如何改变教育[M]．北京：机械工业出版社，2019：160．

[11]余胜泉．人工智能+教育蓝皮书[M]．北京：北京师范大学出版社，2020：227．

 

作者简介：王建梁，华中师范大学教育学院教授、华中师范大学国家教育治理研究院研究员；栗嘉敏，华中师范大学教育学院硕士研究生

 

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