2024年诺贝尔物理学奖和化学奖授予了人工智能领域的专家,这传递了非常重要的信息:一是这次获奖的人工智能神经网络算法和AlphaFold蛋白质大模型平台,其基础原理来源于物理和化学;二是未来物理和化学的学科发展将深度依赖于人工智能;三是物理和化学,过去是整个自然世界研究的基础,未来也将成为数字世界研究的基础。可见,人工智能已经成为当今最有学习价值的科学知识,开展和加强中小学人工智能教育,是顺应时代发展的必然,更是全球基础教育面临的挑战。近日,教育部办公厅印发通知,探索中小学人工智能教育实施途径,加强中小学人工智能教育。做好中小学人工智能教育,需要把握以下四个关键点。
第一,要从世界升维的角度,理解人工智能的重要性。原来我们的世界只有物质世界和精神世界,现在人类创造了一个全新的数字世界。人工智能不是简单的数字化工具,而是人类生存维度的增加,学习、工作、生活有了新的演绎空间和新的思维构建来源。因此,人工智能教育首先在于营造浓厚的人工智能教育环境。比如,图书馆人工智能借书还书系统,教室智能照明和新风系统,校园智能炒菜机和扫地机器人等,让学生生活在一个人工智能应用的现代环境之中。
第二,每一门学科都是人工智能教育的平台。中小学人工智能教育,不是简单增加一门人工智能技术新课程,而是要对中小学课程方案进行一次重构,让每门学科都尽力体现应用人工智能的思想与方法,这就需要支持各学科人工智能课程资源的开发、教师培训、硬件设施建设。比如,语文课可以使用文生视频开展阅读理解,体育课可以使用乒乓球机器人陪练,音乐课可以使用人工智能音乐创编等。
第三,人工智能技术课程需要突出计算思维和实践性。依托学校现有的数字化教学环境和设施设备,按照人工智能教学要求升级优化,为学生提供人工智能体验、学习、探究、实践的空间。校内外需要建设更丰富的多元化、高水平的中小学人工智能教育实验室,通过人工智能应用场景的实践,提升对机器感知、机器学习、模块式控制等计算思维的理解和应用。
第四,分年龄分层次有针对性地开展人工智能教育实践。人学习的本质是建立大脑神经元的新连接,脑神经元的连接代表了每个人的思维能力、性格特征与知识结构,因此人工智能不可能替代每个人通过学习不断产生的脑神经元连接,相反人工智能教育需要顺应人脑发展的自然规律。低年段学生更需要真实的自然世界和自然语言学习,可以侧重感知和体验人工智能技术;年龄稍微大一点的学生往往有较强的动手实践欲望,可以侧重理解和应用人工智能技术;到了高中阶段,学生对社会需求有了比较多的理解,此时可以侧重应用人工智能技术开展项目创作和前沿应用。
当然,人工智能时代需要更加突出人的思维与精神塑造。人之所以成为人,不是因为拥有知识的多少,而是因为我们拥有与硅基生命完全不同的精神和灵魂,强人工智能再智慧也不会直接在你的大脑里形成价值观和精神品质,人生的成功幸福,靠的是价值观、专注力、良好的人际关系和遇到困难坚韧不拔的韧性,这些精神品质的形成与技术关系并不很大。因此,人工智能教育实际上是新时代构建以人为本的创新教育生态、促进学生全面发展的新机遇,其核心依然是引导学生正确处理人与技术、社会的关系,促进思维发展,培养创新精神,提高解决实际问题的能力。