■“關注中小學人工智能教育”實踐篇①

用“智影人”播報課堂重點、用智能機器人為學生提供體育測試個性化輔導……在天津的校園里，人工智能不再遙遠，越來越多的學生可以近距離接觸人工智能。

“數字時代，人工智能已經滲透到生活的方方面面。”在天津市教委副主任郝奎剛看來，創新能力在當今社會發揮著越來越重要的作用，教育應當賦予學生更加廣闊和多彩的體驗，為學生提供更加豐富而生動的探索與創造的機會。他介紹，天津通過人工智能課程的實施，配合各種拓展性強的多樣化AI教具，積極發展中小學人工智能教育，提升學生數字素養。

目前，依托“天津中小學人工智能編程教學平臺”，天津市構建了中小學信息科技創新課程體系，以該課程體系為核心的研究和探索獲得了2022年基礎教育國家級教學成果獎二等獎。

以國家政策為導向，普及人工智能基礎課程

時光回到2017年，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》明確提出，在中小學開設人工智能相關課程。捕捉到這一信息，南開大學附屬中學教師王麗萍率先在學校開設了“人工智能系列”的自選校本課程——“打造智能小車”，該課程以智能駕駛為主線，探索算法與程序設計。

“技術在發展，課程也要持續提升，這才是合格的人工智能課程。”隨著實踐的深入，王麗萍將課程改進為微項目群，每節課是一個微項目，分析并復刻一個智能車實例，如測量車、光控車等，從而實現了“打造智能小車”課程升級為2.0版本。

教師的努力，離不開學校的支持。2019年，南開大學附屬中學“機器人·人工智能實驗室”落成，該實驗室由全智能硬件載體、全人工智能覆蓋、創意可視化編程、實戰級場景應用四大板塊融合構建。隨著這個實驗室的建成，學校七年級學生的課表中正式出現了“人工智能綜合實踐課”，南開大學附屬中學也成為了天津市首家開設人工智能課程的中學。

2022年新課標印發，王麗萍充分發揮實驗室提供的設施優勢，將跨學科主題“未來智能場景暢想”與智能車相融合，“打造智能小車”被升級為3.0跨學科實踐版本。

“打造智能小車”課程的不斷升級，既是南開大學附屬中學人工智能課程不斷升級的縮影，也是天津市中小學人工智能課程不斷完善的縮影。

天津市教科院統一規劃，依據國家課程標準要求，提供平臺，即“天津中小學人工智能編程教學平臺”，組織專業團隊，積極整合南開大學附屬中學、濱海新區塘沽第六中學、北辰區北倉小學等學校開設的不同課程，從最初的單節課程試點探索，歷經3年，發展到了今天包含數字化生活、數字化發展、數字化創新三大類的中小學信息科技創新課程體系。

天津市教科院教育技術與信息化研究中心副主任、天津市信息科技教研員高淑印表示：“人工智能課程如何上、怎么上，很多學校存在疑惑，區域層面做好資源篩選、整合、推廣，就是為一線教師解決燃眉之急，為全市各校開設人工智能課提供基礎支撐。”

目前，“天津中小學人工智能編程教學平臺”提供課程32門，教師基于平臺自發創作課程達8000余次，為全市中小學人工智能教育普及提供基礎支撐。

以學科融合為抓手，研發人工智能校本課程

“同學，請做深蹲20次，保持好呼吸。”“同學，你已經跑了400米路程，請繼續做二組俯臥撐，每組10次，注意保持好呼吸。”……在天津市匯文中學“AI賦能新奇妙中長跑”體育課上，學生和AI機器人不時地“交流”。

更值得一提的是，學生根據個人身體素質、教學目標，課前已經預先編設程序，讓機器人在體育課中輔助自己更好地完成體能任務，并達到合理調節整個中長跑訓練的目的。

不僅體育學科，在匯文中學各學科教學中人工智能都在發揮其助力教學精準化、個性化的優勢。匯文中學校長璩巍表示：“人工智能教育應以培養學生適應智能化時代的思維方式，提升學生的創新意識、實踐能力和AI素養為宗旨，讓學生成為學習中的主角。”

以學科融合為抓手，匯文中學構建了融合人工智能的項目課程群。該課程群分為4類課程，即項目課程、競賽課程、普及課程、融合課程，實施方式是“興趣切入—社團推進—全員普及—學科融合”四級梯度模式。“學校各年級全面開設人工智能課程，引導學生學習智能語音、計算機視覺、自然語言處理等知識，使學生掌握人工智能基礎理論知識。在此基礎上，通過和其他學科學習的打通，培養學生在學習、生活中用人工智能解決現實問題的能力。”匯文中學科創中心負責人寧照鴻老師說。

不久前，記者在天津市課程教學改革交流活動現場，觀摩了天津市南開中學濱海生態城學校教師李敏帶來的“有AI無障礙——助力失語人‘發聲’”。這節課從簡單的手語學習導入課堂，帶領學生通過人的學習類比到機器的學習，并通過機器人開展編程實踐，幫助學生深入理解機器識別及其成果應用。

“越來越多的一線老師，漸漸清晰了人工智能課程如何上好。”高淑印結合近年來天津市教師人工智能課程設計和實施的轉變表示，教師們逐漸形成共識：一是要結合真實情境，二是要關注技術背后的原理，三是要注重數據、算法和算力，四是內容深度要分階段進階，五是要落實學科核心素養。

“下一步，天津市教科院還將通過組建專家團隊，在校本教研、課程設計等方面不斷突破，實現各校根據現實情況開設人工智能課程，促進全市人工智能教育水平提升。”高淑印說。

以優勢條件為動能，構建人工智能培優課程

就在幾天前，西北工業大學與天津市第一中學創新型人才貫通式培養聯合實驗室正式揭牌。

依托該實驗室，西北工業大學將為天津一中學生開發基于實驗室的線上或線下先修課程，并定期選派專家為天津一中學生進行講座和線下實驗指導。“科學思維方式和創新能力是新課標和國家教育改革的方向，需要差異化的課程更好地滿足學生的需求。”天津一中校長楊靜武說。

天津一中針對學校教師隊伍能力扎實、學生能力基礎好、環境設備齊的優勢，積極主動與清華大學、北京大學、北京航空航天大學、天津大學等京津高校開展深入合作，借助大學的師資、課程、活動等資源，加速學校人工智能教育發展。

在打牢基礎方面，天津一中依靠自身完善師資力量的同時，陸續聘請了多位院士及20余所重點高校的專家進校開課，為學生接觸人工智能技術提供路徑，并鼓勵學生樹立科技報國的理想和為國家解決“卡脖子”技術的決心。

在授課方面，天津一中開設了人工智能機器人編程、無人機編程、機器人編程設計等系列課程，引導學生逐步深入學習并運用人工智能，并通過人工智能創新實驗室，開設培優人工智能課程，提高科技人才前置培養能力。

“學校每周開設一次新科技普及型課程，人工智能創新實驗室則隨時開放，為學生參加國家級等高級別科技賽事、參與大學科研項目等提供條件。”天津一中科學教師丁兆軒自豪地告訴記者，幾名學生利用學習的人工智能編程知識和實驗室設備，自行設計并制作的“變聲大黃蜂”，在這學期學校科技節活動中展示時，收獲了一片驚嘆聲。

除此之外，天津一中陸續有學生參與到國內高校科研項目中，如高二年級的3名學生，通過參與天津大學的項目，在學校教師和天津大學教授的指導下完成了“垃圾自動化分類回收系統”項目，并在第37屆天津市青少年科技創新大賽中獲獎。

“在國家、市的政策引領與科學規劃下，天津全面推進人工智能課程建設，積極架構人工智能賦能基礎教育擴優提質的‘一盤棋’格局。”郝奎剛表示，天津將堅持以課程建設為驅動，推動人工智能教育發展，全面提升中小學生在人工智能領域的科技素養，為培養具有創新精神和實踐能力的人才持續努力。

《中國教育報》2024年06月22日第3版