人工智能课程实施离不开教学环境

曾维义：2017年，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，把全面推进新一代人工智能提升到国家战略高度。2019年，普通高中信息技术新课程全面实施，其中涉及的人工智能相关内容备受关注和期待。从我国基础教育信息技术课程演进过程的视角看，新课标、新教材的科学属性日益凸显。实验一直是科学类课程的重要支柱之一，理应成为高中信息技术特别是人工智能教学的组成部分。但是，由于种种原因，在实际教学中，实验教学仍然没有受到应有的重视。樊老师，您能否从新课标的要求，以及推进新教材实施的角度，为我们分析一下其中原因？

樊磊：普通高中信息技术课程标准及教材中包括人工智能的内容并非第一次。我们都知道，在2003年版课程标准中，就有“人工智能初步”的选修模块，而且在2007年也正式出版了相应的教材。但那时人工智能尚未走出低潮，人工智能的思想、方法和应用的影响还十分有限，教材的内容过时、陈旧，缺少可操作性，加之2003版课标并未在必修部分对人工智能有具体要求，诸多外部环境和内在因素的共同影响，使普通高中人工智能的教学先天不足，未起步即夭折。

2017版信息技术课程标准是在新一代信息技术迅猛发展、人工智能理论与应用取得全面突破的大背景下制订完成的，在中小学普及新一代信息技术教育，尤其是人工智能教育，既是社会发展的大势所趋，也是国家培养高素质创新人才的必需，这件事情的意义无论怎么强调都不过分。高中信息技术新课标在必修部分及选择性必修部分，都对人工智能（包括新一代人工智能）提出了具体要求。2019年，教育部将经审查通过的五个版本新课标教材（人教-中图版、浙教版、粤教版、沪教版、教科版）列入全国普通高中教材目录，标志着高中的新课程改革正式进入课程实施阶段，也标志着人工智能内容正式进入中小学国家课程。

但是，（新一代）人工智能综合性极强，发展极迅速，涉及面极广，进入国家课程并不意味着一定能达到预期目标，也不代表能健康持续地发展。人工智能发展会不会再次进入低谷？人工智能课程在中小学会不会像很多其他曾经流行一时的新技术课程一样昙花一现？我们需要找准定位，多方推进，逐步构建更合理的人工智能课程生态。具体地讲，我认为当前我们特别需要关注以下几个方面：

1.明确人工智能在中小学信息素养教育中的作用和地位，将提高人工智能教育的水平作为加强和规范信息技术课程建设的重要途径和标志性成果。

2.信息技术新课程的落地实施是一个循序渐进的过程，不可能一步到位，应优先保证与人工智能相关内容的落实，并以此带动课程的全面实施。

3.根据人工智能教学的要求，逐步构建起面向未来的、较完善的教学支持环境和实验教学规范，为整个信息技术课程，乃至其他课程提供可以参考的现代技术课堂范例。

4.加强对学科教师的专业指导，既要包括人工智能方面的理论性和技术性指导，也应包括实施人工智能教学，以及创建开发适用基础教育目标的自主可控教育教学资源等方面的指导。

我们很高兴地看到，新课标发布以后，上面所说的几个方面有了不少实质性进展。想想在2018年底的时候，我们能有多少硬件、数据、平台和学习资源可用于高中教学？要设计适合某版教材的人工智能实验室，有哪些选择？现在的情况确实有改观，但距离保证新标准、新课程、新教材的实施，差距还相当大。

曾维义：樊老师的洞察，也说出了很多老师的想法，他们在课程落地实施过程中更能切身感受到各种条件的制约和现实困境。我也是一线教师，所以特别能理解。梁老师，您能否从人工智能实验装备和教学条件保障等方面谈一谈，我们为什么要知难而上，在人工智能课程的开设中强调实验教学？实验教学对人工智能来讲有什么教育意义？

梁森山：首先强调，《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称新课标）和《普通高中课程方案（2017年版）》（以下简称新课程方案）中，关于实验和条件保障的要求非常清晰明确。新课程方案增设“条件保障”专题模块，指出“普通高中课程实施是一个系统工程，各地应根据普通高中课程实施的需要，因地制宜制定相应的政策，提供有力的条件保障”。具体措施分为三项，分别是“加强教师队伍建设”“加强教学设施建设”和“加强经费保障”。新课标专门用一节内容具体细化新课程方案中“加强教学设施建设”的要求，原文论述如下：“对于信息技术课程而言，必要的基础设施、基本设备是课程实施的物质基础。普通高中学校要根据学生人数的多少、教学课时的需求，设立能满足各模块教学需要的信息技术教室和信息技术实验室，配备数量合理、配置适当的计算机和相应的实验设备，并配备满足各模块教学需要的软件及 络设施。”

不难看出，实验教学是高中信息技术课程不可或缺的重要组成部分，对学生信息素养的提升具有不可替代的作用。一方面，实验教学为发展学生利用计算思维（特别是抽象、模块化及分解等问题求解方法）设计、实现解决方案的能力提供了自主、探究、协作的学习场域；另一方面，实验操作是数字化学习与创新能力提升的必经路径，离开了动手操作，创新就无从谈起。

我在这里转述新课程方案和新课标原文，最想说明的是，信息技术课程的顶层设计还是比较合理完整的，但在实际教学过程中肯定会遇到各种问题，我希望各地能够结合当地的具体情况，广泛吸纳社会机构及企业的资源，因地制宜，合理利用，加快推进课程落地。用新课标的说法，就是“借助数字化学习环境，引导学生体验数字化学习与创新活动，通过整合其他学科的学习任务，帮助学生学会运用数字化工具（如移动终端、开源硬件、 络学习平台、编程软件、应用软件等）表达思想、建构知识”。关于一线实际教学的具体情况和需求，曾老师和谢老师可能比我们更清楚，也更有发言权。