一、引言
2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》明确提出“实施全民智能教育，在中小学设置人工智能教育课程，逐步推广编程教育”。紧接着，2021年中央电化教育馆发布了《中小学人工智能技术与工程素养框架》，为当前实施中小学教育教学起到参考作用。2022年中华人民共和国教育部制定《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，其中要求在第四学段开展人工智能与智慧社会，通过对人工智能的学习，让学生了解人工智能与社会的关系以及知道人工智能发展必须遵循的伦理道德规范。在政策的引导下，各地学校和相关教育机构都纷纷尝试在中小学开展校本课程的研发，实施人工智能课程教学。
人工智能作为信息时代的核心技术，影响着国家人才的培养和需求，尤其是在青少年中开展人工智能教育，将有利于培养学生智能化时代的信息素养和信息伦理道德规范，同时也有利于培养学生感知智能社会的发展与应用的前沿知识，加快建设科技强国夯实人才基础。
二、中小学人工智能教学现状及存在的问题
本文通过对D市中小学信息技术教师进行教学现状调查可知，存在以下几方面的问题：
(一)课程实施缺乏内外部支持环境
对于人工智能课程而言，基础的智能设备是顺利实施课程的必要保障。目前中小学的信息技术教学环境尚不能满足教学需求，人工智能教学设备缺乏，人工智能实验室更是几乎空白。另外，教育行政部门对人工智能教育的重视程度欠缺，信息技术人才挖掘不深入，同时关于人工智能技术宣传力度欠缺，没有形成浓厚的学习氛围。
(二)教育师资力量严重匮乏
大部分信息技术教师不太能胜任教授人工智能相关课程，缺乏系统讲授人工智能课程的知识储备和教学能力。由此可见人工智能师资力量存在存在数量与质量的双重缺失，其原因主要为人工智能教师师资引进乏力，且每年输出人工智能专业技术人才远远不能满足全国各地的市场需求。在此背景下，中小学校很难招到理想的人工智能教师，严重制约了人工智能的开设和实施，已成为当前中小学实施人工智能课程面临的最大挑战。
(三)课程教学方法尚待探索
当前中小学人工智能课程没有独立的课程体系，主要依托于信息技术课程来实现。人工智能作为新概念和新技术引入，教材中呈现的人工智能课程仅仅涉及少部分内容，教学资源单一，而且学生对人工智能知识背后的工作原理理解存在一定的困难，传统的讲授式教学模式并不适合人工智能内容的教学，导致人工智能教学在知识结构还是在授课方式上都难度增大，很多任课教师面对新内容的教学无所适从，究竟采用什么样的教学方法使人工智能课程教学能够深入浅出体现学科特性，仍需教师积极投身于教学实践中，不断尝试、优化和创造出合理的新人工智能教学模式。
三、中小学人工智能教育对策及建议
针对问卷调查研究总结分析出存在的问题，本研究提出以下几点发展建议：
（一）加强高质量人工智能课程资源建设
各级教育行政部门应联合人工智能企业、科研机构等应探索多方合作的科学研发模式，通过建设人工智能实验室，以及人工智能教学资源应用平台，结合当地人工智能课程的教材特点，建设适应教学需要的教学资源，免费提供给本地区人工智能教师教学使用。另外，鼓励本地区人工智能教师积极开展人工智能教学，采用迭代改进教学模式，不断创新和丰富人工智能学科的一线经验，形成个性化的优质课程资源，最终普惠所有青少年，确保人工智能课程的有效实施。
（二）加快中小学人工智能课程师资培养与建设
当前，解决中小学人工智能师资短缺问题的主要途径有：一是遴选信息技术教师参与人工智能专业知识培训；二是校本研修，以信息技术教师为主体、STEAM教师、创客教师等为辅，组建“人工智能学习共同体”，开发人工智能教学资源和学习资源，构建人工智能课程体系；三是同侪互助，学校邀请人工智能专家，定期举办人工智能专题讲座等；四是学校应常态化开展人工智能课程培训以及学习活动竞赛等，提高人工智能教师的专业素养和教学能力；五是广纳人才，立足根本与长远，招聘具备人工智能学科专业毕业的高校生，补充师资力量。
（三）制定系统化、专业化的人工智能课程体系
人工智能课程与信息技术课程的整合，两者不是机械的“嫁接”，而是人工智能教育与基础教育课程体系的全方位融合。课程体系的制定应遵循中小学生的认知特征和多样化学习，首先以项目式学习为主要开展形式，倡导多元化的教学策略，进行多层次的项目化学习活动；其次，人工智能的教学要倡导跨学科学习，引入真实问题并创设情境，横纵融合学习内容；最后，围绕“教、学、考、培、练”等环节，分学段指导学生学习，小学阶段重点关注学生是否能够正确地甄别人工智能并带领学生体验人工智能应用，初中阶段重点关注学生能都否掌握人工智能技术工作原理并利用人工智能手段解决生活中的实际问题。
（四）构建多元化评价体系推动学习创新
课程评价以智能素养为发展导向，以解决真实问题能力提升为目标，采用多种评价方式反映学生整体学习状况，注重情境中的过程性评价和综合性评价。评价工具可以采用纸质版测试题、项目记录表、任务清单等多种工具，评价方式应支持学生以自主学习和协作学习两种方式，倡导基于项目的学习，建议课上活动与课后活动任务相结合，以学生人工智能作品设计与制作、相关作品的展示与应用等为项目活动支撑，整体对学生学习成就进行综合评价。
（五）借助科普活动普惠所有中小学师生
科普活动是向青少年普及人工智能的重要载体，学校应当从实际情况出发，开设多层次、多形式、多种类的人工智能科普活动。例如，第一、成立人工智能项目小组，将项目引入人工智能课堂教学中，通过情境创设、任务引领、项目学习活动实践，作品展示等，引导学生在智能环境下解决实际问题。第二、开设人工智能科普讲座，联系学生生活实际，如“在疫情期间，我们使用了哪些人工智能技术？”、“未来的校园生活是什么样的？”等，选取贴近学生日常学习和生活经验为内容，展开人工智能智能课程教学。第三、建立人工智能兴趣社团，通过相应的设备、平台资源等激发学生对人工智能的兴趣，让学生在智能环境和活动实践中体验人工智能产品、理解和掌握人工智能的相关原理，从而培养学生在智能环境下解决实际问题的能力。第四、举办校园科技节，培养学生创新思维和勇于尝试的科学精神，如，学校可以以“智能机器人”为主题，在科技节展示科技绘画、科技手抄报、科普书籍推荐、科技作品创作等，让学生在实践活动结中体验人工智能，探索人工智能知识，感受人工智能的魅力。
五、结束语
总之，人工智能对中小学生的教育价值是不言而喻的，可以预见，未来的教育应当是机器“教”人，教师“育”人，但人工智能教育在我国还属于探索阶段，中小学生人工智能素养的培养仍是一个长期的过程，人工智能相关课程的开设，编程教育的全面普及，仍需要各级各部门联动，不懈地探索、研究和实践，建立多方协同，统筹兼顾地新机制，才能为我国人工智能教育的发展添砖加瓦。
