AI时代中小学信息技术学科建设的思考

刘海

一、引言

2017年5月，在中国乌镇围棋峰会上，AI程序阿尔法狗以3：0的总比分完胜当时排名世界第一的世界围棋冠军柯洁。阿尔法狗和AI技术可谓名噪一时，受到全社会的广泛关注。AI其实就是人工智能，是计算机科学的一个分支，它是以智能探究为本质，并以制造一种能以人类智能相类似的方式做出反应的智能机器。那在当今人工智能如此火热的环境中，它对小学信息技术学科的建设有何影响？小学的信息技术学科建设又该做何反应呢？这是我们每个信息技术教育工作者都要面对和思考的问题。

在我国的广大地区，小学信息技术课程已经建立了十五年的时间。小学信息技术课程的建立，让学生掌握了基本的信息技术能力，培养了孩子们对计算机和网络的兴趣，为中学和大学的学习信息技术打牢基础，提升了信息技术的教育层次。但到了如今的AI时代，阿尔法狗利用深度学习方式击败围棋冠军，将如何影响小学信息技术学科的建设，不得不引起我们的思考。下面我从以下几个方面来进行探讨。

二、信息技术教材中要引入AI的相关知识

经过十几年的发展，小学信息技术的教材也经历了几次变化。大体上紧随着软硬件的发展而进行编写。从一开始的介绍windows98、Office办公软件，到现在介绍windows XP、WPS办公软件、互联网应用、Logo编程、Scratch编程，还有机器人和物联网等知识。

（一）小学信息技术教材开发的要求

与其他的传统学科不同，小学信息技术学科最大的特点是要与时俱进，甚至能够站在超越当下的高度去设计课程。教材更是如此，把最新的软件、硬件和理论思想传播给广大的受教育者。最初的时候，我们使用的教材只要侧重于介绍操作系统和办公软件。后来又引入了两种适合小学生的编程软件，还引进了机器人技术的学习。

但在当下AI技术如火如荼的时候，小学阶段的信息技术教材应该高屋建瓴，以发展的眼光来看，加入未来引领潮流的技术，提前做好小学生对AI技术的认识，指导小学生开展AI技术的学习与实践。

（二）教材对于AI技术具体决定意义

任何一门学科，教材对于学科的建设都是意义重大的。教材中提供的内容往往会把教师和学生限制在某一个特定的范围内。教师都是根据教材提供的内容，在课程标准的框架内，指导学生，开展教学活动。AI技术也可以实现从零到有的突破，广大的教师和学生都可以参与到AI技术的学习和研究中来。

三、信息技术教师要进行AI技术的培训

（一）信息技术教师的发展现状

目前，在小学阶段，大部分的信息技术教师都是毕业于一些与信息技术相关的专业。比如计算机专业、信息专业、通信专业、现代教育技术专业等。还有一些信息技术教师是由科学老师、数学老师和其他爱好计算机的老师转行而来。信息技术教师的水平、层次参差不齐，个体间的差异比较大。

现阶段的AI技术已经是人工智能发展的第五个阶段，深度学习阶段。以前美国的计算机“深蓝”利用程序只是击败了國际象棋冠军，当时的人工智能技术还不可以战胜人类的围棋冠军。所以很多教师对AI技术的认识还停留在20世纪90年代末认知水平上。

（二）AI技术的专业性问题

AI技术是计算机科学的一个分支，是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识；尤其是计算机高级语言、程序算法等技术是息息相关的。但懂计算机知识的人并不一定懂AI技术，不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。AI技术相比其他的计算机技术，有着很强的专业性。

目前的AI研究的成果直接影响着人们的日常生活。将来，AI技术的发展将会给人们的生活、工作和教育等带来更大的影响。

四、中小学校要建立适合学生的AI实验室

AI技术的研究和教学，不能像以往传统的信息技术一样，一个机房，一根网线就能解决问题。AI技术是一门新型的技术，开展AI技术的教学和研究，都离不开AI实验室。

小学信息技术课程，受到师资、学校条件、学生知识基础的影响，并不能照搬大学里建设复杂的AI实验室，研究复杂的AI技术。小学AI实验室，完全可以以介绍AI技术和发展和应用为主，再结合解决现实生活的问题，开展一些AI小实验。这是学生喜闻乐见，也是他们易于接受的。

五、用发展的眼光看AI，开展AI技术竞赛

信息技术的提升和重点人才的培养和各种学科一样，需要有相应的竞赛去策应。NOI（全国青少年信息学奥林匹克竞赛）和NOIP（全国青少年信息学奥林匹克联赛）让中学信息技术的编程教学具有很高的向心力。这些竞赛不光为学生学习编程增强了动力，也为国家和高校培养了大批的计算机人才。

AI技术在小学信息技术上的研究与发展，一定要用发展的眼光来看待。各级教研单位，群策群力，开展好AI技术的竞赛活动，培养出一批具有高水平、高素质的师资队伍；培养出一批具有超前意识的，具备一定AI技术水准的小学生。

现在的对小学生培养，很注重STEM的教育。STEM教育，包括数学、科学、技术、工程。而AI技术的学习，都需要应用到这几个方面。可以说，AI技术教学是STEM教育的一个分支，也是目前STEM教育中非常高端的一种技术。作为学校和信息技术教师，重视AI技术的教学和研究，搞好小学阶段的AI教学研究，是非常重要和刻不容缓的一件事情。

【作者单位：镇江市丹徒实验学校 江苏】