摘要:中小学开展人工智能教育既是全球各国人才战略发展的趋势,也是时代与社会发展的新需求。文章采用传播学家拉斯韦尔“5W模式”理论,将构成传播与应用的五种基本要素运用到中小学人工智能教育的推广中,梳理人工智能教育的相关概念,从传播者、内容建设、传播渠道、应用者和传播效果五个方面分析面临的挑战及对策。
关键词:中小学;人工智能教育;模式
中图分类号:G633.67 文献标志码:A 文章编号:1674-8883(2021)22-0016-03
基金项目:本论文为中国教育学会2019年度教育科研重点规划课题“中小学人工智能教学活动设计和课例实施研究”阶段性成果,项目编号:201900302301A
一、引言
社会与时代发展需要科技创新以及人才培养,自2017年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》以来,各省区市和部分城市都发布了人工智能发展规划,在理论、产业、教育等多个方面提出了实施目标。2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》对实施的内容提出了要求。
二、相关概念辨析及关系梳理
在中小学开展人工智能教育,就需要梳理人工智能的定义,目前国内外都还没有对人工智能下一个准确的定义。笔者参与了教育部教育装备研究与发展中心2018年联合北京教育科学研究院、武汉市教育科学研究院、广州市教育研究院、西安市教育科学研究所、深圳市教育科学研究院共同发起的“中小学人工智能教育项目”,与各地专家及知名人工智能教授一起探讨,得出了“人工智能,就是机器所实现的人类智能”作为可执行的定义,并在此基础上衍生出“在拟人机器上所实现的人类智能”“作为一门科学技术,人工智能就是在机器上模拟实现人类智能的科学技术”。这是本项目开展的概念基础[1]。
当然,人工智能教育的相关概念也较多,如人工智能的专项技术教育、人工智能+教育、人工智能学科教育,等等。总体上可归纳为三个方面,一是学习人工智能技术,“培养学生人工智能的知识、原理,体验和实践人工智能的技术,并运用技术尝试创新性解决实际问题的一种课程”,将人工智能的发展历程、理论、应用范围、相关技术作为学习对象。在中小学阶段开展此方面内容,目的是种下人工智能的种子,为高等教育培养和输送人才。二是“人工智能+教育”,人工智能作为技术支撑,利用技术改进学校管理、教学管理,为教育教学活动提质增效。三是前两方面的整合,体现在教育教学中为技术专项学习赋能教育教学管理,为教学和应用的规范性和统一化提供思路。但由于人工智能技术还在不断发展变化,一些正在开展人工智能教育的中小学和社会机构都在尝试开设相关课程,易与之前热门的创客教育、STAM教育、编程教育混为一谈[2]。
三、开展中小学人工智能教育面临的挑战
传播学家拉斯韦尔在《传播在社会中的结构与功能》中首次提出了传播过程构成的五种基本要素,按一定顺序进行排列,形成了“5W模式”。此模式表明传播过程是一个目的性行为过程,具有企图影响受众的目的[3]。以此模型解构中小学人工智能教育传播过程的各个要素,有助于清晰认知每个元素中的问题,并深入研究每个要素。
(一)传播者——控制分析
在中小学开展人工智能教育的传播者可以根据传播场景分为两个大类,一为校内,二为校外。校内主要以实验区或实验校为主,传播主体为地方教育局、电教馆或信息中心、校长。校外的传播主体,主要以经营人工智能教育的企业以及一些知名人工智能企业的教育板块,向各地机构输送课程。
这两者之间既有关联又有区别,关联在于开展人工智能教育的终极目标在于为国家培养人才,与先进人工企业合作成为必然;区别在于,校内传播者更注重人工智能教育带来的社会效益,即更看重教师培养、学生学习,以及社会认可度,如舆论或家长关心的成长问题等,校外传播者更看重企业经济效益,通过经营业绩来体现市场占有率和课程的受欢迎程度。从传播占有的面积来看,人工智能教育的开展既依赖实验校自身师资优势,又以某省、市、区为单位开展的实驗为依托;从时间上看,2018年可以说是中国人工智能教育的起始年,2019年,教育部确定了北京、广州、深圳、武汉和西安五个城市为全国第一批人工智能教育试点城市。
典型应用案例如河南省教育厅印发的《关于推进中小学人工智能教育的通知》提出“推动人工智能与基础教育深度融合,构建河南省中小学人工智能教育生态体系”,山东省教育厅《关于公布山东省首批人工智能教育试点市、县(市、区)和试点校名单的通知》等一系列文件突出领导重视、多方调研、建立产学研育生态圈,以及青岛“1+4+100N”模式的开展也为其助力。典型城市如广州、深圳、天津、南京、西安等城市遴选实验校、建立人工智能教育实验室、开设人工智能课程等。典型区域如河南省鹤壁市淇滨区开展“人工智能进课堂”活动。典型学校如中国人民大学附属中学成立中国人工智能学会中小学工作委员会,以学术论坛和师训等方式开展活动。
(二)信息——内容分析
人工智能教育面临的主要问题在于虽然政策先行,但传播的内容难以统一、课程定位模糊、内容与资源混杂、教学形态比较单一。国家层面已经对中小学人工智能教育提出明确的要求,宏观层面的设计具有引领性,但在具体实施中,没有纳入国家、省、市、县、校五级教育发展规划,无统一教材、资源、师资、相关设备,这都制约着人工智能教育普及。在人工智能教育内容的基础概念、应用体验和技术学习中,要处理好“少而精、浅而准”的关系。
STEM教育作为舶来品被引入我国的基础教育后,实际出现了两个不同的课程化方向。其中一个方向是STEM理念被部分传统的学科课程所采纳。例如,在小学科学、高中信息技术等国家课程标准中,我们可以找到STEM理念的相关表述。另一个课程化方向即产生了以跨学科为特征的STEM课程。从科学教育的角度看,国内以跨学科为特征的STEM课程在中小学科学教育课程体系中具有独特定位[4]。
如机器人和编程教育的窄化,通过对项目作品的设计、组装、编程、运行机器人,激发学生学习兴趣,培养学生综合能力,融合了计算机程序、传感器、图像识别、机器学习等人工智能的众多先进技术。其中任意一种单一门类都不能完全替代人工智能技术,这也提升了实施的难度[5]。
(三)媒介——媒介分析
在实施媒介上,中小学人工智能教育的主要实施渠道是校内,辅助渠道为校外。这样一种时代前沿技术教育的实施和传播,对师生都是一种挑战。目前在媒介通路上,仍然以教育局引导、学校实践、课堂实施为主,校外培训为辅。这种实施的单一性,使得课时设置、场地设置是否得到满足,内容实践性是否得到保障成为一系列问题[6]。
(四)接受者——受众分析
人工智能教育的受众群体有两类,一为教师,二为学生,另外还有一类隐形受众即家长。人工智能教育的开展决定了教师作为课堂实施主体承担了重要责任,而师资培养是目前面临的最大挑战。目前在校内教育中实施人工智能教育的主体是信息技术、通用技术教师,他们往往处在学科教育的边缘地带,个人自身水平、学习能力影响了实施效果。同样,学生作为受众之一,也受到教师水平的影响,个别学校甚至出现学生对人工智能的理解超越了教师的现象。普遍来看,受众群体主体水平影响了实施效果,师资培养迫在眉睫。
(五)传播效果——效果分析
从人工智能教育传播效果来看,校内教育注重社会效益,作为非考试科目,目前人工智能教育在传播形式上比较单一,具体表现在地方受众群体参加国内国际相关科技赛事或民间团体组织的等级考试的结果体现,如教育部白名单赛事中科技赛事、全国高等计算机教育研究会主办的PAAT全国青少年编程能力等级考试、中国软件行业协会主办的NCT全国青少年编程能力等级测试等。目前还没有建设一个较好的平台,通过平台数据来分析人工智能教育开展情况。
四、中小学开展人工智能教育推广策略
(一)传播者——控制分析
可以说,在传播主体上,传播者角色起到了决定性作用,政策红文、实验区、实验校促进校企合作。人工智能教育传播由于教育水平的不均衡性,根据本地所拥有的教学资源,采取“点、线、面”的传播策略,即市教育局带头进行顶层设计,落实区教育局开展实验,遴选实验校,并且在时间段上应该有短、中、长期的规划考虑,对全市学校进行分级、分层,逐步推进覆盖普及。
传播者还需考虑“引进来、走出去”策略,“走出去”即学习国内知名人工智能技术企业、其他地区人工智能教育案例的优秀经验,积极参加学术论坛。“引进来”即邀请人工智能技术企业、专家教授以及兄弟单位介绍经验,开展交流,有利于本区域决策。顶层设计应该兼顾示范性和普及性两种,考虑本区域的实施经费保障、人员保障和激励机制。
(二)信息——内容分析
在内容生产或者遴选上,可以采取“核心+模块”方式,即可以将编程作为主要课程体系,辅以人工智能主要技术主题课程模块,如基础概念认知、图像识别、无人驾驶、机器学习等,更深层的内容要考虑场景应用,如智能生活、智能政务等场景,实现多种人工智能技术及大数据、智能体的综合运用。使用编程为核心要素,是因为大部分学校在完成教育信息化2.0建设后都建有机房这样一个场景方便实施,并且任何一项人工智能技术都是由编程实现,如知识图谱、语音语义分析、无人驾驶等都需要通过编程进行信息处理、交换和综合实现。以模块化进行单一技术学习,也方便迭代和遴选。此外,内容还可通过出版送审地方教材、课程资源建设方式,在一个省市内进行统一和规范的内容遴选,使传播难度降低。
(三)媒介——媒介分析
习近平总书记在2015年5月致国际教育信息化大会的贺信中指出,“构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系,建设‘人人皆学、处处能学、时时可学’的学习型社会”[7]。校内方面,除了传统课堂形式,可基于教育生态圈的理念,通过“政产学研育”进行优质资源汇聚,除了实验区建设,更应注重区县单位的、跨组织的集团校实施方式,建立线上平台、线下实验室、学习基地、青少年科学院等,实现软硬资源的共建共享,保证学生在校内、校外和社会中处处能学、时时可学,实现体验、学习、实践的有机统一。
校外方面,2021年11月国家市场监督管理总局等八个部门发布《关于做好校外培训广告管控的通知》,指出要严格落实有关政策文件要求,不区分学科类、非学科类,要确保做到主流媒体及新媒体、网络平台、公共场所、居民区等线上线下空间不刊登、不播发面向中小学(含幼儿园)的校外培训广告。这也意味着,校外教育也必须由政府监管,以服务校内教育方式开展,校外企业应当以自身优势服务好校内教育,接受监管,通过组织传播方式实施。
(四)接受者——受众分析
关于人工智能教育受众群体,要同时考虑教师和学生的利益。在教师层面,以科研带动研究与传播,为教师成长提供平台,通过国培、省培计划,帮助教师参加人工智能教育的各类学术培训。通过课题研究、论文发表帮助教师沉淀积累成果,激发他们的实施热情。此外,还要保证教师的自身利益,与考核机制挂钩,促使他们关心人工智能教育,成为实施的重要主体。在学生层面,除了赛事与等级考试外,还要注重以展演方式提供平臺,如举办科学节、科学嘉年华,通过科学工作坊、人工智能作品展演的方式促使学生更好的参与。
(五)传播效果——效果分析
在效果方面,需建立以市、区、县为整体的生态圈和舆论场,学校、社会及家长对人工智能教育的关注根本原因在于对人才培养的关心,这不仅是教育部门的任务,更是舆论与媒体的任务。因此,除了在教育领域的评价方式,更要注意舆论监督与优质案例的报道分享,建立生态圈和舆论场,这对实施效果有一定的总结和提升作用。
五、结语
尽管当前在中小学开展人工智能教育还面临一些问题和挑战,但发展趋势不容小觑,根据省、市、区、县教育部门出台的政策,对本区域实施人工智能教育做好顶层设计,从五个要素出发制定相应的策略,针对本区域的教育教学情况,解构五个要素,分要素分析、分步骤实施,树立整合意识,要以生态圈和舆论场的建立方式统筹整合资源;注重传播主体资源的整合研讨,为整体性策略做好铺垫;注重传播内容的遴选和开发,选择适合本区域的内容,如以地方教材作为普及基础,建立数字化资源平台,以区域共享的方式,线上资源与线下资源相结合开展实施;注重传播媒介的选择符合政策要求和监管;注重传播效果的创新,以促进中小学人工智能教育的实施。
参考文献:
[1] 刘俊波.中小学人工智能教育[M].北京:东方出版社,2019:5-6.
[2] 刘俊波,乐进军.中小学人工智能课程建设初探[J].基础教育课程,2020(1):16-20.
[3] 王芳.从传播学角度解构企业微信号的传播模式[J].新闻研究导刊,2017,8(3):48-49.
[4] 沙沙,王芳,于晓雅.科学素质培养视角下STEM课程的特征分析与发展趋势研究[J].中国教育信息化,2021(20):47-50.
[5] 卢宇,汤筱玙,宋佳宸,等.智能时代的中小学人工智能教育:总体定位与核心内容领域[J].中国远程教育,2021(5):22-31,77.
[6] 张珊珊,杜晓敏,张安然.中小学开展人工智能教育的挑战、重点和策略[J].中国电化教育,2020(11):67-72,96.
[7] 李群.让学习成为城市品格[N].人民日报,2015-07-16(05).
作者简介 王芳,硕士,高级工程师,研究方向:传媒经济学。