小学人工智能教育目标探究

武欣　李云文

摘要：本文分析了小学人工智能教育目标的问题现状，并从社会生活需求、学科发展以及学习者需要三个方面入手，将其教育目标定位指向重普及、重伦理、重基础、重实践、重综合、重思维、重能力、重创新，同时，以“智能识别”单元为例，根据以上目标定位设计了相应的单元教育目标。

关键词：小学;人工智能;教育;目标

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2021）24-0077-04

● 小学人工智能教育目标存在的问题

1.目标定位过高

笔者与一些教师进行沟通与交流后发现，教师将人工智能教育看得很长远，但对小学、中学、大学等不同阶段的人工智能教育目标还未能清晰辨别。对于小学生来说，工作、就业，以及提升国家竞争力等内容距离他们有些遥远，考虑这些还为时过早。这些定位过高的教育目标，对小学阶段的人工智能教育教学产生了一定误导，致使很多教师将大学专业课程的教育任务直接迁移到小学，让学生提前了解并学习人工智能专业术语、专业知识以及专业技术。这不仅不符合小学生的学习需求，还可能导致他们对人工智能的使用和学习产生排斥。

2.目标直接搬用人工智能竞赛要求

一些教师和家长认为小学生学习人工智能的目的就是参加相关比赛，部分小学的人工智能教育的重心也全都放在了竞赛上，致使教师将竞赛的参赛要求、比赛内容等直接作为人工智能教育目标的设计依据，这在一定程度上违背了国家所提倡的在中小学开展人工智能教育的初衷。

3.重视知识与技能目标居多

通过到小学一线实地听课，笔者发现在人工智能教学中，大部分教师在制订人工智能教学目标时，更加重视知识与技能目标，并将其作为教学重点。下页表1所示是笔者在不同小学实地听课时，记录的不同教师在人工智能课程中设计的教学重点目标。可以看出，这些教学案例更侧重人工智能的概念、特点、技术原理与流程、历史、算法、应用等知识技能目标的实现，说明教师对人工智能教育目标的把握还处于较为低阶的层次，没有认识到人工智能教育在培养与提升学生其他方面能力上的重要性。

● 小学人工智能教育目标的定位

关于教育目标的定位，杜威、泰勒等人的觀点得到广泛认可，即将教育目标的基本来源确定为当代社会生活的需求、学科的发展、学习者的需要这三方面。[1]笔者将从这三个方面来分析并定位小学阶段的人工智能教育目标。

1.从社会生活的需求看，小学人工智能教育目标应重普及、重伦理

（1）对于社会生活需求的空间维度，小学人工智能教育目标应重普及

社会生活需求的空间维度是指从儿童所在社区到一个民族、一个国家乃至整个人类的发展需求。[2]我国目前经济发展的重点任务之一是加快人工智能深度应用，形成无时不有、无处不在的智能化环境。[3]因此，需要向各年龄段的人科普基本的人工智能相关内容，小学生也不例外，使他们在接受人工智能教育后，能更好更快地适应智能化生活，因此小学人工智能教育目标应注重普及普遍化，面向所有学生，使每一位学生都能够通过学习而达到该目标。

（2）对于社会生活需求的时间维度，小学人工智能教育目标应重伦理

社会生活需求的时间维度不仅指社会生活的当下现实需要，更重要的是社会生活的变迁趋势和未来需求。[4]人工智能技术是把双刃剑，在未来，我们身边极有可能围绕着人类无法主导控制的强人工智能产品，这时人工智能的伦理道德问题就会接踵而来，如机器人与人是否平等的人权伦理、智能机器被虐待的道德伦理等。因此，现在需要提前建立防范意识，在小学人工智能教学中，对学生进行伦理教育，其教育目标定位也应侧重伦理。

2.从学科发展看，小学人工智能教育目标应重基础、重实践、重综合

（1）对于小学阶段所学习的人工智能相关概念原理，其教育目标应重基础

在义务教育阶段，人工智能课程内容的重点是了解人工智能的基础知识、人工智能的初步体验以及人工智能技术的简单探究等，其目的是帮助学生亲近、感受、关注和初步探究人工智能。[5]小学是基础教育的启蒙阶段，在人工智能教育中，学生学习了解一些简单的基础性概念和原理，解决有关人工智能基础性的一些问题即可，不需要对人工智能中的概念原理等内容进行专业的深入探究，因此目标的基础性是小学阶段人工智能教育目标定位的方向之一。

（2）对于人工智能学科的探究方式，其教育目标应重实践

人工智能课程具有突出的实践性[6]，学生亲身实践是探究学习人工智能学科的主要方式。通过亲自动手实践，学生在学习中获得强烈的参与感，对人工智能学科的学习兴趣逐渐提升。更重要的是实践过程能够进一步加强学生对人工智能相关原理和问题的理解，能够更好地促进学生对智能技术的掌握。同时，实践过程也是学生解决实际问题和提高创新能力的重要手段。在小学人工智能教育中，要将目标侧重于学生的实践过程，关注学生的体验与操作等。

（3）对于人工智能学科的发展趋势，其教育目标应重综合

综合性强是人工智能教育的最大特点之一。随着新课改的提出，跨学科综合教学逐渐成为热点并得到大力发展与提倡，综合性极强的中小学人工智能教育很有可能会以多学科融合为发展方向和趋势，这不仅可以培养学生多学科多方面的综合能力，还可以为实现学生的全面发展打下基础。因此，小学人工智能教育目标应注重其他学科与人工智能之间的综合化。

3.从学生需要来看，小学人工智能教育目标要重思维、重能力、重创新

（1）对于学生的求知过程需要，小学人工智能教育目标应重思维

思维是人对客观事物进行的概括的和间接的反映过程，是认识过程的高级阶段。[7]学生在探索知识、认识事物的过程中都需要思维来帮助理解问题并解决问题。秦建军[8]等学者曾在研究中指出思维素养是中小学人工智能教育的核心。在对人工智能相关内容求知的过程中，计算思维、抽象逻辑思维、设计思维、人机协作思维等都是学生在求知方面所需要的。所以，在进行小学人工智能教育目标定位时，教师应考虑学生在求知过程中对各种思维的需要，重视思维目标。

（2）对于学生的成长与發展需要，小学人工智能教育目标应重能力

能力是能胜任某项工作或做好某一事情的才能、力量或条件[9]，它不等同于知识和技能。在人的成长与自身发展过程中，能力是学生必不可少的需要要素。能力通常有一般能力和特殊能力之分，二者构成有机的整体，保证学生成长发展的需要。一般能力是指在不同类型的活动中所表现出的共同能力，在人工智能教育中，观察能力、记忆能力、合作能力等属于一般能力;而特殊能力是指在某种专业活动所必需的能力，在人工智能教育中，利用智能技术解决问题的能力、智能机器/软件应用能力、编程能力、建模能力等属于特殊能力。在小学人工智能教育中，一般能力和特殊能力同等重要，教育目标要侧重学生多种能力的全面培养，满足学生在成长与发展过程中对各种能力的需要。

（3）对于学生的自我实现需要，小学人工智能教育目标应重创新

创新是实现自我价值的基石。[10]马斯洛需要层次理论中的“自我实现论”也包含了丰富的关于创新创造性人才培养的认识。[11]由此，在自我实现的过程中，学生更加需要具备创新意识、创新精神、创新能力等。人工智能自身的发展就是一个不断创新的过程，而在人工智能教育中，很多新机器、新软件、新知识、新思想、新方法、新问题等不断涌现出来，这些新事物为学生营造了一个广阔的想象空间，更加容易激发学生发现新问题、提出新设想、创造新事物。小学人工智能教育将目标定位聚焦于创新，可以更加充分地发挥其在学生创新能力培养方面的优势，使学生更好地实现自我价值。

● 人工智能教育目标设计实例

以上理解在一堂课中难以完全实现，但可以在一个单元模块中通过多节课教学其完成。因此，以上教育目标理念可以在单元教学设计中体现（如上页图）。因此，笔者以小学人工智能教育中常选的“智能识别”学习内容为例，设计出符合以上理念的人工智能教育单元目标（如上页表2）。

● 结语

小学普及人工智能教育是现今及未来教育发展的趋势，但要开展好人工智能课程，实现人工智能教育的价值，就有必要从重普及、重伦理、重基础、重实践、重综合、重思维、重能力、重创新等方面来设计教育目标。笔者希望提出的人工智能教育目标能指引教师顺利开展人工智能教学，使人工智能教育更好地实现育人的价值。

参考文献：

[1]张华.课程与教学论[M].上海：上海教育出版社，2000.

[2][4]张华.论课程目标的确定[J].外国教育资料，2000（01）：13-19.

[3]国务院.新一代人工智能发展规划[DB/OL].（2017-7-20）.[2019-10-28].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm.

[5]王本陆，千京龙，卢亿雷，等.简论中小学人工智能课程的建构[J].教育研究与实验，2018（04）：37-43.

[6]张国忠.浅谈人工智能课程的教学实践环节[J].科技资讯，2007（15）：139-140.

[7]车文博.心理咨询大百科全书[M].杭州：浙江科学技术出版社，2001.

[8]秦建军，郭艳玫，马福贵.思维素养视角下的中小学人工智能教育[J].中小学信息技术教育，2019（05）：68-71.

[9]莫衡，等.当代汉语词典[M].上海：上海辞书出版社，2001.

[10]王楠.优秀孩子掌控人生的素质培养[M].北京：中国电影出版社，2013.

[11]王天力.马斯洛“自我实现论”的创造观及其启示[J].高等教育研究学报，2015，38（04）：20-24.

作者简介：武欣（1997—），女，满族，北京市房山区人，首都师范大学初等教育学院课程与教学论专业硕士研究生，研究方向为信息技术与教育、中小学人工智能教育;李云文（1970—），男，汉族，四川省成都市人，首都师范大学初等教育学院信息技术教研室主任，副教授，硕士生导师，博士，研究方向为信息技术与教育、人工智能教育。

基金项目：首都师范大学初等教育学院2021年研究生高水平学术创新项目“小学人工智能安全教育目标及实现途径的研究”，项目编号：2155115。