看见青少年人工智能教育的更多可能

在这里，AI不再“高高在上”，人人皆有触碰、开拓的可能，创新意识在交流互动中不断萌发；地域、年龄、身份的边界在消弭，青少年在热烈的探讨中培育以人为本、智能向善的价值观，他们不仅关注技术的革新，更关注技术如何服务于社会、如何为人类带来福祉……11月22日至24日，由中国科协青少年科技中心、上海人工智能实验室等单位主办的“与AI共创未来”2024年全国青少年人工智能创新实践交流展示活动在南京国际展览中心举办。此次活动，让人们窥探到了青少年人工智能教育的多种可能。

教育部办公厅于近日印发通知，强调“探索中小学人工智能教育实施途径，加强中小学人工智能教育”。 在人工智能席卷各行各业的当下，青少年面临的课题也随之发生变化，他们不再局限于课堂知识的学习，而是要将目光投向更为广阔的时空，思考如何与人工智能共创未来。

在真实生活中，与AI协同创新

“随着科技的发展，我们越来越依赖于电子设备进行学习和娱乐。长时间保持不良坐姿对我们的健康有着潜在的危害。”北京市第二十中学的学生孔德滢正在介绍作品——“基于姿态识别与Arduino硬件技术的坐姿矫正系统”。

孔德滢介绍，她常常在写作业时被妈妈唠叨“注意坐姿”，加上周围许多朋友早早戴上了眼镜，她不禁思考：是否能利用所学的人工智能知识解决这一问题。在她眼中，人工智能是帮助人们生活得更好的工具，“我们要善于利用它”。从萌发创意、编写程序、调试系统到运行测试，历时一个月，一个猫头鹰式的坐姿矫正系统诞生了。

这样的故事并非个例，基于人工智能技术设计的400余项创新作品涌现在现场。主动分拣、实现垃圾智能分类的垃圾桶，预防汽车“开门杀”的预警系统，可远程浇灌、识别黄叶的葫芦园管理助手……“学生不再害怕AI，而是主动拥抱、驾驭AI，这是一个非常大的进步。”温州科技高级中学特级教师、人工智能科创中心负责人谢作如感慨。

当下，AI早已不是科幻电影里遥远模糊的概念，而是随手可及的技术，青少年基于对生活的观察萌生想法，并借助AI不断探索，将创想变为实际，服务于生活和需要。“不是所有人都要成为人工智能的设计者，但每个人都要学会掌握人工智能技术，利用它解决复杂的生活问题。”谢作如说道。

学生结合真实生活进行人工智能训练，在持续的“对话”中，不断萌发对科学的好奇，激发创新活力和探索精神，为后续深入学习人工智能知识奠定基础。佛山市顺德区龙江实验学校的学生因家中种植香蕉，希望能开发一款识别香蕉成熟度的工具，以减轻家人分拣工作的压力。教师张楚彬得知后，借助“基于人工智能的香蕉成熟度识别电商发货决策系统”的项目式学习，从学生的真实问题出发，在自主性、开放性的学习环境中，引导学生收集数据、学习编程和图像识别，从文本走入实践。他说：“我们不能让学生的知识停留在理论层面，要结合生活撬动他们对人工智能的兴趣，再努力把他们的兴趣变成志趣，再变成志向。”

人机共智，厚植拔尖创新人才土壤

实现从人机协同再到人机共智的进阶，不仅需要提升学生理解、运用人工智能的能力，更要让人工智能成为培育拔尖创新人才的养料，引导学生正确处理人与技术、社会的关系，培养具备创新能力和多学科知识的复合型人才。

参与本次活动作品遴选工作的中国科学院自动化研究所研究员王硕提到，青少年在应用人工智能的过程中，应保持独立思考的能力，“人工智能让我们的生活更加便利，但我们要批判地使用人工智能，不能完全将决策权交给它们。只有这样，才能提升思辨和创新能力”。

河北省沧州市上海路小学科技副校长李秋霞在学校发起了“与AI共度端午”项目，并将语音识别、图像识别等内容融入学校人工智能教育。她带领学生设计了以姿态识别控制龙舟行动轨迹的程序，让学生能够足不出户体验划龙舟的乐趣。

为确保动画龙舟能够划得动，学生需收集较多的人体动作图像，用数据训练AI的人体动作模型，提取动作与人体关键的信息点。初涉AI领域的学生，在数据训练过程中出现了失误，AI识别的图像结果不准确。在大多数学生决定重新拍照、重新训练时，一位学生发问：“有没有更简便的方法？”在李秋霞的鼓励下，她让AI再次学习，没想到竟调试成功。从零到一的训练过程，不仅让师生重新认识了AI的底层逻辑，更为重要的是，学生在自我探究中大胆尝试，善用、妙用人工智能，提升了创新能力。

理解、掌握AI技术，激发创新思维，是青少年参加此次活动的目的。更为重要的是，活动不仅引导青少年思考在“人机共智”时代如何运用人工智能为人类未来发展贡献力量，也鼓励他们将技术与情感相结合，实现更加智能、协调、和谐的人类社会发展目标。

海南海淀外国语实验学校高二学生黄积鑫，将其对科技与人文的理解融入作品设计，制作了一款陪伴居家老人的AI智能视觉机器狗。他认为，“AI”与“爱”的发音一致，我们应当用技术去造福社会，让机器不再是冰冷的，而是充满爱和温度的伙伴。黄积鑫感慨：“仅仅是让一位老人感到些许的陪伴与开心，人工智能的意义就已经显现了。”

正如王硕所说的那般：“我非常惊喜，感受到了青少年身上迸发的活力。他们代表了我们的未来，我相信以后会有更新的突破、更大的跨越式发展。”

教学相长，人工智能教育应更进一步

如何让人工智能触达更为广泛的青少年群体，并推动他们由浅入深地学习人工智能，是教育工作者与科研工作者关心的课题。于教师而言，应提高专业化水平，积极探索人工智能时代的教育教学新方式，成为学生人工智能学习的引路者。

此次活动搭建了全国青少年、科技教师与高校专家等交流的平台，来自全国各地的教师在活动现场分享了40余项人工智能教育创新案例，交流如何组织学生跨学科开展人工智能学习实践，如何在人工智能科技活动中提升学生的核心素养，实现了教师之间思想的碰撞和能力的提升。

天津市滨海新区大港同盛学校的语文教师潘文颖将AI引入《三国演义》教学，让学生与名著中的诸葛亮对话，以趣味的互动问答，将晦涩难懂的文字转化为鲜活生动的场景，让学生真正理解了诸葛亮神机妙算这一特点的丰富内涵。“教师要善于利用人工智能与学科教学相融，为学生打开自主学习的路径，提升学生的创新思维。”潘文颖说道。

众多信息技术教师以项目化学习的方式助推青少年人工智能教育，比如清除福寿螺卵的水上漂浮装置、基于姿态识别的防溺水装置等，引导学生在应用场景中掌握人工智能的知识和技术，进而解决生活中的复杂问题。成都七中的通用信息技术教师黄笑表示：“人工智能教育的学习是面向未来的，在分享中，我们反思了自己的不足，后续要在课程上建立更体系化的知识架构。”

学科教师利用人工智能赋能课堂教学，信息技术教师深耕人工智能教育，两者相互协作，在面向全体学生的基础上不断深入，共同推动人工智能教育的发展。此外，谢作如提到，要推动人工智能教育更进一步，高校应加大对青少年人工智能教育工具化开发的支持力度，为正在摸索前行的通用信息技术教师提供有力的内容梳理与前进指引，通过内容的共享与交流，帮助他们不断进步与沉淀。

40年前，上海微电子技术应用汇报展览会上，13岁的学生李劲坐在电脑前为许多人演示他设计的计算机程序。屏幕先是闪现了“热烈欢迎”字样，后又出现生动的机器人，闪着大眼睛唱起了“我爱北京天安门……”。这时，邓小平同志在他身后停留了几分钟，说：“计算机普及要从娃娃抓起。”

40年后，在2024年全国青少年人工智能创新实践交流展示活动中，来自全国各地的学生在各自的展位上带来了他们对新一代信息技术——人工智能的理解与应用创新。