人工智能作為引領新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術,已成為大國競爭的戰略制高點。2025年1月,中共中央、國務院印發《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》指出,要正確處理培養人才和滿足社會需...
人工智能作為引領新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術,已成為大國競爭的戰略制高點。2025年1月,中共中央、國務院印發《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》指出,要正確處理培養人才和滿足社會需要的關系,全面服務中國式現代化建設,培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。在這一背景下,培養學生人工智能素養是深化教育數字化轉型、推進人工智能全學段教育的必然要求,更是夯實教育強國根基、賦能國家科技創新的戰略之舉,對培養面向未來發展需求的新質人才具有深遠意義。
培養學生人工智能素養具有重要戰略意義
服務國家戰略,搶占全球人工智能人才競爭制高點。近年來,黨中央高度重視人工智能發展,通過完善頂層設計和強化工作部署,推動我國人工智能綜合實力實現整體性、系統性躍升。當前,人工智能已成為全球競爭的關鍵領域,是推動我國科技跨越發展、產業優化升級、生產力整體躍升的重要戰略資源。培養具備人工智能素養的學生,能為我國在人工智能基礎理論研究、關鍵核心技術突破與應用創新等方面注入源源不斷的動力,助力我國構建自主可控、協同運行的人工智能基礎軟硬件系統,打破技術封鎖,實現科技自立自強,為中華民族偉大復興筑牢科技根基。
滿足社會需要,推動社會各行各業智能化發展。人工智能正深刻改變人類的生產生活方式。從智能制造到智慧城市,從智能醫療到智能教育,從智能家居到智能交通,社會對具備人工智能素養的人才需求日益迫切。培養具備人工智能素養的學生,能使他們更好地適應未來智能化的工作環境,高效解決人工智能應用過程中出現的各種問題,推動各行業數字化轉型、智能化升級,提升社會生產效率與生活質量,促進社會的高效運轉與持續發展。
促進學生發展,塑造面向未來的核心競爭力。《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》明確提出,要“塑造立德樹人新格局,培養擔當民族復興大任的時代新人”。培養學生人工智能素養是促進學生全面發展、培養創新型人才的重要途徑,也是實現教育現代化、建設教育強國的必然要求。培養具備人工智能素養的學生,能使他們具備更強的創新實踐能力、問題解決能力和人機協同能力,更好地適應未來社會的變化和挑戰,實現全面發展與終身成長,成長為在智能時代具有較強適應力、勝任力和創造力的復合型人才。
人工智能素養是數字素養與技能的延伸和拓展
教育部制定的《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》中明確定義了信息技術學科核心素養,包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個維度。為了與數字時代發展相適應,《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》進一步提出了數字素養與技能,但是延續了上述核心素養的四個維度。近年來,隨著人工智能尤其是生成式人工智能的快速發展和廣泛應用,人工智能滲透社會方方面面的趨勢不可逆轉,成為社會生活密不可分的一部分。在此背景下,為培育適應智能社會發展的新一代人才,對青少年數字素養與技能的培養亟待升級為對人工智能素養的培養。人工智能素養是智慧社會青少年的核心素養,是下一代與人工智能共生共長、人機協同、相互賦能的必備素質。
人工智能是計算機科學的一個關鍵分支,是信息科技的重要延伸。與之相應,人工智能素養應是數字素養與技能的深化、延伸和拓展,涵蓋了人與人工智能交互、協同時所展現出的意識、思維、學習創新以及社會責任擔當。具體而言,人工智能素養包括數字意識、協同計算思維、數智化學習與創新、智慧社會責任四個維度。
一是數字意識。生成式人工智能的蓬勃發展為社會帶來數量驚人的生成數據,涵蓋文字、圖片、音頻、視頻等多種形式。數字素養與技能定義的信息意識主要指相對有限且非自動化生成的信息,然而在智能時代,這一概念需要延伸擴展以覆蓋由人工智能生成的數據。與信息意識相比,數字意識從對信息的敏感性進階到對人工智能技術的敏銳感知;從對信息真偽和價值的辨別力上升到對人工智能生成內容的價值與可靠性的判斷力。數字意識既強調對人工智能優勢和局限性的理性認知,又關注人工智能應用的適用性和效果評估,促使學生依法合規使用人工智能技術,充分發揮其優勢并規避潛在風險。基于上述分析,人工智能素養的數字意識概念內涵是指,個體對人工智能等數字技術的敏感度,對人工智能優勢和局限性的科學認識,對人工智能生成內容的價值和可靠性的判斷力,以及利用人工智能開展協同創新的意愿。具備數字意識的學生,對人工智能本質具有一定的理性認知,了解人工智能的優勢和潛在風險,辨析人工智能的能力邊界和局限性,主動將人工智能融入學習與生活;具有利用智能工具收集、分析和解讀數據的意識;對人工智能等數字技術感到好奇,具有尋找恰當的人工智能工具解決問題的意愿,善于利用人工智能開展協同創新;根據問題解決需要,主動評估人工智能在不同場景中的適用性及潛在風險,能敏銳辨別人工智能生成內容的價值和可靠性;具有自覺保護個人及他人隱私安全的意識,養成依法合規使用人工智能的習慣。
二是協同計算思維。以大模型為典型代表的人工智能,其能力正與日俱增,特別是在推理能力方面,正朝著自我學習、自我訓練、自我優化與自我完善的方向不斷發展。在人機協同解決問題的各類場景中,人工智能所占據的分量越來越重,發揮的作用也愈發顯著。數字素養與技能定義的計算思維主要關注問題的抽象化、模型化、程序化以及自動化。然而,隨著人工智能的飛速發展,這種思維模式已難以適應人與人工智能的協同場景。與計算思維相比,協同計算思維從幾乎完全由人設計的邏輯,上升到人主導人機協同過程的價值定位,即從遵循“人類負責設計、機器被動執行”的傳統邏輯,轉變為“人類主導問題解決的方向,充分發揮人工智能的能力以解決問題”的全新思維模式。在這一過程中,協同計算思維著重強調逆向思維、驗證性思維和工程性思維。這意味著,在問題解決過程中,人類需要探索應用人工智能的創新性解決方案;同時面對人工智能給出的結果和方案,需要進行批判性分析,仔細考量其合理性與可靠性;另外,還要充分考慮實際場景的具體需求,不斷對解決方案進行迭代優化,以實現高效的人機協同。基于上述分析,人工智能素養的協同計算思維概念內涵是指,個體運用計算機科學及人工智能領域的思維和方法,在人機協同問題解決過程中涉及的設定任務方向、系統化分析、方案設計與比較、批判性驗證、迭代優化等思維活動。具備協同計算思維的學生,能根據問題解決的場景和需求,對問題進行分解,創新性地探索應用人工智能的最優解決方案;能將人類意圖轉化為機器可理解的提示詞,通過交互設計、模型選用、協同創新等策略實施解決方案,并運用逆向思維和驗證性思維對人工智能生成內容的合理性、準確性及可解釋性進行批判性分析;能根據反饋結果迭代優化解決方案,并將其遷移到其他問題的解決中,實現高效的人機協同。
三是數智化學習與創新。生成式人工智能憑借其強大的內容生成能力,持續拓展人類知識創新的邊界,重塑智能時代的創新生態。數字素養與技能定義的數字化學習與創新主要聚焦于數字化平臺、工具和資源的簡單應用,然而,面對人工智能驅動的跨學科融合創新趨勢,這種能力已顯滯后。與數字化學習與創新相比,數智化學習與創新強調從單一工具應用向深度人機協作的范式躍遷,即不再局限于對數字資源的整合與處理,而是利用智能工具、平臺和資源賦能學習,充分發揮人工智能在跨越時空限制、拓展認知邊界等方面的獨特價值。此外,數智化學習與創新不僅要求學習者具備駕馭數字工具的能力,還注重激發人與智能系統之間的雙向賦能,通過人機協同、人機共創實現知識重構與跨界突破。基于上述分析,人工智能素養的數智化學習與創新概念內涵是指,個體主動選用合適的數智平臺、工具和資源作為認知和創新工具,積極開展人機協同的探究性學習和創造性問題解決,自主提升利用人工智能實現創新融合的能力。具備數智化學習與創新能力的學生,能適應智能學習環境,有效利用智能技術、工具開展人機協同的自適應學習和探究實踐,感悟人工智能跨越時空限制、拓展認知邊界的獨特價值;具有強烈的好奇心和探求欲,主動探索人工智能在不同領域應用的新模式,嘗試利用人工智能進行數據驅動的發現和基于模型的創造;能利用智能體整合多學科知識,探索跨領域學習與創新的新模式,實現跨界融合和知識創新;能認識到技術創新對國家可持續發展的重要性,具備利用人工智能開展學習與創新實踐的能力。
四是智慧社會責任。人工智能技術的迅猛發展在推動社會進步的同時,也衍生出算法歧視、生成內容版權歸屬等新挑戰。數字素養與技能定義的信息社會責任倡導版權保護、網絡空間安全等規范,這仍是智能時代必須堅守的行為底線。然而,面對人工智能帶來的復雜倫理問題與法律困境,智能時代社會責任的內涵與邊界亟待拓展。與信息社會責任相比,智慧社會責任從劃定倫理道德底線上升到對人工智能技術發展帶來的前瞻性倫理挑戰的關注,從“遵守既有規則”的被動模式,進階為“參與規則構建”的主動模式,鼓勵個體在推動建立公平、透明、可問責的人工智能倫理體系方面發揮積極作用。此外,智慧社會責任強調推動技術創新與社會可持續發展的平衡,關注人工智能技術與人類社會的和諧共生。基于上述分析,人工智能素養的智慧社會責任概念內涵是指,個體在遵守科技倫理規范和相關法律法規的基礎上,有效保護個人隱私與交互數據安全、主動預見并規避倫理風險,自覺參與發展中的人工智能倫理體系構建。具備智慧社會責任的學生,能理解人工智能給人們學習、生活和工作帶來的影響,具有保護個人隱私及數據安全的能力;在設計、開發、使用人工智能應用時,能判斷算法的合理性和公正性,主動預見并有效應對數據偏見、機器幻覺、算法歧視等人工智能倫理風險挑戰;自覺遵守科技倫理規范和相關法律法規,負責任地使用人工智能,尊重他人知識產權和創意成果;認識科技創新與社會可持續發展的關系,明確人工智能的決策邊界,合理使用人工智能促進社會健康發展,形成“科技向善”的價值追求;理解自主可控技術對國家安全的戰略意義,具有“科技自立自強”的理想信念。
培養學生人工智能素養的實踐路徑
為培養學生人工智能素養,各級教育管理部門要堅持統籌謀劃,加強頂層設計,推動人工智能全學段教育落地。
構建覆蓋全學段的人工智能課程體系,建強人工智能素養培育主陣地。一是開齊開足開好信息科技課程。充分利用信息科技國家課程,落實中小學人工智能教育要求。在小學低年級段側重感知和體驗人工智能技術,在小學高年級段和初中階段側重理解和應用人工智能技術,在高中階段側重項目創作、前沿應用和跨學科主題的探索。二是推動職業教育和高等教育人工智能課程建設。在職業教育階段瞄準人工智能相關的新職業需求,依據人工智能行業的細分領域,為未來一線工程師和技術人員設計課程和實驗體系;在高等教育階段設置面向一般專業學生的人工智能通識課程,使學生具備基本的人工智能知識與技能,同時面向人工智能專業、計算機專業和軟件工程專業的學生,開設人工智能專業課程,培養創新型和研究型人工智能人才。三是開發高質量的人工智能教育資源。根據人工智能教育綱要、課程體系、教學指南等相關文件,依托國家智慧教育公共服務平臺,共建共享智能教材、虛擬實驗室等形態豐富的人工智能教學資源。
探索人工智能跨學科融合培育模式,強化人工智能素養協同培育。一是研發跨學科融合的人工智能教育資源。結合地方優勢和學校特色,深度開發融合跨學段、跨學科課程內容的人工智能素養校本課程,支撐學生人工智能素養全方位一體化培育。二是將人工智能培育目標融入各學科常態化課程教學。引導學生利用人工智能平臺、工具和資源開展人機協同的自主、合作和探究學習,培養學生利用人工智能技術解決數學、科學等學科問題的高階思維能力。三是探索人工智能跨學科培育的有效路徑。依托生成式人工智能等新興技術,探索以人工智能素養發展為導向的“師-機-生”交互的新型教學模式,持續開展人工智能技術支持的跨學科實踐活動,在人機協同實踐中促進學生人工智能素養提升。
構建人工智能賦能的評價體系,賦能學生人工智能素養精準培育。一是開展個性化評價和過程性評價。遵循“教-學-評”一體化理念,設計實施人工智能素養導向的學習與探究實踐活動,利用人工智能技術收集學生在學習與探究實踐全過程中的數據,分析學生的學習行為,實現學生學習動機、學習態度、學習效果、人工智能素養等精準評價,形成“以評促教”“以評促學”的良性循環。二是關注多元化評價。利用人工智能技術對學生人工智能課程學習效果、其他科目學業水平以及現實生活中解決實際問題能力等進行綜合評價,構建多維度、立體化的評價體系。三是建立長周期學生人工智能素養跟蹤評價和反饋機制。將人工智能素養評價融入學生綜合素質評價體系,通過持續性、常態化的數據采集和分析,生成學生成長畫像,規劃學生人工智能素養發展路徑,賦能學生全面而有個性的成長。
作者:熊璋系北京航空航天大學教授;朱莎系華中師范大學人工智能教育學部副教授。
來源:《中國網信》2025年第5期
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