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【摘 要】中小學人工智能課程核心素養,是學生在人工智能課程學習過程中構建逐步形成的、為適應智能時代而應具備的關鍵能力與必備品格。本文以智能時代為背景,以人工智能學科內容為依據,凝練了中小學人工智能課程核心素養,并闡釋了其內涵,最后提出了基于該核心素養的課程構建思路。
【關鍵詞】中小學人工智能;核心素養;課程
2017年,國務院頒布的《新一代人工智能發展規劃》明確提出:人工智能成為國際競爭的新焦點,應實施全民智能教育項目,在中小學開設人工智能相關課程。[1]隨著相關政策陸續出臺,很快就引發了中小學人工智能教育的熱潮。然而,當前許多人工智能課程在研發與教學實施的過程中,仍存在諸多問題,其根本原因在于目前中小學人工智能課程標準尚未建立,而部分學校或校外機構對于人工智能課程的育人價值與核心目標又缺乏準確的認識。因此,中小學人工智能課程核心素養的建立成了亟待解決的問題。
人工智能課程核心素養的概念
凝練人工智能課程核心素養,需要明確其概念,并厘清其與學生發展核心素養的關系。中國學生發展核心素養是指學生應具備的能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。[2]而人工智能課程核心素養,屬于學科核心素養的范疇。考慮到人工智能尚未成為中小學的獨立學科,因此可以將其稱為中小學人工智能課程核心素養。參照2017版教育部課程方案對學科核心素養的定義,可以認為人工智能課程核心素養是學生通過人工智能課程的學習,逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。[3]
余文森認為,學生發展核心素養與課程核心素養的關系是上位與下位、整體與部分、抽象與具體的關系;是目的、方向與手段、途徑的關系;是相互包含、融合和有機轉化、相互促進的關系。[4]由此看來,人工智能課程核心素養從目標和方向上是指向學生發展核心素養的,具體是指學生當下或將來在人工智能環境下或從事人工智能活動時所需要的,并在人工智能課程學習中逐步形成的核心素養部分。
人工智能課程核心素養的構建思路
人工智能課程核心素養的構建,既要符合智能時代變革下對學生持續發展提出的新要求,也要充分考慮人工智能學科的內容與特點,挖掘學科本身對學生發展的獨特價值。
1.以智能時代為基礎
以智能時代為基礎,應當聚焦于智能時代變革下,學生為把握機遇、應對挑戰所需的必備品格和關鍵能力。
周程等認為,人工智能帶來的倫理與社會挑戰主要包括失業問題、隱私問題、算法偏見、安全問題、機器權利、機器道德自主性六個方面。[5]而這六方面的挑戰,也對學生提出了新的要求。
(1)失業問題
人工智能將取代大量的現有工作崗位,但也將解放人們大量的勞動時間,并創造許多新工作崗位。對學生來說,需要理解智能時代的人在從事不同勞動時其勞動價值的轉變,形成智能時代新的勞動價值觀。具體來說,學生需要思考:處于智能時代,我能做的事機器是否也能做?我是否應該專注于機器所不能做的事?如果機器都能做,那么我做這件事,是否有獨特的價值?
(2)隱私問題
當人們習慣于生物識別、智能推薦、智能導航等技術帶給我們便利的同時,卻可能忽略了因個人隱私暴露所帶來的潛在威脅。對于學生來說,需要有意識地建立隱私防范意識,這是智能時代自我保護的必要手段。
(3)算法偏見
受數據或相關開發人員的價值觀影響,人工智能算法可能產生偏見。如美國芝加哥法院的犯罪風險評估系統就被認為對黑人存在歧視。對學生來說,需要客觀理性地看待人工智能的能力范圍并評估其可能產生的影響,盡量避免人工智能系統產生的社會公平性等問題。
(4)人身、財產安全
技術的不完善或是使用不當,都可能對人身、財產造成安全隱患。如無人駕駛汽車可能造成的交通事故,或是人工智能武器帶來的毀滅性危害等。對學生來說,不僅需要在人機協作時,確保發揮其本身的優勢,又要避免其潛在的風險;同時也需要建立起相應的智能社會責任感,以保證在進行人工智能活動時,能自覺遵守相關法律規定與道德規范。
(5)機器權利爭論
當人工智能具備了某些人類的特性后,是否應該同時賦予其人類所特有的權利,如人工智能作品的版權歸屬是否屬于其本身。
(6)機器道德自主性
隨著人工智能的持續發展,特別是當強人工智能取得突破時,人工智能將逐步從被動工具向主動工具轉變,這將對人類現有倫理道德形成沖擊。
機器權利與機器道德自主性,都屬于人工智能倫理的范疇。對于學生來說,理解人工智能會帶來哪些社會倫理的挑戰,并形成正確的人工智能倫理觀,將為學生在智能時代的長期發展指明正確方向。
以上問題涉及對人的知識儲備、行為能力、思維方式、價值觀念與社會責任等全方位的挑戰。可以認為,這是學生適應智能時代所需要的重要素養。
2.以學科內容為依據
課程核心素養,需要以課程的教學內容為依據。這意味著凝練出的課程核心素養應當是學生通過本學科教學活動所能夠習得或逐步養成的,同時該學科的教學活動對于該核心素養的形成又具有不可替代性。因此,有必要對中小學人工智能課程的教學內容進一步梳理。
本文將人工智能課程的教學內容分解為通用知識、社會影響、原理技能與實踐應用四個部分。
(1)通用知識
人工智能的基本概念、分類、發展歷史、主要學派等;通用知識的學習雖然無法直接培養學生的人工智能課程核心素養,但有助于學生了解人工智能,為其他內容的學習、思考與實踐奠定基礎。