挑战来了！人工智能时代中小学生该具备哪些素养？

北京7月21日 “小学阶段应该了解人工智能产品、工具和设备如何影响人们。初中阶段要理解人们的需求如何推动人工智能的变革,以及新的人工智能技术如何对人类的经济、文化产生深远的影响。”在7月21日举行的2018全球人工智能与教育大数据峰会上,西北师范大学物理与电子工程学院教授杨鸿武表示人工智能技术与人类的交互上,中小学生该具备这样的素养。

西北师范大学物理与电子工程学院教授杨鸿武

2017年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,指出人工智能成为国际竞争的新焦点。人工智能是引领未来的战略性技术,人工智能将深刻改变人类生产生活方式和思维模式,人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。

随着机器学习、自然语言处理、计算机视觉、人机交互等关键技术突破,人工智能技术通过产业化开发转化为视频图像身份识别、智能翻译、智能监控、工业机器人、无人驾驶、声纹识别、脸部识别、指纹识别等系统与产品,快速进入人们的生活与工作环境,人工智能对教育、医疗、养老、环境保护、城市运行、司法服务、交通、农业、金融、文化等领域产生重大变革作用。整个人类社会的产业结构、经济格局、生活方式、工作环境等将被重构。

而在杨鸿武看来,中小学生将首先面临智能社会的巨大挑战。他表示,人工智能作为影响社会方方面面的颠覆性技术,会对学生的生活与学习产生重大影响,学生在居家生活、参观旅游、娱乐交际等社会活动中,随时处于人工智能系统与产品的环境中。在学习中,学生将置于智能在线学习平台之中,在智能学习系统的帮助与引导下,在智能导师、智能学伴的协助下进行自主学习、体验学习、合作学习、探究学习、游戏学习等学习活动。

“社会大众面对人工智能对产业结构、法律、社会伦理、社会治理等方面的综合冲击,由于认知的不同,表现出新鲜、好奇、激动、渴望、恐惧、排斥、对抗等复杂的心理活动。而现在的中小学生将处于智能社会风口浪尖,必须适应智能社会的学习、生活与工作环境。在中小学开展人工智能技术与工程素养教育,使学生了解人工智能技术特性和应用范围,工程师开发新设备的设计过程,以及技术如何影响人类与社会等”同时杨鸿武也表示使中小学能够正确认识、对待与使用人工智能技术与产品,显得十分迫切。

《教育信息化2.0行动计划》提出“完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容”,表明从国家层面对人工智能进入中小学教育有了明确的要求。但目前国内还缺少人工智能技术与工程素养相关内容的标准或纲要。

“开展人工智能教育,要进行人工智能技术与工程素养的融合教育,使用、理解和评价人工智能技术,理解制定人工智能问题的解决方案,实现目标所需的技术原则和策略的能力的系统培养。至少应涵盖人工智能技术与社会、人工智能技术、人工智能设计和系统三个领域的知识与技能。”在论坛上,杨鸿武透露,他的研究团队正以人工智能技术与工程素养框架研究《人工智能(初中版)》。

杨鸿武表示在人工智能技术与人类的交互素养。小学阶段应该了解人工智能产品、工具和设备如何影响人们。初中阶段要理解人们的需求如何推动人工智能的变革,以及新的人工智能技术或改良的人工智能技术如何对人类的经济、文化产生深远的影响。高中阶段应该提高对人工智能技术的敏感度,具备在全球视野下审视人工智能技术与人类的相互影响。

而在选择和使用人工智能工具素养上,小学阶段应知道不同的人工智能工具有不同的用途,应用在不同的产品中,采用各种人工智能技术和工具来实现。初中阶段可以按功能分类,选择合适的实现某种功能的应用。高中阶段有能力使用各种各样的人工智能工具,也可以解释为什么要选择某些工具来完成任务,有能力分析各种人工智能应用采用了哪些技术和工具,并能够实现较为复杂的人工智能应用。

“人工智能技术与工程素养教育首先需要明确学段素养内容框架,根据框架形成课标或大纲,最后完成教材。”杨鸿武总结道,“人工智能技术与工程素养教育内容涉及脑科学、神经生理学、数学、心理学、艺术设计学、工程、计算机科学、电子技术等多学科知识与技能,其内容涵盖了当前中小学正在开展的创客教育、STEAM教育、机器人等课程的内容与理念。随着人工智能技术与工程素养教育的成熟与发展,它将整合而成完整体系化的基础教育核心课程,根本目标是让每个孩子都能够顺利走进智能社会,无障碍地学习、工作与生活。