? ? ? ? 近年來，人工智能已經(jīng)滲透進人們生活的各個方面，使人們的生產(chǎn)生活方式更加便捷。與此同時，由于智能機器承擔了大部分生產(chǎn)工作，人與人之間、人與機器之間的競爭壓力日益增大。如何保證個體在人工智能時代依然具有不可替代的核心競爭力，提高人工智能素養(yǎng)成為關(guān)鍵。教育領(lǐng)域的相關(guān)研究表明，到2030年人工智能有望將中小學(xué)教師工作的40%實現(xiàn)自動化，并且在校車路線優(yōu)化、校園安全預(yù)警等方面的應(yīng)用也將逐步深入。在此時代背景下，人工智能素養(yǎng)和閱讀、寫作、數(shù)學(xué)素養(yǎng)一樣，已經(jīng)成為應(yīng)對智能時代所必需的技能。

人工智能素養(yǎng)的內(nèi)涵

01 能力論

? ? ? ??人工智能素養(yǎng)代表的是一種公民適應(yīng)智能社會的基本能力，即個體適應(yīng)人工智能時代工作、學(xué)習(xí)和生活所需的能力。喬治亞理工學(xué)院的Long等認為人工智能素養(yǎng)既是一種個人能夠批判性地評估人工智能技術(shù)、與人工智能進行有效溝通和協(xié)作的能力，也是一種能夠?qū)⑷斯ぶ悄茏鳛樵诰€、家庭和工作等場所中學(xué)習(xí)工具的能力。

02 綜合素質(zhì)論

? ? ? ??人工智能素養(yǎng)象征著一種綜合素質(zhì)，不僅包括人工智能相關(guān)的知識和能力，還包括與人工智能技術(shù)使用相關(guān)的態(tài)度和倫理等。香港大學(xué)的Gary等認為人工智能素養(yǎng)包括“AI概念、AI應(yīng)用、AI倫理”三個部分，其中“AI概念”主要指了解基本的人工智能知識及其起源，“AI應(yīng)用”指人工智能技術(shù)在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用，而“AI倫理”指在實踐中應(yīng)用人工智能技術(shù)面臨的道德挑戰(zhàn)和安全問題。

03 總結(jié)

??? ? ??不論是能力論的人工智能素養(yǎng)，還是綜合素質(zhì)論的人工智能素養(yǎng)，都表現(xiàn)了兩個明顯的特征：都包含AI知識、AI能力和看待AI的態(tài)度等要素，研究的側(cè)重點雖不盡相同，但都認為其是公民適應(yīng)智能社會所必備的素質(zhì)，對人的發(fā)展至關(guān)重要。

人工智能素養(yǎng)的理論基礎(chǔ)

??? ? ??由國際中小學(xué)人工智能教育指導(dǎo)工作組提出的“人工智能五大理念”，為人工智能素養(yǎng)的研究奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。這五大理念闡述了機器是如何獲得“智能”、“智能”外顯以及“智能”交互，如下圖所示：

01 五大理念組成部分

??? ? ??人工智能五大理念包括：

①感知是指智能計算機用傳感器感知世界，即智能計算機從傳感器信號中提取意義的過程。

②表示與推理是指智能代理對物理世界進行表征并利用算法模型進行推理。

③機器學(xué)習(xí)是指一種在大量數(shù)據(jù)中找規(guī)律的統(tǒng)計推理方法，這種方法需要大量人工提供的或機器自動獲取的“訓(xùn)練數(shù)據(jù)”。

④人機交互是指掌握多種知識技能的智能代理與人類自然交互的技術(shù)或過程。為達到與人類自然交互的目的，智能代理需要用人類的語言進行交談、能夠識別人類的面部表情，并利用人類的文化和社會習(xí)俗來推斷人類行為的含義。

⑤社會影響是指人工智能技術(shù)既會給社會帶來正面影響，也會帶來負面影響，其正在改變?nèi)祟惞ぷ鳌⒊鲂泻蜏贤ǖ姆绞?，但其也可能給人類帶來一些挑戰(zhàn)與威脅。

人工智能素養(yǎng)模型

01 人工智能素養(yǎng)模型的構(gòu)成

??? ? ??在人工智能素養(yǎng)模型中，如下圖所示，AI知識、AI能力和AI倫理是人工智能素養(yǎng)的三個基本維度。這三個維度經(jīng)過反思實踐、動態(tài)調(diào)控、創(chuàng)新驅(qū)動、綜合評價四種機制的干預(yù)與調(diào)節(jié)，衍生出人工智能素養(yǎng)培養(yǎng)的三大目標：內(nèi)核目標、使能目標和發(fā)展目標。其中，內(nèi)核目標引領(lǐng)智能時代學(xué)生文化基礎(chǔ)的前進方向，而文化基礎(chǔ)則為學(xué)生內(nèi)核目標的達成提供原料；使能目標作為學(xué)生AI能力發(fā)展的向?qū)?，與強調(diào)發(fā)掘自身潛力，培養(yǎng)解決復(fù)雜問題能力的自主發(fā)展理念不謀而合，為培養(yǎng)學(xué)生能力同向助力；發(fā)展目標和社會參與都強調(diào)社會責任感和道德準則，發(fā)展目標特指與AI相關(guān)的責任和道德，與社會參與呈現(xiàn)出一種包含與被包含的關(guān)系。

培養(yǎng)學(xué)生人工智能素養(yǎng)的實施路徑

01 知識路徑：促進人工智能素養(yǎng)原動力培養(yǎng)的基本條件

??? ? ??AI知識的系統(tǒng)培養(yǎng)離不開人工智能教育。構(gòu)建多層次人工智能教育體系，成為學(xué)生建立系統(tǒng)、連貫的人工智能知識體系的基本條件，具體可從兩個層面入手：宏觀上可以明確人工智能教育的定位和基本框架，確立人工智能教育的發(fā)展目標，建立AI知識的評價標準；微觀上根據(jù)各級各類教育的特點，可以制定不同的人工智能教育實施方法，如中小學(xué)開設(shè)人工智能教育的校本課程、在信息技術(shù)課程融入人工智能、將人工智能與STEM教育和創(chuàng)客教育相結(jié)合等，而高等教育應(yīng)開設(shè)專門的人工智能課程，讓學(xué)生接受系統(tǒng)的人工智能教育。

02 能力路徑：促進人工智能素養(yǎng)內(nèi)生力發(fā)展的有效方式

??? ? ??AI能力的培養(yǎng)需要學(xué)生經(jīng)歷真正有意義的學(xué)習(xí)活動，故設(shè)計并實施高質(zhì)量的人工智能競賽、科普活動對于提高學(xué)生的AI能力大有裨益?；谌斯ぶ悄茉O(shè)計的游戲化活動強調(diào)多人協(xié)作、人機協(xié)作，能極大地鍛煉學(xué)生的人機協(xié)同、算法、編程、計算思維等AI能力。如搭建一輛智能小車，在讓小車逐漸獲得“智能”的過程中，小組成員不僅需要不斷交流、共同協(xié)作解決問題，還需要根據(jù)自己的知識、能力乃至喜好，創(chuàng)建不同的小車游戲活動。而不同成員的智慧貢獻，使小組的整體AI能力得到了提升。顯然，開發(fā)基于人工智能的游戲化教學(xué)活動有利于培養(yǎng)學(xué)生的AI能力，但具體如何開展這些工作還需要教師進行深刻的思考。

03 倫理路徑：促進人工智能素養(yǎng)內(nèi)驅(qū)力生成的重要舉措

??? ? ??AI倫理具有內(nèi)隱性特征，其培養(yǎng)不僅要與AI知識和AI能力相結(jié)合，還要滲透進人工智能素養(yǎng)的評價體系之中，利用“以評促學(xué)”的方式幫助學(xué)生建立正確的AI倫理觀，因此公平、可靠的評價體系就顯得尤為重要了。針對該評價體系的建立提出了外延向內(nèi)涵發(fā)展轉(zhuǎn)型的三個具體思路：①評價學(xué)科上要從“單一學(xué)科”向“多學(xué)科”轉(zhuǎn)型，由數(shù)據(jù)科學(xué)專家、計算機專家、教育心理學(xué)家和一線教學(xué)工作者開展跨學(xué)科跨領(lǐng)域的合作，以保證評價的科學(xué)性、真實性和全面性；②評價手段上要從“注重結(jié)果”向“注重過程與結(jié)果相結(jié)合”轉(zhuǎn)型，將學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)和表現(xiàn)結(jié)果數(shù)據(jù)相結(jié)合，以保證評價的準確性；③評價內(nèi)容上既要關(guān)注學(xué)生的認知過程，也要關(guān)注學(xué)生對人工智能的態(tài)度和公平意識等非認知過程。

參考資料

[1]張銀榮,楊剛,徐佳艷,曾群芳,陳際煥.人工智能素養(yǎng)模型構(gòu)建及其實施路徑[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2022,32(03):42-50.

[2]李湘.師范生智能教育素養(yǎng)的內(nèi)涵、構(gòu)成及培育路徑[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2021,(9):5-12.

[3]Wong G, Ma X, Dillenbourg P, et al. Broadening artificial intelligence education in K-12: Where to start?[J]. ACM Inroads, 2020,(1):20-29.

轉(zhuǎn)載來源：視頻課程與教師發(fā)展

轉(zhuǎn)載編輯：李斯然，丁羽翔

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