当前教育信息化基础设施尚在普及完善、“互联网+教育尚在互相催化融合时，人工智能作为信息技术的更高发展阶段，人工智能时代的来临冲击着人们的生活、生产、学习等各个领域，也加速拓展在教育领域的广泛应用，毫无疑问会深层次推动教育教学改革与创新发展，进而给未来教育带来机遇和挑战。近年来，世界各主要大国对人工智能发展的支持力度不断加大，各国都在积极调整自身发展的策略，以顺应时代发展的潮流和趋势。早在2012年，日本在中小学中开始普及编程教育科目。2016年初，美国前总统奥巴马狂砸40亿美金推动编程教育，并发起“编程一小时”的运动，旨在让全美小学生开始学习编程，更早接触计算机，称要让每个美国孩子在小学具备最简单的编程能力，创客教育及STEAM已成为美国素质教育的核心，编程、3D打印、机器人等新技术也已走进了美国的中小学校。依据相关机构的测算，美国K12阶段约有超过1200万的孩子已接受在线编程教育。2016年，芬兰已经将编程列入课程核心，促使全国小学的学生能够尽早接触这一门崭新的通用语言。2017年6月，加拿大政府宣布，国内从幼儿园到高中的学子很快将开始学习电脑软件编码和其他数字技能，在新的英国国家教学大纲里，5-7岁的学生需要通过计算机课程掌握：英国5岁以上的孩子都必须学习编程，11岁的孩子必须具备电脑双语。此外，包括韩国、新加坡等国家，为全面推动少儿编程教育，都已将编程纳入中小学正规课程。在我国，2017年3月，人工智能首次被写入政府工作报告，成为“两会”热词。2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确提出要提出实施全民智能教育项目，完善人工智能教育体系，建设人工智能学科，在中小学阶段设置人工智能相关课程。2018年初教育部陆续发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》和《中小学数字校园建设规划的通知》鼓励中小学探索“创客教育”等新教育模式，使中小学生具有较强的信息意识与创新意识，养成数字化学习习惯。作为教育界，自然不可能置身事外，理当未雨绸缪，积极应对。
一、存在的问题
（一）中小学生科学素养缺失严重，无法适应人工智能时代发展
当前中小学学校教学主要以知识教育为主，中小学的对科学教育课程重视度不够，在学校教育中处于“边缘化”境地，很多学校甚至没有开设专门的科学课程，“科学课”几乎没有涉及人工智能方面的内容，缺乏编程课程，大部分学校只是以课外活动、兴趣小组、培训班等形式开展活动，创客教育还处于起步阶段，发展良莠不齐，导致大部分中小学生的科学素养严重欠缺，与全面普及人工智能教育还有很大的距离。但是，我们应该清晰地认识到编程教育是未来人工智能教育时代的重要组成部分，进入中小学学校教育体系是必然趋势，为了适应人工智能时代的到来，教育部门应该做好规划，让中小学生更早地接触人工智能教育，以应对智能时代的发展。
（二）传统的应试教育存在诸多弊端，急需建立新型教育体系
应试教育背景下的教师需要从事大量的重复性和繁琐性工作，作为中下学生，长期的死记硬背带来的知识固化与滞后，导致中小学学生课业负担沉重，学生成为“考试的机器”，这种培养模式培养出来的孩子，难以适应未来社会的发展，特别是人工智能时代的发展。人工智能教育能够获取更多的教育资源，运用数据处理技术化解各类教学问题，逐渐降低记忆、复述、再现等低层次认知能力的重要性，同时也可以把学生和教师从简单、机械、繁琐的工作中解放出来，减少考试和教学负担，然后从事更具创造性的工作，激发学习活力多样化个性化地培养人才，培养学生创新能力，更好地迎接人工智能时代的到来。所以，人工智能教育不仅是一种新工具、新方法，还代表着一种新思维和新素养，面对人工智能时代的到来，不能让作为一线城市的中小学生对人工智能还依旧心存神秘感和畏惧感，为此，应该从基础教育阶段就予以重视，让中小学生具备人工智能的理解力、应用力和鉴赏力，积极了解人工智能的新产品，掌握使用人工智能产品的新方法，才能更好的适应人工智能时代的需要，做优秀的社会主义事业接班人。
（三）面对人工智能教育，中小学自身面临一系列“应对难”问题
一是作为新生事物，普及难度大。人工智能教育对各级教育主管部门、学校、教师和学生都是一个新的挑战，习惯于传统的管理模式模式、教学模式和学习模式，在思想上都没有做好准备，在中小学普及人工智能教育都显得无所适从，不知从何下手，不知从何切入，为人工智能教育的普及带来了困难。二是缺乏专业师资，培养难度大。客观地说，中小学教师在该领域的知识储备是不足、培训不足，必然在实施人工智能教学则面临人工智能知识难教、教师不敢教、教学表现形式难度大的困难。人工智能教育所涉及的内容很多，且都是跨学科知识，需要跨界融合，对教师的综合素质要求较高，目前具备跨学科综合素质的教师极少，因此能够在中小学教育开展人工智能教育的师资严重奇缺。三是缺乏专业教材，教学难度大。使得人工智能教育进入中小学课堂障碍重重，可以说缺少教材是人工智能教育进入中小学课堂的最大障碍。四是放弃传统教学模式，改革创新模式难度大。人工智能教育所涉及很多内容都是新领域、新技术、新知识，如果仍然套用传统的中小学教学模式显然已不适应，这就要求开展人工智能教育的教师迫切需要开展新型教学模式、教学方法和学习方式的研究，探索新型的教学模式、教学方法和学习方式。
二、对策与建议
（一）做好顶层设计，把人工智能上升教育发展的战略地位，构建新型教育体系
人工智能融合教育发展已经上升为国家战略，人工智能教育是推进教育均衡发展、促进教育公平、提高教育质量的重要手段，也是实现教育现代化不可或缺的动力和支撑。其中，政府在落实人工智能教育落地的实际应用中扮演着重要角色，但是，目前人工智能技术在的教育中的应用尚处于起步阶段，随着人工智能技术的进步，其在教育领域的应用程度必然会进一步地加深，人工智能教育的应用空间也会更加广泛。为此，作为政府部门需要未雨绸缪，在政策上做好人工智能教育发展的顶层设计，明确人工智能教育发展战略，把人工智能教育上升为教育发展的战略地位，制定相应的人工智能教育的扶持政策、优惠政策、人才政策，充分利用社会力量参与人工智能教育建设，设立市级人工智能教育发展专项基金，通过人工智能教育创新，推动基础教育人才培养模式的与时俱进，提升中小学校信息化建设与应用水平，推动信息技术与教育教学的深度融合，以教育信息化支撑和引领教育现代化，促进基础教育优质均衡发展，推动新型教育体系的建构，逐渐实现教育现代化的战略目标。
（二）设置人工智能课程，逐步推行编程教育，提高中小学生的科学素养
在中小学校设置人工智能课程，把人工智能列入中小学必修内容，让人工智能教育融入中小学课堂，通过设置人工智能课程，逐步推行编程教育，重在提升中小学生传统的逻辑思维能力和思维方式的转变，提高中小学生的科学素养。编程课程可以通过开发“智能硬件”“智能机器人”“可穿戴技术”“图式编程”等综合实践课程，通过游戏及图形化编程培养中小学生的兴趣和思维习惯。在中小学校实施人工智能需要要注意以下几个问题：一是要从人工智能基础知识教学入手，进行人工智能启蒙教育；二是要让每个学生学会与智能工具打交道，体验日常生活中的人工智能产品；三是要分学段实施不同层次的编程教学，学习用编程解决实际问题，培养计算思维、创新思维等信息时代的基本素养。总之，让人工智能课程进入中小学生课堂，我提高中小学学生的科学素养，适应智能时代的重要举措，也是改变传统教育模式的创新之路。
（三）整合教育资源，以创客教育为基础，积极推进人工智能教育发展
创客教育是在“互联网+”创客时代新出现的一种融创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体的新型教育模式，是一种以STEAM课程为载体，在课程中体验，在活动中创新， 注重动手实践、注重跨界融合、注重开拓创新、鼓励协作分享和强调做、学、创合一的教育理念。在创客教育席卷全球的背景下，部分中小学校已经开始了创客教育，已经得到了一定程度的发展，并且逐渐涌现出一批从事创客教育活动的教育创客，成立了各种富有特色的创客空间，形成了STEM教育及课程、机器人教育及课程、无人机教育与课程、儿童编程教育、3D打印设备及应用、VR虚拟现实、AR增强现实等应用技术、实验室创客课程、创客教具类产品、创客空间设计、3D创客教室、虚拟创客、虚拟动画等各种形式的创客类型。创客活动通过各种综合学习和实践，在实践中引导中小学生联系生活、生产和社会实践开展各类课题研究，如硬件研发、APP编写等，客观上提高中小学生科学创新素养，为此，人工智能教育的发展需要进一步整合的教育资源，特别是创客教育，为下一步人工智能教育的开展奠定基础。
（四）辅助日常教学，改变传统基础教育人才培养模式，提升中小学教学质量
人工智能在基础教育领域能够得到充分的创新应用，其中最重要的目的就是通过人工智能技术来辅助中小学的日常教学，充分利用人工智能技术支撑基础教育人才培养模式的创新、推动基础教育新型教育体系的构建，提升基础教育治理能力的提升。为此，中小学校需要积极探索智能信息化环境的课程改革、教与学方式变革、评价方式改革、教育科学决策等智慧应用探索，构建包含智能学习、交互式学习、智慧教学、智慧学习、智慧管理的新型教育体系；积极探索建设和应用教育大数据，在备课、授课、课后、互动等各个环节为师生提供智能内容和智能工具解决方案；积极探索通过先进的人工智能教育如何更好地践行“因材施教”，实现分层教学和个性化学习等，为每个中小学生提供个性化、定制化的学习内容、方法，从而激发学生深层次的学习动力和探索欲望；总之，通过推动人工智能在教育、教学、管理、资源建设等全流程应用，打造优质教育发展、特色教育发展、数字教育治理的示范单位。通过实现人工智能与教育的深度融合，构建智能化、网络化、优质化、个性化、终身化的教育体系，以改变传统的教育教学模式，提高基础教育培养质量的提升。
（五）培养师资队伍，加大人工智能教育师资培训力度，提高教师信息化水平
教育信息化2.0和人工智能教育的发展对中小学教师的信息素养提出更高的要求，《关于全面深化新时期教员队伍树立变革的意见》要求中小学教员要主动顺应信息化、人工智能等新技术改造。为此，教育主管部门需要加大对中小学教师人工智能教育的培养力度，可以在遴选一批信息化管理能力较强的优秀校长、信息技术应用能力较强的骨干教师，在师范类大学开设人工智能课程，或者整合人工智能企业和其他相关社会资源对中小学人工智能教师开展针对性培训，探索培养适应人工智能教育等新技术挑战的专业教师，开展智能教育领导力研修和教学能力研修，为人工智能教育培养专业的师资队伍，为中小学开设人工智能教育课程培养种子力量，同时也为下一步全面开展人工智能教育课程奠定基础，以积极适应人工智能时代的发展需要。
（六）遴选实验学校，开展人工智能校园建设，实现人工智能与教育深度融合
2018年初中共中央国务院颁发了《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》，意见指出：教师要主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学。《教育部教员工作司2018年工作要点》进一步指出各级各类学校教师要积极主动探索信息技术、人工智能等支持教师决策、教师教育、教育教学、精准扶贫的新路径，支持和完善部分学校引入人工智能教学实验。为此，应该积极开展人工智能试点学校，遴选一批具备条件的学校，建立人工智能教育实验校，探索开展人工智能教育校园建设，建设一批人工智能教室，有效整合新技术手段，建立以学习者为中心的智能教育环境，为中小学教师教育教学创新提供有力支持；可以从试点学校的中小学教师为抓手，积极推动中小学教师利用智能助手和情境化学习资源等优质资源，创新教育教学模式和人才培养模式；启动人工智能助推中小学教师队伍建设行动，促进人工智能技术与基础教育的融合，进一步提升广大中小学教师整体的科学素养和信息技术应用能力。
AI时刻第四期中乂学教育松鼠AI的创始人栗浩洋曾这样讲过：
人工智能会颠覆传统教育。
教育在过去一千多年来没有什么变化。像通讯方面，已经从过去的烽火台变成现在的微信，交通方面，从过去的骑马变成现在的高铁和飞机，甚至可以坐着火箭上月球。但是教育始终没有很大的改变。从1000年前的老师教学生，到现在还是老师在台上教学生这样一种非常辛苦的状态。人工智能的教育是把过去的教育业态的一种彻头彻尾的颠覆。它给学生做一个用户画像，不再说你是好学生还是差学生，而是你对知识点的掌握程度，以及你对每个知识点掌握的速度和能力你，并且可以对你的未来做预测，比如说，中考或者高考分数。就是在这样的过程中，通过对每个孩子的了解，为每一个孩子量身定做设计方案，分配不同的学习路径。AI从真正意义上做到了“因材施教、有教无类、教无定法”。
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