鐘柏昌：普及中小學人工智能教育需要注意的六對關系

普及中小學人工智能教育是順應智能時代發展、培養未來科技人才的重要舉措，可謂任務重、時間緊，充滿復雜性與挑戰性。基于筆者長期以來對人工智能教育的研究，以及近期對中小學校人工智能教育實踐的觀察與訪談，當前中小學人工智能教育存在如下六個方面的認知困惑與實踐困境需要引起大家重視，涉及課程定位、課程目標、課程內容、課程學時、課程結構和教學方式等多個層面的矛盾與平衡。深刻理解并妥善處理其中的關系問題，是人工智能教育健康、可持續發展的前提。

國家課程與地方課程：標準與特色的協同發展邏輯

處理好人工智能教育相關國家課程與地方課程關系的核心，在于構建一種基于國家課程方案和課程標準、激發地方課程創生的協同發展邏輯。《義務教育課程方案（2022年版）》確立了信息科技課程的國家課程地位，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》又將人工智能作為信息科技課程的六條邏輯主線之一，由此為人工智能教育成為義務教育的一個部分奠定了學科基礎；而教育部辦公廳印發《關于加強中小學人工智能教育的通知》，鼓勵有條件的地方和學校先行先試，要求“構建系統化課程體系，實施常態化教學與評價”，鼓勵將人工智能教育納入地方課程和校本課程，開啟了人工智能教育“在地化”與“校本化”的實踐邏輯。概而言之，這些政策文件打造出“一體兩翼”的新格局：“一體”是國家課程所保障的核心素養底線與基礎知識體系，確保人工智能教育的基礎性與公平性，重在“奠基”；“兩翼”則是地方課程和校本課程所承載的區域特色適配與學校創新活力激發，重在“賦能”。“一體”不能脫離“兩翼”而存在，“兩翼”離開了“一體”也難以生存，二者在動態平衡中共同指向學生素養的完整塑造。

當然，這一創新格局能否落地，關鍵在于各地能否在國家課程方案和課程標準的人工智能教育框架下進行系統性轉化。例如，上海市在四年級、七年級開設《人工智能基礎》地方課程，并與國家課程內容形成銜接與強化，實現了從國家“標準文本”到地方“特色實踐”的邏輯貫通；又如，《云南省義務教育人工智能課程教學指南（2025年版）》結合云南省獨特資源稟賦，充分挖掘利用生物多樣性保護、民族文化傳承、智慧農業、綠色能源、旅居康養等地方特色設計本土化教學內容，實現了科技與人文、傳統與現代的協同。盡管有許多有益探索，但在實踐層面依然存在信息科技課程和人工智能教育的虛化問題：一些地方以人工智能教育壓縮信息科技課時，國家課程為地方課程“讓路”；一些地方則以人工智能教育之名行信息科技教育之實，導致“新瓶裝舊酒”。因此，中小學校必須強化底線意識，一方面要堅持以國家課程為主體，確保信息科技課程開齊開足；另一方面人工智能教育要落實國家課程精神，實現富有張力的個性化發展。需要注意的是，一些地方和學校強調獨立開設人工智能課程，卻主要占用信息科技學科的課時。人工智能課程如果作為地方課程和校本課程獨立開課，那么課時就應該主要從地方課程、校本課程、綜合實踐活動課程中統籌安排。

通識教育與拔尖培養：普及與培優的層次化育人邏輯

與其他學科類似，通識教育與拔尖培養這對關系揭示了人工智能教育目標的雙重性，其核心要求是構建一個縱向貫通、橫向銜接的層次化人工智能教育體系。通識教育遵循“廣譜浸潤”邏輯，目標是讓所有學生形成適應智能時代的基本認知、應用能力與倫理意識，因此離不開課程設計的低門檻、強體驗與廣覆蓋。在基礎教育領域，所謂拔尖培養（也稱“培優”）主要說的是拔尖人才的早期培養，需要遵循“早期識別與縱深孵化”的發展邏輯，為通識教育向培優教育轉換提供內部通道，為潛在創新人才培養設計進階模式。顯然，通識教育與拔尖培養并非割裂關系，而是同一育人體系中的不同層次。

目前，在通識教育方面，教育部基礎教育教學指導委員會于2025年5月發布《中小學人工智能通識教育指南（2025年版）》，構建了一個分層遞進、螺旋上升的人工智能通識教育體系，為人工智能通識教育的普及奠定了良好基礎。浙江、天津、安徽等地紛紛出臺地方性人工智能通識教育指導意見或課程綱要，廣泛開展人工智能通識教育實踐。然而，在人工智能人才的拔尖培養及其與通識教育的有效銜接方面，依然缺少充分的研究、系統的實施方案和有效的保障機制，目前仍主要停留在競賽主導的育人模式，手段單一、效益偏低。為此，在教育對象方面，需要建立完善、科學的甄別機制，并為拔尖人才培養提供項目式深度學習平臺和過程性學習評價機制；在教育目標與內容方面，除了人工智能素養的培養，還要強調跨學科創新能力的培養與評價，實現雙輪驅動；在進階路徑上，可以通過院校合作、校企合作等方式構建“必修課程奠基—社團活動激趣—競賽項目錘煉—高階研學拓展”的連續譜系，為學生提供差異化培養方案；在機制建設方面，可以將人工智能教育有序融入“沃土計劃”和“脫穎計劃”之中。

新一代與老一代課程內容：技術演進的時代分野邏輯

中小學人工智能教育并非新事物。2003年版的《普通高中技術課程標準（實驗）》中就已設立了“人工智能初步”選修模塊，只不過因為技術和理念的更新，當前所強調的人工智能教育與之在內涵上存在明顯差異。然而在教育教學實踐中，一些地方和學校未能與時俱進，存在比較突出的“新瓶裝舊酒”現象，以中小學人工智能通識教育之名開設傳統編程課程、機器人課程、無人機課程、開源硬件項目課程等，脫離新一代人工智能的實質，遠離智能技術工具、算法、模型、系統等的體驗、應用與設計。[1]

造成這一現象的根源，一方面在于未能把握新一代人工智能教育的獨特內核與演進邏輯。2022年ChatGPT的誕生是人工智能知識史上的一個新的分水嶺，有人提議以2022年為界，將時代劃分為前人工智能（Before AI，簡稱BAI）時代與后人工智能（After AI，簡稱AAI）時代。如果說BAI時代的核心技術邏輯是“預設規則的自動化”（如編程、機器人、開源硬件等），那么AAI時代的技術邏輯就是“數據驅動的智能生成”。人工智能教育內容更新的根本轉向，是從學習控制機器轉向理解數據、算法、模型如何協同產生智能。筆者曾提出五條邏輯主線—工具智能化、問題模型化、模型優化、思維可視化、道德情感內化—為這一轉向提供了演進框架。[2] 基于內容更新的轉向，人工智能教育課程設計必須實現三重核心轉向：從“編碼實現”轉向“工具體驗與協同”，讓學生在與成熟AI工具的交互中建立直觀認知；從“結構搭建”轉向“模型構建與優化”，讓學生經歷從特征提取到智能涌現的完整過程；從“技能訓練”轉向“思維發展與倫理審視”，深化計算思維與系統性倫理思辨。

另一方面，在人工智能教育教學實踐中也存在有關企業利益的裹挾。人工智能教育離不開學習軟件和訓練平臺，需要智能硬件和算力的支持，部分學校由于缺乏課程資源和師資還需要引入校外機構提供課后服務項目。因此，作為科技教育的新風口，中小學人工智能教育被諸多科技教育類企業看好，紛紛投入資源和力量開拓市場。疊加前一方面的原因，一些企業所開發的產品、課程資源及服務同樣停留在BAI時代，資本力量的裹挾更進一步導致人工智能教育內容的更新舉步維艱，這特別需要引起教育行政部門和中小學校長的關注，進一步明確遴選標準、提高甄別能力。

獨立開課與融合開課：虛實并行育人的課程互補邏輯

獨立開課與融合開課的關系問題，關乎人工智能教育能否在學校課程體系中獲得實體化地位。換言之，如果處理不好這對關系，很可能就會進入融合陷阱：以融合開課之名削減新一代人工智能教育的實際開課課時。

實際上，獨立開課與融合開課代表著兩種不同的課程實施邏輯。獨立開課遵循“系統建構”邏輯，通過專設課時保障知識體系的完整性與學習的連續性，是課程主體地位的重要體現。融合開課在學理層面遵循的是“跨學科賦能”邏輯，旨在通過情境遷移展現人工智能的通用價值，促進知識的深度融合與應用；在實踐層面體現的是“間接性滿足”邏輯，即通過融合開課才有可能補齊人工智能教育課程實施所需的課時、設備和師資等條件。當前，各地發布的地方性人工智能教育課程綱要大都提倡與信息科技課程、通用技術課程、勞動教育、綜合實踐活動融合開課，充分體現了上述兩個層面的訴求。這有利于快速普及人工智能教育，但在實踐中也可能因為信息科技、通用技術教師的慣性經驗，很容易導致人工智能教育被淹沒在傳統技術課程之中而“有名無實”或“名不副實”。

破解之道，關鍵在于確立人工智能教育“獨立為基、融合為用”的實施原則，以達成虛實并行育人的目的。獨立課程主要包含人工智能教育的基礎性、前沿性教育內容，是人工智能教育的主陣地，應該明確獨立課時、開課年級和時段、課時來源等。例如，上海市明確義務教育階段在四年級、七年級開設《人工智能基礎》地方課程，每周1課時，每個年級總計不少于30課時；又如，安徽省要求各地在小學三至六年級，初中七、八年級，高中高一、高二年級共8個年級獨立開設人工智能通識教育課程，將其納入學校現有課程體系。就融合開課而言，一方面可以在現有信息科技課程中融入人工智能相關內容，如《普通高中信息科技課程標準日常修訂版（2017年版2025年修訂）》必修一模塊的主體部分已更新為人工智能；另一方面，其他學科課程則可以結合學科特點適配人工智能賦能案例，例如普通高中藝術課程提出“觀察機器人繪畫、演奏和舞蹈等，嘗試借助人工智能進行作曲、寫詩、作畫”等內容要求，[3] 均體現了“融合為用”的原則。

一體化課程設計與多學段同時開課：課程校本化實施的內螺旋邏輯

作為一個新興且有較高開課條件要求的教育科目，人工智能課程很難在全國各地齊頭并進開設，這是客觀事實。在人工智能教育普及達成之前，相當一部分地方都將存在不同年級、不同學段同時開課的情況。同時開課就意味著不同年級、不同學段的學生在學習人工智能課程時普遍缺乏先備知識，即以接近零起點狀態接受人工智能教育，這是課程建設與實施中比較特殊的情況。

教育部辦公廳印發的《關于加強中小學人工智能教育的通知》不僅要求“構建系統化課程體系”，而且提出了螺旋上升的學段目標，要求小學低年級段側重感知和體驗人工智能技術，小學高年級段和初中階段側重理解和應用人工智能技術，高中階段側重項目創作和前沿應用。顯然，這旨在強調中小學人工智能課程的一體化設計。然而，多學段同時開課對落實這一文件精神帶來了挑戰。

多學段同時開課是地方響應國家戰略需求的行政部署邏輯，一體化課程設計所蘊含的螺旋上升邏輯是尊重學習規律的課程設計邏輯。化解這對關系的表面張力需要“兩手抓”：一方面，各地要盡早開展人工智能教育的普及工作，盡快建立學段間螺旋上升的一體化課程體系；另一方面，要依據學生認知發展的階段性特征和學習內容的學段差異，對課程內容做校本化實施，構建“起點相似、深度各異、序列遞進”的學段內螺旋上升的課程體系。

后者意味著各學段雖可能同時啟動人工智能課程，但依然可以體現出每個學段內的螺旋上升軌跡。依據核心素養發展的三層架構[4]和逆向學習思路，這一軌跡在每個學段都應呈現三條演進線索：在知識維度，從事實感知（是什么）到理解應用（如何用）再到原理探索與創新（為何能、如何創）；在思維維度，從具象操作思維到抽象邏輯思維再到復雜系統思維；在實踐維度，從工具應用者到模型調優者再到問題解決與系統設計者。課程校本化實施的首要任務，是依據螺旋上升邏輯錨定本學段的核心學習目標與關鍵實踐任務，避免與其他學段內容的簡單重復或無序拔高，確保學生在每一個認知階梯上都獲得適切的挑戰與支持，實現素養的連貫培養。

需要強調的是，要達成上述每個學段內的螺旋上升，離不開適配不同學段學生認知水平的人工智能學習工具：從非代碼工具到圖形化低代碼工具再到文本化低代碼工具和全代碼工具。例如，借助非代碼工具和圖形化低代碼工具，小學生也可以做人工智能模型的訓練與部署，設計和制作能夠解決真實問題的智能交互系統；而對于高中生而言，同樣的系統可以采用文本化低代碼工具甚至全代碼工具來實現。

正向學習與逆向學習：從應用到理論的教學邏輯

新一代人工智能的發展，得益于連接主義（強調學習能力）的深度學習算法的崛起，并正在走向與符號主義（強調邏輯推理）和行為主義（強調環境互動）的融合，具有鮮明的前沿性和專業性。想要讓青少年學生觸摸這種專業性極強的前沿科技，如果從人工智能底層的概念、算法、模型、框架開始學起，無疑具有極高的門檻，不利于激發和維持學生的學習興趣。因此，如何面向中小學生設計合理的學習路徑極為重要。

過往有關人工智能的教育帶有明顯的大學專業教育下移的痕跡，側重底層理論知識的學習，在掌握理論知識的基礎上再過渡到具體應用，容易導致中小學教師和學生產生畏難情緒，缺乏獲得感。這種重在把理論知識講深講透、強調從理論到現象的學習路徑被稱為“推演法”，筆者在此稱之為正向學習方法；與此相對，楊振寧先生主張采用滲透式學習和歸納法，從解決實際問題出發培養學生理解和發現理論知識的能力，[5] 筆者針對中小學科技教育提出了以逆向工程、糾錯教學等為代表的逆向學習方法和聚類教學。[6]

改變從理論到應用的正向學習路徑，轉向從應用到理論的逆向學習，是破解人工智能教育高門檻難題的關鍵教學邏輯轉向。這一轉向的實質就是前置工程性實踐，將實踐應用作為激發學習興趣、建立認知經驗的起點，而后再導向原理性追問，真正體現“體驗—感知—探究—理解”的認知生成邏輯，實現通過工程思維牽引科學思維的目的。具體到人工智能教育，就是面向真實問題解決，從現成的智能工具的體驗、運用開始，或者從模型的搭建、訓練、應用（工程與技術方法）開始，漸進理解其后的算法思想。

總之，中小學人工智能教育已經邁出了“獨立行走”的第一步，盡管還有很多問題與不足需要逐步解決，也有很多觀念分歧需要求同存異，但只要共同呵護、共同努力，就可以在這個人工智能時代與教育強國建設同頻共振、行穩致遠。

參考文獻

[1] 鐘柏昌. 以信息科技課程之名行人工智能課程之實行不通—淺談信息科技課程與人工智能課程的異同[J]. 中國科技教育，2025（06）：6-8.

[2] 鐘柏昌. 新一代人工智能教育的五條邏輯主線[J]. 人民教育，2024（24）：12-16.

[3] 教育部課程教材研究所. 做好中小學課程日常修訂，推動基礎教育課程高質量發展[J]. 基礎教育課程，2025（12）：5-8.

[4] 鐘柏昌，李藝. 核心素養如何落地：從橫向分類到水平分層的轉向[J]. 華東師范大學學報（教育科學版），2018（1）：55-63+161-162.

[5] 陳清梅. 論基礎物理的滲透式教學[J]. 物理，2006（06）：526-528.

[6] 鐘柏昌，劉曉凡. 人工智能教育教什么和如何教—兼論相關概念的關系與區別[J]. 中國教育科學，2022（03）：22-40.

本文系2025年度國家社會科學基金教育學重點項目“人工智能教育學研究”（項目編號：ACA250024）的研究成果

（作者系華南師范大學教育信息技術學院學術分委員會主任、教授、博士生導師）

《人民教育》2026年第3—4期

作者：鐘柏昌