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观点 | 人工智能时代信息科技课程变革

2025-06-26 | 157|

2024年11月18日,教育部发布《关于加强中小学人工智能教育的通知》(以下简称“通知”),提出了人工智能教育六大主要任务和举措,要求2030年前在中小学基本普及人工智能教育。


2025年5月12日,教育部基础教育教学指导委员会发布了《中小学人工智能通识教育指南(2025年版)》和《中小学生成式人工智能使用指南(2025年版)》。


如何在人工智能时代重构信息科技课程,是摆在眼前的紧迫议题。为了深入地探讨人工智能时代信息科技课程变革之路,中国信息技术教育特别邀请了高校专家、教研员和一线教师共同就此话题展开讨论。详细内容快跟着信息技术考试系统的小编一起来看看吧~


中国信息技术教育:人工智能的核心在于技术的革新、应用的拓展以及对社会各领域的深刻影响,各位怎么看待人工智能对教育产生的冲击和影响?


王荣良:技术是人的延伸,技术可以降低人的能量开销,提高效率,也可以实现超越人类能力的行为,使人更轻松地达成目标。从职业视角出发,作为一种技术,人工智能的发展理所当然地会影响传统教育内容。随着部分行业与工种已经或将要被人工智能所替代,部分传统技能的学习将被弱化甚至取消,而操纵人工智能技术的学习将被强化。目前,我们所希望的是通过人工智能提高学习效率,以实现真正意义上的因材施教和个性化学习。这一愿望的实现,既需要教育工作者探索人工智能技术环境下新的教与学方式,同时也需要专业技术人员在教育垂直领域进行人工智能技术应用的深入开发,以精准的学习评价技术为核心,辅之以适应的学习资源与学习方式,实现高效的学习行为。


梁祥:人工智能并非取代教师或学生,而是通过优化分工,让教育回归本质——教师更聚焦育人,学生更自主成长,人工智能则成为支持这一目标的“隐形桥梁”。未来的教育,将是人机协作、相互成就的新生态。第一,教师从“传授者”转变为“成长导师”。第二,学生从“被动接受者”转变为“主动探索者”。第三,人工智能从“应用工具”转变为“教育基础设施”。


张青:与曾经的互联网一样,人工智能有积极的影响,如它能提供个性化学习支持,根据学生情况定制学习路径和内容,提升学习效率,它也能模拟真实场景,为学生创造沉浸式学习体验。但它也有消极影响,如会导致学生过度依赖智能工具,缺乏独立思考和解决问题的能力,且现阶段人工智能生成的内容存在质量参差不齐的问题,可能对学生产生误导。作为教师,我们需客观看待其影响,积极利用人工智能工具,同时,要注意培养学生的批判性思维,引导学生对人工智能提供的信息进行分析和判断,不盲目接受。



中国信息技术教育:中小学信息科技课程一直在不断地发展变化,人工智能浪潮将给信息科技课程带来怎样的影响和冲击?


王荣良:回顾信息技术课程的发展历程,变化是主旋律。可以预见,信息科技课程将会经历大规模引入人工智能的教学内容、教学实践探索与理性反思、人工智能真正融入信息科技课程体系等变革过程。基于人工智能技术的发展性,课程中的人工智能逻辑主线需要扩容,既要符合教育部“通知”的要求,也要符合技术发展和社会应用的需要。同时,信息科技课程有必要率先开展人工智能环境下教学方式变革的教学实践探索,培养人机协同时代的新人才。2022年,《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》将原来的“信息技术”课程改为“信息科技”课程,课程名称增加“科”字,这给教育从业者的暗示是:信息科技课程有了科学的根基,课程将不再随着技术的发展而随意变化。对中小学生而言,对应“科”的理解是高门槛的,对应“技”的应用仅是技术工具。因此建议:第一,在扩充课程人工智能逻辑主线的同时,从学科内容的相关性和学生认知能力两方面兼顾并保持课程其他五条逻辑主线与人工智能逻辑主线的关系一致性;第二,基于人工智能内核与学生认知能力,提炼人工智能的学习内容,求精而不以量多为优。


梁祥:作为一线教研员,我深刻感受到人工智能正在重塑信息科技课程的方方面面。这种变革不是简单的技术叠加,而是教育理念和教学范式的根本性转变。结合多年教研实践,我认为人工智能浪潮将推动信息科技课程实现以下关键突破:一是课程定位的重构——从技能训练到思维培养;二是教学实践的创新——虚实融合的项目学习。


张青:从事信息技术学科教学近30年,给我的感受是,从最初的教各种输入法、操作系统与办公软件的使用,到讲解数据分析与程序设计以及信息系统的组成及影响,本学科受技术的影响非常大。人工智能浪潮将给本课程添加新内容,如在生活和社会中的应用案例、机器学习、深度学习的概念以及简单的算法原理等。在教学方法方面,教师不再单纯是知识的传授者,而要成为学生学习的引导者。教师要具备筛选和整合资源的能力,要能根据教学目标和学生实际情况选择合适的资源用于教学,同时也要鼓励学生合理利用资源进行自主学习,培养学生的实践能力和解决问题的能力。



中国信息技术教育:人工智能的到来将对信息科技课程产生影响,但有人说“信息科技”课程名称要改为“人工智能”,各位怎么看待这种观点?


王荣良:人工智能技术的发展应用,促使信息科技课程的教学目标与内容发生变化是可以理解的,至于是否需要将课程更名为“人工智能”,则是要判断两者课程目标的可替换性,即“人工智能”的课程目标能否覆盖“信息科技”课程目标。从“人工智能”与“信息科技”的学科隶属关系而言,这样更名的必要性不大。从目前各地区或各机构已开设的人工智能课程来看,相当多的课程内容都是人工智能的周边内容或支持技术。这些学习内容与现有的信息科技课程内容有高度重叠,且知识序列一致性弱。出现这种现象是可以理解的,当“人工智能”作为独立课程,能够让中小学生理解的人工智能核心学习内容是无法覆盖各学段各年级开课的。当然,也会出现另一种现象:一节人工智能公开课,讲授一个人工智能相关的算法应用。该算法专业与小众,表现出强烈的人工智能专业性,以致听课的教师也需要通过网络查询了解相关知识。按教师的演示步骤,学生应用算法操作并不难,教学过程顺利。带来的思考是:学生究竟学到了什么?由此,以现有的信息科技课程为基础,研究并梳理适合中小学生的人工智能学习内容融入信息科技课程,并结合科学、劳动等跨学科学习以及适量的人工智能地方课程,是开展人工智能教育比较可行的方法。


梁祥:我认为当前阶段不宜简单更名,但需要深度重构课程内涵。理由如下:第一,学科本质决定课程边界。信息科技课程的核心目标是培养数字时代公民素养,其知识体系包含六大逻辑主线。人工智能仅是其中一环,就像我们不能因为算法重要就将课程更名为“算法课程”一样。第二,基础教育阶段的特殊性。义务教育强调通识教育,需要保持知识结构的完整性。通过跟踪研究表明,过早聚焦单一领域会导致学生知识结构失衡。建议采取“框架稳定、内容更新”的策略,通过项目式学习实现人工智能与信息科技的有机融合,这才是符合基础教育特点的发展路径。


张青:我不赞成这种观点,这种观点夸大了人工智能在信息科技课程中的地位。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》中明确指出,第四学段(7~9年级)的课程内容是“互联网应用与创新、物联网实践与探索、人工智能与智慧社会”,可见人工智能只是信息科技课程内容的一部分。在国家没有出台相应指南及普及读本,以及现有教材中涉及人工智能内容跟不上技术发展的背景下,我赞成教师根据现有文件,将人工智能的内容融到信息科技课程各学段的学习内容中。例如,小学阶段侧重体验“AI绘画”等,让学生感知人工智能技术,并且知道在使用人工智能时应该遵守的道德规范;初中阶段理解语音识别、图像识别等技术,在理解的基础上能应用人工智能技术解决问题;而高中阶段能进行项目创作,解决生活中的痛点问题。同时,在融入的过程中要根据学生的认知水平,注意难度把握。


廖丽鸳:我认为课程名称不需要修改,但课程内容需要动态更新,以适应日益变化的技术迭代。第一,“信息科技”课程,教学内容可以更全面。信息科技课程的培养对象是中小学生,目标是培养学生适应数字社会的综合能力,内容包括数据意识、算法基础、人工智能等。若改为人工智能,则过分聚焦,教学内容必定受限,能否支撑起三个学段的学习需求也未可知。第二,人工智能是信息科技的重要分支,但将其作为课程名称可能窄化课程内涵,忽略编程基础、网络原理、数字伦理等其他关键领域。人工智能不是凭空产生的,是在硬件算力的指数级增长、软件与算法的持续进化、数据资源的积累与处理、网络与协同技术的有力支撑等基础上发展起来的。作为中小学基础课程,不能只有结果,没有基础和过程。第三,信息科技作为“元学科”更具包容性。技术热点迭代迅速,若频繁更名会导致课程体系不稳定。同时,教育需兼顾技术创新与基础普及,欠发达地区可能因师资和硬件限制难以全面转向人工智能,维持现有框架更有利于教育公平。在“信息科技”框架下以及在整体课时固定的情况下,各地可以通过调整六条逻辑主线的比例和权重来实现差异化教学,以适应不同水平的学生发展的需求。



中国信息技术教育:全国各地都在开设地方人工智能课程,人工智能课程应着重培养学生哪些方面的能力?


王荣良:“通知”指出,“鼓励将人工智能教育纳入地方课程和校本课程”。地方课程和校本课程是开展人工智能教育的主场。这些课程将以信息科技课程为基础,多样化地呈现具有地方特色的人工智能教育。一般而言,在中小学实施的人工智能教育内容涉及三个方面:人工智能概念及原理理解、人工智能工具的操作性应用、人工智能技术应用。在这三类学习内容中,人工智能概念及原理理解只能是少量的、浅显的和易理解的;人工智能工具操作应用的难点并非人工智能知识与技能本身,如与大模型对话中的提示语设计,关键技能所涉及的是语言理解及组织的一般性技能和具体应用领域的专业性知识;相比较而言,运用人工智能技术开发一个具有智能属性的应用装置是开展人工智能教育的一种很好的学习形式和学习内容。由此,课程可以在理解人工智能技术具体功能的基础上,培养学生发现问题的能力、运用人工智能技术设计系统解决问题的能力、人工智能技术选择和功能评估能力。另外,人工智能伦理也是重要的学习内容,学生需要有准确的判断力。


梁祥:“通知”指出,“2030年前在中小学基本普及人工智能教育”。这就要求必须以国家版的人工智能课程标准为基础。目前,国家版的人工智能课程标准还未出台,各地区并没有等待国家的统一标准,而是开展地方人工智能课程实践。我个人的观点是,有条件的地区可以试点开展,为未来全面开设课程做好前期准备工作。人工智能课程应着重培养师生以下四个方面能力:一是智能思维力:培养智能思维方式,形成人机协作的认知体系;二是引导沟通力:主导人工智能交互流程,使输出满足需求;三是整合应用力:发挥人机协同优势,实现增效增值;四是决策判断力:保持独立思考,做人工智能输出的把关者。


张青:在高中阶段,人工智能课程要着重培养以下几方面能力:第一,算法与程序设计能力,如构建人工智能模型基础的各种经典算法,掌握一种能够实现人工智能算法和模型的编程语言,以及相关的人工智能框架和库;第二,数据处理能力,知道数据的作用,掌握通过人工智能从各种渠道收集数据的方法,并对数据进行处理,能够运用人工智能工具对数据进行分析,并直观展示数据;第三,问题解决能力,在真实的情境中,能够将实际问题转化为人工智能问题,分析问题的特点和需求,确定合适的解决方案,并尝试用人工智能解决问题;第四,伦理与安全意识能力,了解人工智能技术可能带来的伦理问题,培养正确的伦理道德观念,确保人工智能的开发和应用符合正确的价值观,同时,认识到人工智能系统的安全性问题,掌握相关的安全技术和措施,保障人工智能系统的安全运行。



中国信息技术教育:人工智能已成为信息科技课程的学习内容,那么信息科技课程的教学将要怎样融入人工智能工具?


王荣良:信息科技课程作为国家课程中的一员,与其他主流课程有着同样的技术应用需求和教学实践探索责任。同时,作为人工智能的近邻,信息科技课程的教学在人工智能工具应用中有其特殊性。信息科技课程以人工智能为学习内容,可以率先开展“学生-教师-人工智能”三元结构的学习模式实践,技术的支持也可以使得人工智能学习内容配置更灵活。学习行为数据是人工智能支持教与学的重要资源。信息科技课程有相当多的在线学习场景,有利于各种学习数据的采集,经算法处理可以为学生制订学习计划、推送学习资源、开展精准化的学习指导。


张青:将人工智能工具运用在信息科技学科教学中能够赋能教学流程,提升教学质量与学习效率。一是创建资源工具。借助人工智能技术,教师能够基于教学内容和学生学情,快速生成原理演示动画、实验记录单、学习任务单等个性化学习资源。二是创设教学情境。利用人工智能技术模拟信息技术应用场景,让学生在安全的虚拟环境中体验真实问题。三是作为学习工具。例如,在设计算法后,可让人工智能根据算法编写程序,验证算法等。四是作为评价工具。针对一节课,人工智能可快速批改编程作业,不仅能判断答案对错,还能分析代码逻辑、算法效率,提供详细的改进意见。针对学生的学习过程,人工智能可以分析学生的学习状态并生成学习画像,为教师调整教学策略提供依据。



中国信息技术教育:目前,生成式人工智能能够自动生成程序代码,因此有人提出,信息科技课程没有必要再教授程序设计,对此大家怎么看?


王荣良:学习的意义会随着时代的变迁而改变,不同的技术环境决定了人们对学习的不同理解。例如,“钻木取火”这样的知识,在现在已经没有用了,因为我们已经有了更多的技术来获取“火”。但值得注意的是,“钻木取火”这样的知识失效,并非知识是错误的,而是知识的外在社会作用或者说其实用性基本失效了。那么,“钻木取火”这样的知识是否因为没有实用价值就没有学习的必要了呢?事实上,我们在学习一些物理现象和原理时,仍然可以学习和运用这一知识。这就是说,学习内容的选择,不能简单地以是否有实用价值来判断取舍。

举这样的例子,并不是想论证有了生成式人工智能,就一定没有必要教授程序设计,或者相反。是否有必要,还是取决于学生学习程序设计的最终目标是什么,是学习编程即时解决一个具体问题,是培养程序员,是用于理解计算机工作原理,还是某种思维训练。不同的目标,有不同的答案。信息科技课程所缺少的正是一些看似无用而纯粹的知识作为课程的核心,这些知识可以反映学科的学理,可以锻炼学生的思维,可以提升学生的认知水平。


梁祥:生成式人工智能的出现,为程序设计教学带来了新的机遇和挑战。第一,教师可以利用生成式人工智能辅助教学。第二,需要教师更新教学内容和方法,引导学生正确使用人工智能工具,而不是被工具所束缚。第三,需要加强伦理教育和安全教育,防止学生过度依赖工具或滥用技术。


张青:我不赞成这种观点。虽然生成式人工智能能够自动生成程序代码,但在信息科技课程中教授程序设计仍有其不可替代的价值,主要体现在以下几个方面:第一,在编写程序前,需要设计算法,再编程实现算法,这个过程能锻炼学生的逻辑思维能力,让他们学会如何发现问题、分析问题,并且通过编程解决问题,这有助于培养学生的计算思维;第二,在编写程序设计中,学生需要不断思考如何优化算法、改进程序功能,这有助于培养创新思维;第三,在编程解决问题的过程中,学生可以了解计算机系统的工作原理、编程语言的语法规范以及算法实现等知识,这有助于理解生成式人工智能背后的技术基础,而不仅仅是依赖其生成的结果;第四,在程序设计实践中,学生不可避免地会遇到各种错误和问题,需要通过调试、测试来解决,这有助于培养独立解决问题的能力和动手实践能力。虽然生成式人工智能目前能够生成代码,但技术在不断发展,未来可能会出现新的编程语言、新的开发模式和新的需求。掌握程序设计的基本能力,有助于学生更好地适应这些变化,而不是局限于现有的工具和技术。




中国信息技术教育:在推广和发展人工智能教育时,我们应该提倡怎样的教学模式?


王荣良:教学方式的选择,与学习内容相关,也与学习目标相关。计算机学科,作为与人工智能相关的上位学科,其兼有科学、技术、工程属性。计算机是一个人造物,制造这个人造物,即涉及工程。计算机这个人造物与一般的人造物不同,其具有自动化属性。在信息科技课程的课程名称中,已经有了“科”与“技”,其实还隐藏着“工程”性。中小学开展人工智能教育,涉及相当多的内容会是运用人工智能技术制造一个具有智能属性的人造物。可见,制造过程是一项工程性的工作,教与学的开展拟采用适合工程教育的教学方式。纵览中小学课程,少有涉及工程教育,探索工程教育的教学方式有特别的意义。


张青:我认为在中小学信息科技学科课堂教学中,应该提倡以下教学模式:第一,小学阶段可采用体验式教学模式,利用已有的人工智能实践平台或搭建相应平台,让学生亲身体验人工智能技术的应用过程;第二,初中与高中阶段可采用项目式学习模式,初中阶段在用人工智能解决问题的过程中,探究技术的原理,而高中阶段以具体项目为核心,让学生设计与人工智能相关的项目,经历项目学习的流程,提升学生综合运用知识解决实际问题的能力;第三,初中与高中阶段还可以采用跨学科融合教学模式,设计跨学科的人工智能项目,让学生运用多学科知识解决问题,提高学生解决复杂问题的能力。



中国信息技术教育:在人工智能时代,中小学信息科技教师应持有什么样的态度对待人工智能?


王荣良:信息科技教师是开展人工智能教育的中坚力量,也是最具创新力和学习力的教师。因此,应该积极拥抱人工智能技术,努力提高人工智能专业理论与技术水平,正确认识信息科技与人工智能的关系,基于学理和学生认知理性对待人工智能教育内容,勇于探索基于人工智能内容的教学实践以及人工智能环境下的教学方式实践。


梁祥:在人工智能时代,中小学信息科技教师应以“主动拥抱、理性审视、积极赋能”的态度对待人工智能,具体可从以下维度展开:第一,开放学习。从“技术焦虑”到“主动进化”,要打破对人工智能的畏惧或抵触心理,将其视为教学创新的工具而非威胁。第二,批判整合。从“盲目跟风”到“精准赋能”,避免技术滥用,明确人工智能在教学中“能做什么”和“不能做什么”。第三,角色重塑。从“知识传授者”到“成长导师”,人工智能替代不了教师的育人功能,但会倒逼教师角色升级。信息科技教师应秉持“技术为用,教育为本”的原则,既不做抗拒技术的“保守者”,也不做盲目追捧的“工具人”,而是成为“人工智能时代的教育设计师”——在机器智能与人类智慧之间找到平衡点,最终实现“为思维而教,为未来而育”。



文章转载自Citedu全媒,文章刊登于《中国信息技术教育》2025年第11期;作者 | 王荣良  华东师范大学;梁祥  安徽省芜湖三山经济开发区教研室;张青  安徽省郎溪中学;廖丽鸳  浙江省义乌教育研修院,转载及引用需注明来源

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