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近日，在北京大学附属小学内，一条由人工智能搭建的“数码桥梁”在学生们面前铺陈开来。教师运用游戏化和图形化的方法，为学生们展示遗传算法、神经网络等人工智能知识，原本抽象的教学内容在游戏化的教学中变得生动活泼。
随着信息技术的发展，人工智能融入社会各行业和百姓生活中，中小学也掀起了一波“人工智能热”。今年两会期间，多位代表委员提出与人工智能相关的议案、提案，建议发展教育科技。“人工智能+教育”的话题日渐成为中小学校长和教育专家讨论的焦点。那么，人工智能进校园，会给中小学教育带来哪些机遇和挑战？
人工智能+课程 提升学生科技素养
近年来，世界各国围绕科技与创新的竞争十分激烈。大力推进青少年科技教育，提升青少年科技信息素养，更是各国教育关注的焦点。
科技信息素养是信息时代最基本的生存能力，在不少国家，科技信息技术教育已经上升到国家层面，英国、美国、澳大利亚等国家都对信息化技术制定了相应的课程标准。如，英国在2013年发布国家计算课程标准；美国则在2020年由计算机科学教师协会研制了“K-12计算机科学课程标准”等。
2020年5月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》（以下简称《规划》）提出，实施全民智能教育项目，在中小学校设置人工智能课程，推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广，支持开展人工智能竞赛，鼓励进行形式多样的人工智能科普创作，鼓励科学家参与人工智能科普。教育部最新发布的高中新课程方案和课程标准，也将人工智能、物联网、大数据处理等内容列入其中。
通过科技教育提升学生科技信息素养，成为学校培养未来社会人才的重要支点。在十三届全国人大一次会议新闻中心举办的记者会上，教育部部长陈宝生曾说道：“人工智能等异军突起，引起各方面的高度关注。这都要求我们对人才培养的模式进行改革、进行创新。这样我们才能培养起承担民族复兴大任一代新人的历史任务。”
随着新技术的更新迭代，科技教育的形式也不断创新。北京大学教育学院教育技术系主任尚俊杰认为，促进科技教育的最好方法是“用科技”，人工智能的崛起，让科技教育如虎添翼。“不难看到，游戏化、VR（虚拟现实）、AR（增强现实）等科技技术在科技教育中的使用都增强了学生的上课体验与使用效果。”
目前，北京市多所中小学都开设了人工智能相关课程。如，北京教育科学研究院通州区第一实验小学为提升学生科技素养，共设置了75门课程，其中包括引进STEAM教育（包括机器人教育、编程教育以及3D打印），培养学生的科技创新兴趣。
“人工智能+教育”在培养学生的创新思维的同时，也重在提高学生的“情商”。北京市海淀区双榆树第一小学校长丁凤良希望通过相应课程，帮助将来从事人工智能相关工作的学生，从小就培育出一颗爱护地球、爱护他人的心。
人工智能+教师 增加教师发展“软实力”
北京市东城区史家小学分校的STEAM编程课开课时，曾出现这样一幕：由于学生学习兴趣十分浓厚，争相报名上课，结果课程饱满，完全“供不应求”，不少没选上课的学生失望而归。
据了解，目前北京市中小学的人工智能相关课程并不多，而且课程难度不高。而缺少能够胜任相关课程的教师，是其主要原因。
在此背景下，建设一支能够胜任人工智能相关课程的教师队伍，也提上了中小学校长的日程表。
2月初，教育部教师工作司发布的《教育部教师工作司2020年工作要点》也启动了“人工高智能+教师队伍建设行动”计划，应对新技术变革，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。
“人工智能+教育”给学生带来了改变，教师作为课程设计者和直接施教者，也要随之作出调整。相较于学生如何学的问题，中国教育学会监事长、教育部中国教师发展基金会原秘书长杨春茂更为关注人工智能时代下教师的专业发展。他认为，人工智能新时代，“教什么、怎么教”对教师队伍建设提出了新挑战。
人工智能作为工具和手段，也将会颠覆学校传统的教学观念。民进中央副主席朱永新表示，未来教育将迎接“人机共教”新时代。以知识传授为主体的传统课堂将发生转变，“未来的教师，会从现在大量重复性和烦琐性的劳动中解放出来，他们要娴熟地运用智能机器人，获取教育资源，运用数据处理技术，分析教学案例和化解问题”。
如何运用人工智能技术、如何设计相关课程内容等问题接踵而来，对师资培养提出了更高的要求。编程猫联合创始人李天驰认为，首先应从师范类院校着手，当务之急是尽快培养出一批有素质、能教学的人工智能课教师。“芬兰、美国等国家，人工智能教育都是从教师抓起。”此外，他建议学校校长在帮助教师升级观念的同时，也要积极搭建相应的交流平台，提升教师科技教育水平。
人工智能+学校 共享优质教育资源
人工智能时代，互联网技术与教育的关系更为紧密。包括人工智能在内的信息技术，可以为教育服务，不仅能让优质的科技教育遍地开花，而且能有效解决教育公平和质量兼顾的问题。
当前，北京市一些资源较为丰厚的学校正在探索科技教育课程资源的共享形式。以北京市第三十五中学为例，学校与中国科学院、中国科学技术协会以及清华大学等共建了10个科学实验室，用于开展科技教育。而这些实验室的资源也被搬到了线上，供更多学校使用，为缺少课程资源和科技教师资源的学校提供了普惠性服务。
中国教育技术协会副会长兼秘书长丁新认为，科技教育的平台建设应当要有“大资源”概念。“不要关起门来做一个小小的平台，平台是开放的，平台底层数据必须是打通的，因为有偿使用优质教育资源是社会进步的一个表现。”
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