基础教育阶段人工智能课程的现状审视与推进策略创新探索
一、课题选题
(一)问题的提出
当前我国正大力推进教育数字化战略行动,人工智能教育已成为基础教育改革创新的重要方向、提升育人质量的关键抓手、建设科技强国与人才强国的基础性、战略性工程。国家陆续发布《新一代人工智能发展规划》《教育数字化战略行动》《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》等政策文件,明确要求在中小学推广人工智能教育,提升学生数字素养、计算思维、创新能力以及智能时代伦理规范。各地中小学陆续开设人工智能课程、建设AI实验室、配备智能教学设施,人工智能正从概念走向课堂、从试点走向普及。
但在具体实施过程中,中小学人工智能教育仍面临诸多现实挑战,难以满足高质量发展需求。部分学校对人工智能教育内涵认知单一,仅将其理解为编程教学、机器人竞赛或硬件设施购置,缺乏以素养为导向、贯穿学段、跨学科融合的系统化课程设计;城乡之间、区域之间、校际之间资源配置差距明显,农村学校、薄弱学校缺少专业教师、课程资源与经费支持,难以开展常规化教学;教学内容偏重技术操作与工具使用,忽视人工智能伦理、数据安全、社会责任与创新思维培养,与中小学育人目标存在脱节。
学科界限与跨界协同不足同样成为明显制约。人工智能教学多由信息技术教师负责,但普遍缺乏系统的AI专业训练与课程设计能力;其他学科教师难以将人工智能与语文、数学、科学、艺术等学科深度融合;企业提供的技术产品与中小学教学场景、学生认知规律不相适应,教育部门、学校、企业、社区之间缺乏稳定协同机制,教学、科研、产业、应用难以形成闭环。
根本原因在于人才培养与支撑体系尚不完善。高校人工智能师范专业建设滞后,中小学AI师资职前培养、职后培训体系不健全;适配不同学段、不同学情的课程标准、教学资源、评价方案尚未统一完善;区域统筹推进机制、经费投入机制、督导考核机制不健全,导致人工智能教育难以实现规模化、高质量、可持续发展,无法真正面向全体学生、服务立德树人根本任务。
(二)国内外相关研究的学术史梳理
国内围绕中小学人工智能教育已形成较为丰富的研究积累,学者们聚焦课程建设、师资培养、教学模式、区域推进、技术应用等方向开展探索,部分省市形成地方实践经验。王继新、赵磊磊(2026)提出技术与艺术并重的双能型人才培养思路,为跨学科育人提供参考;范雅琳(2025)从行业岗位需求出发,构建高素质技术技能人才培养路径;祝智庭、张立国等学者围绕人工智能教育内涵、课程框架、教学创新形成理论成果。但现有研究多从单一维度展开,对现实境况全景诊断、区域协同推进、跨学科融合、素养评价、城乡均衡发展的系统性研究不足,缺少可复制、可推广、低成本高效能的创新推进路径,理论与实践脱节、顶层设计与基层落地脱节问题依然突出。
国外在K12人工智能教育领域起步较早,美、英、日、韩等国家形成课程标准化、师资专业化、教学场景化、评价多元化的成熟体系。国外研究更注重以学生为中心,强调计算思维、项目式学习、跨学科融合与AI伦理教育,依托国家顶层设计、校企协同、社会资源共建教育生态,在课程开发、师资培训、评价改革等方面积累经验。但国外模式基于不同教育体制、资源条件与文化背景,难以直接照搬,适配我国基础教育体系、兼顾城乡差异、面向全体学生的本土化推进路径仍需进一步深化研究。
(三)本课题相对已有研究的独到学术价值和应用价值
1.学术价值
本课题突破单一维度、碎片化研究局限,构建“境况诊断—问题归因—体系构建—路径创新—实践验证”一体化研究框架,系统整合政策分析、现状调研、课程建设、师资发展、教学创新、评价改革、区域协同等内容,弥补现有研究对三者联动、全域均衡、本土化落地关注不足的短板。立足我国中小学教育国情,提炼本土化人工智能教育理论模型与实施范式,丰富教育数字化、基础教育创新、科技素养教育相关理论,为同类研究提供可参考的学术依据与方法借鉴。
2.应用价值
本课题研究内容贴近基层落地需求,形成的境况诊断报告可为教育行政部门决策提供科学依据;构建的课程体系、教学模式、评价工具可直接供中小学使用;设计的师资培训方案、区域推进机制可助力地方规模化推广;提出的均衡发展策略可有效缩小城乡差距、促进教育公平。课题推动人工智能教育从“试点示范”走向“全域普及”,助力提升学生数字素养与创新能力,补齐教育数字化转型短板,为国家科技人才早期培养与教育高质量发展提供实践支撑,具备较强的推广意义与应用价值。
三、课题论证
(一)研究内容(概念界定、总体框架、重点与难点、主要目标)
1.核心概念界定
中小学人工智能教育:以培育学生人工智能素养为核心,面向义务教育阶段与普通高中,涵盖AI基础知识、计算思维、创新应用、伦理安全,融合跨学科教学、项目式学习、实践探究,实现知识传授、能力培养、价值引领一体化的教育活动。
现实境况:中小学人工智能教育在政策落实、课程开设、师资队伍、硬件资源、教学实施、评价管理、区域均衡等方面的真实状态、典型经验、突出问题与深层原因。
发展推进路径创新:突破传统单点推进模式,从顶层设计、课程体系、师资发展、教学模式、评价改革、资源供给、协同机制、均衡发展等维度,构建系统化、可操作、可推广的实施路径与长效保障机制。
2.总体框架
(1)开展中小学人工智能教育全景式境况诊断。系统梳理国家与地方政策文件,调研不同区域、类型、学段学校的课程开设、师资结构、硬件配置、教学实施、评价方式、保障条件,通过问卷、访谈、实地观察、案例分析提炼典型模式,识别短板弱项,形成完整现状与问题归因报告。
(2)构建中小学人工智能教育本土化理论体系与内容框架。明确各学段育人目标、核心素养、内容梯度、跨学科融合点,平衡技术学习与伦理教育,形成分层分类、循序渐进、覆盖全学段的课程内容体系。
(3)创新教学实施与资源供给模式。研发适配课堂教学的教学模式、典型案例、工具软件、资源库,推动人工智能与学科教学深度融合,构建线上线下结合、校内校外协同的教学生态。
(4)构建一体化师资发展体系。设计职前培养、入职培训、在职研修、校企共育的师资发展路径,制定能力标准、培训课程、考核办法,解决师资数量不足、专业能力不强问题。
(5)创新评价与保障机制。构建过程性与终结性结合、素养导向的评价体系,提出区域统筹、经费投入、督导考核、校企社协同的长效保障机制。
(6)实践验证与成果优化。选取试点区域与学校落地应用,收集多方反馈迭代完善,形成可推广的路径、方案、工具与案例集。
3.重点难点
(1)研究重点
中小学人工智能教育全景式境况诊断与深层问题归因。
分层分类、跨学科、素养导向的课程内容体系与教学模式创新。
可落地、可复制、可推广的区域推进路径与长效保障机制。
(2)研究难点
突破学科壁垒,实现人工智能教育与学科教学深度融合。
兼顾城乡差异与资源不均,构建普惠均衡、低成本高效能的推进模式。
建立可操作、可量化、导向清晰的素养评价体系。
4.主要目标
(1)完成中小学人工智能教育现实境况系统诊断,形成高质量调研报告,明确经验、问题与改进方向。
(2)构建适配我国中小学的人工智能教育目标体系、内容体系、教学体系、评价体系。
(3)提出师资发展、资源建设、区域统筹、协同推进的创新路径与实施方案。
(4)形成可直接应用于教育行政部门与学校的工具、案例、手册、指南。
(5)为我国基础教育数字化转型与科技素养早期培育提供理论支撑与实践范本。
(二)思路方法(研究的基本思路、具体研究方法、研究计划)