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本書的主要章節(jié)及內(nèi)容包括：中小學(xué)人工智能教育的影響因素與生態(tài)；中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)的內(nèi)涵；新一代人工智能背景下的中小學(xué)人工智能課程內(nèi)容；中小學(xué)生人工智能教育平臺(tái)與資源；素養(yǎng)導(dǎo)向的中小學(xué)人工智能教學(xué)模式；素養(yǎng)導(dǎo)向的中小學(xué)人工智能教學(xué)實(shí)踐案例；中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)的測(cè)評(píng)；中小學(xué)教師人工智能教學(xué)勝任力。

當(dāng)前，以ChatGPT為代表的生成式通用大語言模型對(duì)教育生態(tài)產(chǎn)生了變革性影響，也對(duì)人才培養(yǎng)提出了新的要求。2019年，浦東新區(qū)入選教yu部基于教學(xué)改革、融合信息技術(shù)的新型教與學(xué)模式實(shí)驗(yàn)區(qū)，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一是區(qū)域推進(jìn)面向計(jì)算思維培養(yǎng)的人工智能與編程教育；2022年，入選第一批央館人工智能課程規(guī)�；瘧�(yīng)用試點(diǎn)區(qū)；從2022年底開始，浦東新區(qū)在全區(qū)100所小學(xué)、初中開展人工智能與編程教育。浦東新區(qū)將學(xué)生人工智能素養(yǎng)提升作為主要目標(biāo)，通過三大子目標(biāo)并行驅(qū)動(dòng)該目標(biāo)的達(dá)成：一是形成區(qū)域推進(jìn)人工智能教育新生態(tài)，二是構(gòu)建中小學(xué)人工智能與編程教育教學(xué)新模式，三是探索人工智能素養(yǎng)新評(píng)價(jià)。

浦東新區(qū)推進(jìn)人工智能素養(yǎng)導(dǎo)向的中小學(xué)人工智能教育的整體思路是，首先研究確定中小學(xué)人工智能素養(yǎng)的內(nèi)涵、目標(biāo)和相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容；再基于學(xué)習(xí)內(nèi)容選購(gòu)多家企業(yè)合適的人工智能硬件產(chǎn)品、人工智能教學(xué)平臺(tái)與編程平臺(tái)，匯聚多家企業(yè)的人工智能教與學(xué)資源；基于上述基礎(chǔ)支撐要素，思考、探索與構(gòu)建人工智能和編程教育新模式以及測(cè)評(píng)新方式。具體內(nèi)容如下：

第一，研究確定中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)內(nèi)涵。研究了國(guó)際、國(guó)內(nèi)關(guān)于人工智能素養(yǎng)方面的相關(guān)研究成果，確定了中小學(xué)生人工智能素養(yǎng)包括人工智能意識(shí)、知識(shí)、能力、思維和態(tài)度倫理。其中，特別關(guān)注學(xué)生應(yīng)用人工智能來解決問題的能力，強(qiáng)調(diào)以計(jì)算思維為主的各種思維培養(yǎng)，并且進(jìn)一步強(qiáng)化新一代人工智能技術(shù)背景下，學(xué)生對(duì)人工智能相關(guān)原理、技術(shù)的學(xué)習(xí)，使其形成合理、合規(guī)、合法、安全地使用人工智能的意識(shí)。

第二，設(shè)計(jì)與完善人工智能課程學(xué)習(xí)內(nèi)容。設(shè)置基礎(chǔ)進(jìn)階拓展三類課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，小學(xué)涵蓋生活中的人工智能有趣的數(shù)據(jù)神奇的算法人機(jī)對(duì)話等九大學(xué)習(xí)主題，初中涵蓋圖像識(shí)別智能語音等十大學(xué)習(xí)主題，并隨著新一代人工智能發(fā)展不斷進(jìn)行迭代優(yōu)化。隨著ChatGPT等大語言模型等的出現(xiàn)，小學(xué)將進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)話生存能力和語言理解能力的認(rèn)識(shí)，初中將更加強(qiáng)調(diào)對(duì)生成式AI的理解以及如何更好地使用。

第三，區(qū)域統(tǒng)一選購(gòu)人工智能學(xué)習(xí)內(nèi)容配套硬件設(shè)施。我區(qū)確定了100所實(shí)驗(yàn)校（包括50所初中和50所小學(xué)），在100所實(shí)驗(yàn)校中遴選30所進(jìn)階校，并確定了六類實(shí)驗(yàn)中心。在此基礎(chǔ)上，我區(qū)統(tǒng)一選購(gòu)了人工智能學(xué)習(xí)的配套硬件。其中，小學(xué)基礎(chǔ)包括人形機(jī)器人和教學(xué)/學(xué)習(xí)平板，能融合人工智能核心技術(shù)，讓機(jī)器人完成指定的場(chǎng)景任務(wù)；小學(xué)進(jìn)階提供拼搭模塊、開發(fā)板等各類傳感器，學(xué)生可利用語音合成、人臉識(shí)別等人工智能技術(shù)來開發(fā)一些簡(jiǎn)單的人工智能應(yīng)用項(xiàng)目。初中基礎(chǔ)硬件包括象棋機(jī)器人和車型機(jī)器人，初中進(jìn)階則涵蓋各類可用于開展人工智能應(yīng)用實(shí)踐的教育實(shí)驗(yàn)箱。

第四，區(qū)域統(tǒng)一選購(gòu)、整合與優(yōu)化人工智能教育的軟件平臺(tái)和數(shù)字資源。人工智能和編程教育需要有相應(yīng)的教學(xué)平臺(tái)和軟件編程平臺(tái)。我區(qū)統(tǒng)一選購(gòu)了小學(xué)教學(xué)平臺(tái)、初中教學(xué)平臺(tái)以及編程平臺(tái)，用以支持教師人工智能備授課以及學(xué)生人工智能體驗(yàn)、理解、實(shí)踐和探索。構(gòu)建了人工智能基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的匯聚、分析與評(píng)價(jià)。同時(shí)，選購(gòu)與定期打磨人工智能與編程教育的數(shù)字資源。一方面針對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)主題選購(gòu)了合適的感知類、互動(dòng)體驗(yàn)類、理解類、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)/驗(yàn)證類資源；另一方面組織中心組教師和專家為學(xué)校教師打磨和提供相應(yīng)的教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)任務(wù)單等。

第五，研究構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的體驗(yàn)理解實(shí)踐教學(xué)模式�；谌斯ぶ悄苘浻布⑵脚_(tái)、資源，我區(qū)進(jìn)一步研究構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的體驗(yàn)理解實(shí)踐教學(xué)模式。例如學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)視覺人臉識(shí)別，首先可以通過軟硬件平臺(tái)體驗(yàn)計(jì)算機(jī)視覺的功能和作用，再通過驗(yàn)證類資源或者教師講解來進(jìn)一步理解計(jì)算機(jī)視覺的簡(jiǎn)單原理和技術(shù)思想。在初步構(gòu)建的教學(xué)模式基礎(chǔ)上，學(xué)校可以進(jìn)行個(gè)性化的優(yōu)化與調(diào)整。

第六，研究與探索多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的學(xué)生人工智能素養(yǎng)評(píng)價(jià)。將人工智能素養(yǎng)內(nèi)涵細(xì)化成具體的指標(biāo)體系，通過設(shè)計(jì)各類數(shù)據(jù)埋點(diǎn)，記錄并采集學(xué)生編程軌跡數(shù)據(jù)、真實(shí)情境測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)、人工智能課堂參與數(shù)據(jù)等多模態(tài)數(shù)據(jù)，并通過多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)建模與分析，基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)一步反哺人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促教的教育目標(biāo)。

為了更深入地開展素養(yǎng)導(dǎo)向的中小學(xué)人工智能教育，浦東新區(qū)2020年起關(guān)注人工智能教師隊(duì)伍建設(shè)，研究中小學(xué)人工智能學(xué)科教師勝任力模型，開展教師勝任力調(diào)查�；谇捌谡{(diào)查情況，分批次分層次開展了系列教師培訓(xùn)。從2020年開始設(shè)計(jì)并開展一系列中小學(xué)人工智能教育相關(guān)的課題研究，其中面向計(jì)算思維的初中人工智能教育的實(shí)踐研究立項(xiàng)為2020年上海市教育科研一般項(xiàng)目，區(qū)域中小學(xué)人工智能教育生態(tài)構(gòu)建研究立項(xiàng)為2021年上海市教育科研一般項(xiàng)目，基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的中小學(xué)人工智能素養(yǎng)評(píng)價(jià)研究立項(xiàng)為2024年上海市教育科研一般項(xiàng)目。從2022年底開始全面推進(jìn)100所中小學(xué)的人工智能教育實(shí)踐，帶著研究課題開展實(shí)踐，在實(shí)踐基礎(chǔ)上不斷研究。到目前為止，團(tuán)隊(duì)中教師已經(jīng)撰寫并公開發(fā)表相關(guān)論文近20篇，數(shù)十個(gè)學(xué)校人工智能教育案例在上海市與全國(guó)的相關(guān)評(píng)比活動(dòng)中獲獎(jiǎng)。本書就是在中小學(xué)人工智能教育相關(guān)課題研究、教師培訓(xùn)、教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上提煉形成。

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