AI编程进中小学课程：教育部今年起评测2万学生信息素养
文|新智元
编辑|克雷格 金磊
学AI，从娃娃抓起。
本周，教育部公布《2019年教育信息化和网络安全工作要点》，今年的教育要点包括：
完成义务教育阶段学生信息素养评价指标体系和评估模型设计，开展对2万名中小学生信息素养测评；
推动在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育；推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用；
编制《中国智能教育发展方案》，与联合国教科文组织联合举办国际人工智能与教育大会。
高校方面，文件也提出加强对有关“双一流”建设高校的指导，继续加强网络空间安全、人工智能相关学科建设。实施“卓越工程师教育培养计划2.0”，加快推进网络安全领域新工科建设，推进产学合作协同育人。
目前，国内AI教育以高校为主，直到去年才出现人工智能教材进高中的情况，现在，文件强调在中小学阶段设置AI相关课程，娃娃们也要开始编程了。
教育部本月13日印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》文件，共有十大核心目标，如下图所示：
根据十大目标，制定出35项重点任务，其中跟AI相关的主要集中在“培养提升教师和学生的信息素养”这项任务上，具体为：
研制《师范生信息技术应用能力标准》，提高师范生信息素养和信息化教学能力。指导宁夏和北京外国语大学做好人工智能助推教师队伍建设行动试点工作，做好中期评估，及时总结成果，适时在全国层面进行推广。
实施学生信息素养培育行动，完成义务教育阶段学生信息素养评价指标体系，建立评估模型，启动中小学生信息素养测评。推动在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。
在十大目标中，对中小学生进行信息素养测评的人数是2万人。至于学生素养评价指标体系具体是什么样子，目前尚未披露。
此外，文件还提出推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用，并且研究制定规范校园APP管理的意见，规范第三方校园APP的引入和自主开发校园APP的建设。
教育部这份《2019年教育信息化和网络安全工作要点》文件，并非第一次提出在中小学阶段设置人工智能相关课程。
国务院在2017年发布的《新一代人工智能发展规划》中提到：
在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，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。
进入到2018年，国内出现一批设置AI课程的中小学校，从小学到高中的AI教材也不断推出，甚至出现幼儿园版的AI教材。
《人工智能实验教材》是为幼儿园小班的小朋友们设计，还只是上册。
这套《人工智能实验教材》由河南人民出版社出版，配套的云平台还能学习Scratch和Python集成开发环境（IDE）。
教材号称是“首套K12全学段全系列”教材，分为：
幼儿园大、中、小班各上下册共6本6门；
小学一至六年级各上下册共12本12门；
初中一至三年级各上下册共6本6门；
高中一至三年级各上下册共6本6门；
职业教育一至三年级共3本3门。
新智元对国内2018年出现的一批中小学AI教材进行了初步统计，见下图：
教材编了之后，能否进入课堂是另一回事。
先来看高中课堂。
去年初教育部召开新闻发布会，介绍了《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》的有关情况。在这次“新课标”改革中，正式将人工智能、物联网、大数据处理正式划入新课标。2018秋季入学的高中生，要学习人工智能了。
修订版本的方案中，把高中学习内容分成了必修课、选择性必修课和选修课。具体在信息技术课程上，课程结构如下图所示：
高中信息技术必修课程是全面提高高中生信息素养的基础，包括“数据与计算”和“信息系统与社会”两个模块。
初中课堂。
综合目前的国内新闻报道，国内首次在中小学生群体中系统开设的人工智能课程的学校是南京师范大学附属中学树人学校，第一次把“人工智能进课堂”带给了初一学生。
据报道，该课程每周一次，每个课时70分钟，总共10个课时，课程主要包含两个部分：第一部分是对学生的人工智能启蒙教育，让学生了解人工智能、机器学习、深度学习概念，以及实际应用价值。另一部分是包含目标检测和人脸识别这两个AI热门技术的实践环节，让学生了解相关AI技术的基础知识，指导学生训练出自己的AI引擎并使用它们检测出各种物体、识别出不同人脸。
小学生看的懂AI课程吗？
去年，新智元在报道幼儿园AI教材之后，不少网友认为幼儿园和小学阶段学AI为时过早。国外一家名为keras4kindergartners的网站也嘲讽了儿童学AI的现象，网站以调侃的名义推出了不同的学习套餐，号称每周只需要4个小时，就能让孩子成为深度学习领域的明日之星。
尽管对于儿童学AI出现不同的声音，但吴恩达是站儿童学编程一边的，几年前他曾在问答平台 Quora 上表示，人人应该学编程，“孩子识字后应该立马教他写代码！”
李飞飞的AI4All去年启动了名为“AI for K-12”的项目，共同为面向K12学生（幼儿园、小学和中学学生）的AI教育制定一套标准指南，也从侧面反映了行业对幼儿园孩子学AI是没有否认的。
为什么大家都会对中小学乃至幼儿园的编程教育如此看重呢？
其实，编程在成人看来可能是一个专业、一份职业，但在教育里，可能更看重的是编程本身能够培育人的能力。
强化逻辑思考力
编程最重要的就是如何把大问题不断分割成小问题的过程。其中，学生必须思考如何把代码合理的安排在整个程序中，才能让程序流畅的处理输入、输出，这对学习对事物的逻辑分析能力会有很大的提升。
培养专注和细心
除错，是写个编程人的必须之路，无一例外。编程时只要少打一个等号，或是在某一行的结尾少加一个分号，就会造成程序大乱，更别说还有逻辑上分析问题时忽略掉的某种状况的陷阱。所以，在学习编程过程中，是绝对无法得过且过，学生能有效改正学习马虎行事的毛病，避免当个差不多先生。
增加抽象思考力
编程，就像学习外语一样。如果学外语是为了跟外国人沟通，学编程就是为了与电脑沟通。在学习编程过程中，更需要一种把抽象化为具体的能力，好让不懂思考的电脑，也能了解、表达抽象的事物，听从你发出的指令完成任务。
提高整理信息，汲取融合能力
编程，就是一堆电脑指令的排列组合。好比我们查字典学汉字、学成语，学成后用汉字、成语组成句子，撰写文章一样。程序中的基本指令就是代码。重复利用的Function或Module就是成语，然而最终完成一个有头有尾的程序，则必须学习融会贯通，学以致用，确保程序在执行过程中不会出现矛盾。
学习团队合作、学会共同学习
在教学过程中，学习编程就像玩游戏时破关一样，学生相互之间的讨论破关攻略，你不会， 我教你，我卡关，你帮忙。在互动中增进情谊，在学习中共同成长。
训练空间思考能力
编程过程中，是训练空间思维能力一个很棒的方式。学生仿佛自己就是游戏的主人或游戏中的某一个角色，手脑一同运转，左转、右转、上跳、下跳、置身于程式的世界中，在游戏之中学习，明白方向感和立体空间感。
