2023中小學(xué)階段的人工智能課程調(diào)研報告-unesco

2030年2030年CLDCLD1032.22UNESCO──全球教育領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)2030年全球教育議程責(zé)領(lǐng)導(dǎo)并協(xié)調(diào)2030年教育議程──旨在通過17項nesco聯(lián)合國教育、科學(xué)及文化組織2030本出版物為開放獲取出版物，授權(quán)協(xié)議為Attribution-ShareAlike3.0IGO(CC-BY-SAorg/licenses/by-sa/3.0/igo/)。用戶使用本出版物內(nèi)容，即表明同意接受教科文組織開放獲取資源庫使用條件的約束(www.原版書籍或期刊名稱:K-12AIcurricula:amappi本出版物所用名稱及其材料的編制方式并不意味著教科文組織對于任何國家、領(lǐng)土、城市、地區(qū)或其當(dāng)局的法律地位，或封面來源:Ryzhi/Ryzhi/Shutterst中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研2聯(lián)合國教科文組織在此感謝各位國家的代表，他們在訪談期間努力提供有關(guān)其各自國家人工智能課程的詳細(xì)信息，他們是：卡塔爾教育和高等教育部，課程和學(xué)習(xí)資源司信息與通信技術(shù)教育專家NohaAlomari，奧地利HTBLALeonding信息學(xué)和媒體技術(shù)系主任PeterBauer，比利時瓦隆布魯塞爾聯(lián)合會教育總局中等教育督導(dǎo)最后，聯(lián)合國教科文組織在此感謝好未來教育集團(tuán)為啟動“人工智能和未來學(xué)習(xí)”項目提供的資金支持，正是中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研3致謝 調(diào)研的目的和范圍 9 9 AI4K12：五個基本概念與中小學(xué)階段人工智能課程指南 研究方法 政府認(rèn)可的人工智能課程分析：主要結(jié)果 中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研4 主要結(jié)果和建議 結(jié)論意見 參考文獻(xiàn) 中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研5表目錄 中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研6調(diào)研的目的和范圍調(diào)研的目的和范圍人工智能技術(shù)已經(jīng)成為了全球中小學(xué)的新學(xué)科領(lǐng)域，然而政府、學(xué)校和教師在定義人工智能能力和設(shè)計人工智能課程時依舊缺乏背景知識。本調(diào)研工作對現(xiàn)有的人工智能課程進(jìn)行了分析，重點考察了人工智能課程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)結(jié)果，并探討了其開發(fā)和驗證機(jī)制、課程銜接，學(xué)習(xí)工具及所需環(huán)境的準(zhǔn)備，教學(xué)法建議和教師培訓(xùn)。該研究分析得出了人工智能課程的重點考慮因素，國家課程或機(jī)構(gòu)研究項目的設(shè)計以及人工智能能調(diào)研的范圍教科文組織從全球視角出發(fā)，調(diào)查當(dāng)前中小學(xué)教育中開發(fā)和實施人工智能課程的實踐。本研究中的“人工智能課程”指的是人工智能相關(guān)主2)對象為接受常規(guī)學(xué)校教育的幼兒園至12年級的學(xué)生。本研究不涵蓋為職業(yè)技術(shù)教育與培訓(xùn)(TVET)機(jī)構(gòu)、高等教育機(jī)構(gòu)或非正式學(xué)習(xí)機(jī)會而設(shè)計的中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研7目前，多種多樣的人工智能技術(shù)正在全球范圍內(nèi)使用，人們愈發(fā)認(rèn)識到人工智能在勞動市場中的重要性及其對日常生活的影響。人工智能將“影響各個收uterScienceFramework,2021)。麥肯錫公司2018年的一項分析指出，到2030年，預(yù)計70%的全球企業(yè)將至少使用一種人工智能技術(shù)。然而，人工智能的使用2018a)。目前在美國，機(jī)器承擔(dān)了多達(dá)30%的勞動力工智能集成水平也會導(dǎo)致學(xué)校、職業(yè)技術(shù)教育與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)中所教授的技能與就業(yè)市場所需技能愈發(fā)不匹配(Bughinetal.，2018b)。新冠疫情加快了自動化的步培訓(xùn)1，中、低技能工作所需的勞動力數(shù)量會進(jìn)一人工智能技術(shù)帶來的影響并不局限于勞動力。它對文化、多樣性、教育、科學(xué)知識、交流和信息都具有深遠(yuǎn)意義，特別是在涉及和平、可持續(xù)性、性別平等和非洲的具體挑戰(zhàn)方面也影響頗深(COMEST,2019)。這些都是注重發(fā)展和政策的全球以及國家機(jī)構(gòu)非常關(guān)注的領(lǐng)域。無論是有意為之還是潛移默化，人們與人工智能的互動在不斷增加。人工智能目前已被應(yīng)用于汽車駕駛、自動化客戶服務(wù)、軍事炸彈目標(biāo)識別、國家入境口岸申請人員篩查、警務(wù)工作指導(dǎo)、分?jǐn)?shù)評定、大學(xué)入學(xué)和獎學(xué)金選拔，以及個人財務(wù)決策國際政策指南建議，應(yīng)通過不同的情景化方法來尋求共同領(lǐng)域的發(fā)展，例如促進(jìn)教育中人工智能的開放和公平使用；利用人工智能加強(qiáng)教育和學(xué)習(xí)；采用人工智能促進(jìn)就業(yè)和生活技能開發(fā)；保護(hù)教育數(shù)據(jù)，使其運用合乎倫理、透明且可審計(UNESCO，2019a)。然而，目前關(guān)注中小學(xué)人工智能課程的項目相對較少，這也促使政策制定者最近頒發(fā)了一項建議，即應(yīng)該“為探索人工智能提供有利的政策環(huán)境和課程空間”(Miaoetal.,2021,p.34)。教科文組織作為國際社會和教育信息化對話的主導(dǎo)力量，在教育領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用取得了一系列重要進(jìn)2015年，《青島宣言》(UNESCO,2015)提出了要探索大數(shù)據(jù)的潛力，提高網(wǎng)上學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)對學(xué)生行為和學(xué)習(xí)的理解，完善網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計和組織。該宣言敦促“各國政府必須制定政策并建立體系，確保包括學(xué)生個人身份信息等隱私和秘密的數(shù)據(jù)的使用安全、恰當(dāng)、符合道德規(guī)范。”●《北京共識—人工智能與教育》(UNESCO,2019b)提出了一系列關(guān)于在教育領(lǐng)域應(yīng)用人工智能的建議和考量。共識高度關(guān)注教育領(lǐng)域人工智能應(yīng)用的公平和包容問題，提到要確保人工智能促進(jìn)全民優(yōu)質(zhì)教育和學(xué)習(xí)機(jī)會，無論性別、殘疾狀況、社會和經(jīng)濟(jì)條件、民族或文化背景以及地理位置如何?！褡鳛椤督炭莆慕M織教育領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略(2022-織還致力于制定準(zhǔn)則性文書和開發(fā)規(guī)范性工具，包括制定框架和指導(dǎo)方針，以加強(qiáng)教師和學(xué)習(xí)者的數(shù)字化能力（認(rèn)識、技能和價值觀并確保從終身1分析包含八個國家，即中國、法國、德國、印度、日本、西班牙、英國和美國，幾乎占據(jù)全球一半的人口以及62%的GDP。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研8●教科文組織于2021年4月發(fā)布了《人工智能與教育:者闡釋了人工智能的方向，包括機(jī)遇、風(fēng)險、關(guān)鍵定義、人工智能的趨勢、對教學(xué)的意義，以及教育●2021年10月，教科文組織啟動了人工智能與未來學(xué)習(xí)項目2，該項目包含三個各自獨立但互為補(bǔ)充的部分：(1)人工智能驅(qū)動的學(xué)習(xí)的未來相關(guān)建議當(dāng)前人工智能的普遍應(yīng)用及其對職場的影響激發(fā)了一種緊迫感，促使人們就人工智能應(yīng)用的多方面達(dá)成了國際共識，包括：人工智能在社會中的可接受程度、人工智能在開發(fā)和部署中預(yù)期的人文因素考量，以及如何培養(yǎng)孩子們具備所需的能力，以使他們成功地駕馭現(xiàn)有的——而非未來的世界?！侗本┕沧R—人要“認(rèn)識到進(jìn)行有效的人機(jī)協(xié)作需要具備一系列人工智能素養(yǎng)，同時不能忽視對識字和算術(shù)等基本技能的需求”。該共識支持以一種“人文主義的方法”，“確保所有人具備在生活、學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)行有效人為支持《北京共識》的落實，教科文組織“世界公民需了解人工智能可能產(chǎn)生的影響，“人工智能的功能和局限，人工智能何時有用，何時應(yīng)該質(zhì)疑其應(yīng)用，以及如何引導(dǎo)人工智會議強(qiáng)調(diào)了以人為本能力的中心地位，如，對人工智能倫理及其社會影響的理解，以及技術(shù)導(dǎo)向的能力比如使用、解釋和開發(fā)人工智能的技能和知識）。會議建議采用特定主題和跨學(xué)科的方法將人工礎(chǔ)上，將人工智能所帶來的機(jī)遇和影響納入人文、科本報告通過對政府認(rèn)可的中小學(xué)人工智能課程及深人們對人工智能在中小學(xué)教育領(lǐng)域應(yīng)用的理解，幫助學(xué)生為在智能時代生活和工作做好準(zhǔn)備。本報告旨在為支持性工具和框架的創(chuàng)建提供信息，以期能夠制定人工智能能力的指導(dǎo)框架。本報告也是《教科文組織教育領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略(2022-2025)》(UNESCO,人工智能技術(shù)術(shù)語和技術(shù)簡介的評價”、“建構(gòu)主義（constructivism）”、“建構(gòu)2詳見/event?id=2883602288中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研9幾乎所有的概念和術(shù)語都引發(fā)了一定程度的學(xué)術(shù)辯論，辯論雙方既有支持者也有反對者。但本報告的目的并非深入探討這些沖突的觀點，也不應(yīng)將本報告“人工智能”一詞始創(chuàng)于1956年，MarvinMinsky和JohnMcCarthy共同主持了當(dāng)年的達(dá)特茅HaenleinandKaplan,2019)。此后，隨著大數(shù)據(jù)的興起和計算能力的指數(shù)級增長，人工智能開始逐步普及(HaenleinandKaplan,2019)，其定義也隨著時間的推移不斷擴(kuò)展和演變(Miaoetal.,2021)。目前，人工智能特指模仿人類智慧（如感知、學(xué)習(xí)、推理、問題解決、語言互動和創(chuàng)造性工作）某些特征的機(jī)器(COMEST,2019)。本報告將人工智能分為兩類，即“人工智能底層技術(shù)”和“人工智能技術(shù)”。前者包括構(gòu)建不同類型人工智能的方法，后者指的是研究領(lǐng)域和由這些技術(shù)●傳統(tǒng)人工智能是基于規(guī)則的，使用條件判斷命令若-天機(jī)器人等技術(shù)(例如，“若輸入包含‘什么’、●機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)是指可以通過訪問和處“學(xué)習(xí)”，而無需依賴具體編程的計算機(jī)程序。這需被明確“告知”應(yīng)該輸出什么，即可生成新的輸●有監(jiān)督學(xué)習(xí)屬于機(jī)器學(xué)習(xí)的一種，它經(jīng)過已知、標(biāo)記的數(shù)據(jù)訓(xùn)練而生成輸出。例如，分類器是一種算法，它使用已標(biāo)記的數(shù)據(jù)將事物分類(例如“垃圾郵其中一系列的“節(jié)點”(決策點，即問題)指向“分支”，不同的回答選項會導(dǎo)向不同的分支。例如，決策樹來對不同類型的意大利面進(jìn)行分類。其中一被分配到同一分支上，從而指向下一節(jié)點，而通心粉、蝴蝶結(jié)面和其他短意大利面則會被分配到另一●在無監(jiān)督學(xué)習(xí)中，機(jī)器學(xué)習(xí)是基于未知和未標(biāo)記數(shù)●強(qiáng)化學(xué)習(xí)是一種持續(xù)的機(jī)器學(xué)習(xí)，訓(xùn)練強(qiáng)化學(xué)習(xí)的目的是實現(xiàn)獎勵最大化（例如，在投資上獲得最大們由輸入層、隱藏層和輸出層組成。在隱藏層中，數(shù)據(jù)根據(jù)其值和分配的權(quán)重在節(jié)點中被處理，只有超過既定閾值的數(shù)據(jù)才得以通過。經(jīng)過過濾的數(shù)據(jù)通過一個或多個隱藏層到達(dá)輸出層。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的“學(xué)習(xí)”通過“反向傳播”而實現(xiàn)，反向傳播算法基于每個節(jié)點輸入的正確性和影響，通過調(diào)整不同節(jié)點隱藏層中的權(quán)重來最小化誤差?！裆疃葘W(xué)習(xí)(DL)是指具有多個隱藏層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。機(jī)器學(xué)習(xí)通常依賴于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)（例如選擇、標(biāo)記和表格化數(shù)據(jù)），而深度學(xué)習(xí)可以處理非結(jié)構(gòu)化的●生成式對抗網(wǎng)絡(luò)(GANs)屬于機(jī)器學(xué)習(xí)的一種，旨在生成新的內(nèi)容，例如圖像4。一個生成式對抗網(wǎng)絡(luò)包含兩個深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其中一個生成內(nèi)容，另一個評估內(nèi)容。生成式對抗網(wǎng)絡(luò)目前還無法很好地3此處的解釋來自于Miaoetal.(2021)，且有本報告中包含的課程范例和定義做補(bǔ)充，尤其是麻省理工學(xué)院的DAILy課程、AI4K12課程框架和IBM的青年挑戰(zhàn)課程。4例如，生成式對抗網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以用來生成虛擬人物圖像(詳見)。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研本調(diào)研分析的課程中所包含的人工智能技術(shù)可●聊天機(jī)器人指的是用來模擬口頭和/或書面對話的●計算機(jī)視覺屬于人工智能領(lǐng)域，涉及從圖像和視覺輸入中獲取和使用信息。計算機(jī)視覺驅(qū)動某些產(chǎn)品的制造，如自動化高光卷軸、自動駕駛汽車●自然語言處理(NLP)基于計算機(jī)科學(xué)與計算語言●傳感器是用于測量某些物理特性（如溫度或壓力），并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌娮釉O(shè)備(如計算機(jī)處理器)的設(shè)施或系統(tǒng)。傳感器是人工智能中收集數(shù)據(jù)的一種方法，是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的基本組成部分。人工干預(yù)即可采取行動(Mahdavinejadetal.，2018)。比如物聯(lián)網(wǎng)灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)從嵌入在如前所述，人工智能應(yīng)用廣泛，好處良多。例如，人工智能在新冠疫情早期為人們提供了重要見解并發(fā)布預(yù)警。然而，人工智能的使用也引發(fā)了一系列倫理方面的考慮。使用的數(shù)據(jù)集和開發(fā)者的選擇都可能導(dǎo)致人工智能引發(fā)偏見，引起歧視。由于某些類型的人工智能存在隱藏層等元素，人類無法中的各類因素，因而會引發(fā)可解釋性和透明度方面的問題。人工智能帶來的其他挑戰(zhàn)還包括在個人數(shù)據(jù)使用與個人隱私權(quán)之間的平衡；數(shù)據(jù)安全和潛在的網(wǎng)絡(luò)犯罪風(fēng)險；以及基于用戶興趣的人工智能算法對先入觀念的強(qiáng)化可能會限制人們對某些觀點和信息的接收，一些人認(rèn)為，這會侵犯個體的言論自由權(quán)(UNDESA《人工智能倫理問題建議書》(UNESCO,2020)初稿強(qiáng)調(diào)了人工智能面臨的一些關(guān)鍵倫理挑戰(zhàn)，指出歧視、武器開發(fā)等方面的影響。該建議書還提出，人工智能應(yīng)由第三方監(jiān)測，以確保其可信任性，使其能夠服務(wù)于人類、個體、社會、自然環(huán)境及其生態(tài)系統(tǒng)。1.相稱性和不損害建議人工智能應(yīng)該有合理的目標(biāo)和2.安全和安保建議人工智能不應(yīng)造成任何損害，且必3.公平和非歧視建議人工智能系統(tǒng)應(yīng)摒除偏見，并應(yīng)在國家、地方和國際層面共享人工智能及其惠益，平等分配，不論“生理性別、社會性別、語言、宗身、性取向、性別認(rèn)同、財產(chǎn)、出生、殘障情況、4.可持續(xù)性建議在目標(biāo)不斷變化的背景下，應(yīng)持5請見范例/building-a-chatbot-with-rasa-3f03ecc5b3246點擊/topics/computer-vision，了解更多信息7請見范例/iot-solutions-agricultural-irrigation-system中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研6.人類的監(jiān)督和決定建議自然人或法人實體在倫理和7.透明度和可解釋性建議，在根據(jù)人工智能算法作出決定時，人們有權(quán)知道。個人和社會實體可以要求獲得并收到有關(guān)這些決策的解釋，包括對細(xì)節(jié)因素和決策趨勢的洞察。可解釋性進(jìn)一步要求：“結(jié)果和導(dǎo)致結(jié)果的子過程應(yīng)以可理解和可追溯為目標(biāo)，并且應(yīng)切合使用環(huán)境。”8.責(zé)任和問責(zé)強(qiáng)化了人類監(jiān)督與決策的原則，并建議應(yīng)建立影響評估、監(jiān)測和盡職調(diào)查機(jī)制，以確保對人工智能系統(tǒng)實施問責(zé)。同時必須保證人工智能的9.認(rèn)識和素養(yǎng)指的是政府、公共部門、學(xué)術(shù)界和民間社會有責(zé)任促進(jìn)開放和可獲取的教育以及其他以人工智能與人權(quán)交點為重點的舉措，以確?！八猩鐣蓡T都能夠就使用人工智能系統(tǒng)作出知情決定，10.多利益攸關(guān)方以及適應(yīng)性治理和協(xié)作建議各國應(yīng)管理在其境內(nèi)生成或經(jīng)過其國境的數(shù)據(jù)；廣泛的民間表的《人工智能時代的能力培養(yǎng)綜合報告》(Miaoand影響，人工智能的功能和局限，人工智能何時有用，何時應(yīng)該質(zhì)疑其應(yīng)用，以及如何引導(dǎo)人工智能為公眾利益服務(wù)。這需要每個人都具備一定程度的人工智能能力，包括知識、理解、技能和價值取向。綜合而言，這些都可被統(tǒng)稱為“人工智能素養(yǎng)”。人工智能素養(yǎng)包括數(shù)據(jù)素養(yǎng)，即了解人工智能如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、清理、操作和分析的能力；以及算法素養(yǎng)，即理解人工智能算法如何在數(shù)據(jù)中找到可應(yīng)用于人機(jī)交互的模式和聯(lián)系的能力。針對該術(shù)語的解釋是建構(gòu)人工智能素養(yǎng)這一新興領(lǐng)域范圍、結(jié)構(gòu)和主要類別的一次嘗試，教學(xué)法的概念和術(shù)語來越多地以各種形式應(yīng)用于中小學(xué)教育。能力本位教育旨在將教育從原本的固定時間和靈活學(xué)習(xí)的模式轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活時間和固定學(xué)習(xí)的模式。能力本位教育模式會通過評價來展現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)用知識、技能和價值觀，并根據(jù)需求為學(xué)生提供盡可能多的額外支持，直到他能力本位教育的核心概念是“能力”，該術(shù)語經(jīng)過不斷演變，現(xiàn)在主要用以描述對知識、技能、態(tài)度和價值觀的動員，以滿足日趨復(fù)雜的需求(OECD,或?qū)W生被期望在課程后了解、掌握的知識以及能夠做到的事情來表現(xiàn)(BiggsandCollis,19822017；Kinta,2013)?！皩W(xué)習(xí)結(jié)果”是針對早期術(shù)語“學(xué)習(xí)目標(biāo)”的修正，以確保強(qiáng)調(diào)的重點是學(xué)生——而非教師的行為或成就，并使用可測量的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)學(xué)習(xí)結(jié)果和能力之間的關(guān)系在實踐中比較復(fù)雜，但在理論上相當(dāng)直接：課程描述了一系列預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果，評價則通過評估學(xué)生在特定研究領(lǐng)域或?qū)W科（最好是在新的領(lǐng)域）運用所學(xué)的知識、技能和態(tài)度/價值觀來證明學(xué)生實現(xiàn)了這些結(jié)果——Biggs和Collis(1982)的8雖然建議中沒有明確定義可審核性，但該術(shù)語指的是第三方訪問、審查、監(jiān)控和批評算法的能力(Jobinetal.,2019)。9SOLO代表“可觀察的學(xué)習(xí)結(jié)果的結(jié)構(gòu)（structureofobservedlearningoutcome）”。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研本報告的框架和審查的課程也參考了建構(gòu)主義（constructivism）、建構(gòu)主義（constructionism）、計“建構(gòu)主義（constructivism）”是學(xué)術(shù)界的系列廣泛概念，它適用于描述個體通過與他人，以及與自己的生理、文化和制度或系統(tǒng)環(huán)境的互動來創(chuàng)造或構(gòu)建應(yīng)用的建構(gòu)主義類別在很大程度上建立在Piaget(1972)的成果之上，他提出的理論概述了不同發(fā)展階段的兒童能夠獲得和不能獲得的學(xué)習(xí)類型及形式；例（constructionism）”，該理論認(rèn)為，學(xué)生在將知識應(yīng)用于個人感興趣的項目中時獲得的學(xué)習(xí)效果最好(PapertandHarel,1991學(xué)領(lǐng)域，另一方面，它專注于意義產(chǎn)生的方式，即，意義通過參與、操縱和改變數(shù)字人工產(chǎn)品的過程產(chǎn)生(Kynigos,2015)。盡管建構(gòu)主義（constructivism）者為學(xué)生可以通過使用數(shù)字媒體和基于塊的編程等方法，計算思維，即為一個問題構(gòu)建數(shù)字解決方案而引發(fā)的一系列心理和生理過程(確定一個問題，將其分解為多個部分，構(gòu)建和吸收解決方案，而后測試并提煉它們)。計算思維在理論上適用于計算機(jī)科學(xué)之外的系思維活動，并確定其過程確實可以被不同人口統(tǒng)計學(xué)背景的學(xué)生所運用。他們進(jìn)一步提出了一種“使用-修改-創(chuàng)造”的學(xué)習(xí)進(jìn)程模型用于參與計算思維，并指出熟練的教師、發(fā)展考慮和適當(dāng)?shù)募夹g(shù)是計算思維的關(guān)在本報告中包含的部分課程背景介紹中，最后一個要提的工具是“設(shè)計思維”。它被定義為“一個使個體有機(jī)會進(jìn)行實驗、創(chuàng)建和制作原型模型，收集反饋，并進(jìn)行再設(shè)計的分析和創(chuàng)造過程”(Razzoukand開始在工業(yè)中應(yīng)用，并發(fā)展為一種以消費者為導(dǎo)向來設(shè)計創(chuàng)新產(chǎn)品或商業(yè)模式的方法，特別是與技術(shù)相關(guān)共情（如與消費者共情），定義問題，產(chǎn)生解決方案，然后在迭代設(shè)計循環(huán)中進(jìn)行原型化和測試，直至實現(xiàn)理想化的創(chuàng)新(HassoPlattnerInstituteofdesign,2010)。在學(xué)校，設(shè)計思維可以為學(xué)生提供一個清晰的程序，以應(yīng)對數(shù)字化以及跨學(xué)科活動和相關(guān)能力對他現(xiàn)有人工智能課程參考框架最近出現(xiàn)了幾項旨在規(guī)劃或建立中小學(xué)階段人工智能課程框架的舉措。本節(jié)將詳細(xì)介紹其中的三個框架：“人工智能素養(yǎng)：能力和設(shè)計的主要考慮因素”， 教育框架”。這并非一份詳盡的清單，因為許多非政府組織、行業(yè)、學(xué)術(shù)組織和/或個人已經(jīng)開發(fā)了用以支持自身項目和事業(yè)的人工智能課程框架。政府也在使用其中的一些框架，如微軟的計算機(jī)科學(xué)框架，這些都將在稍后的學(xué)習(xí)結(jié)果調(diào)研情況中呈現(xiàn)。本節(jié)講述的三個框架是為系列合作伙伴的人工智能課程開發(fā)提供10詳見中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研智能素養(yǎng)的能力和設(shè)計考慮因素，旨在確定以下新興主題：1)人工智能專家認(rèn)為非技術(shù)受眾應(yīng)當(dāng)了解的知他們的范圍研究提出了17項能力和13項設(shè)計考慮因素。描述顯示，“能力”普遍處于知識分類的較低層次，表1.人工智能素養(yǎng)能力框架區(qū)分使用和未使用人工智能的技術(shù)產(chǎn)品。對一個實體“人工智能”的特征進(jìn)行批判性地分析和討論。認(rèn)識到思考和開發(fā)“智能”機(jī)器的方式有很多。認(rèn)識應(yīng)用人工智能的各種技術(shù)，包括跨認(rèn)知系統(tǒng)、機(jī)器人和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。區(qū)分廣義的人工智能和狹義的人工智能。暢想人工智能未來的潛在應(yīng)用方式，并考慮這些應(yīng)用方式對世界的影響。理解什么是知識表征，并能描述一些知識表征的例子。識別并舉例描述計算機(jī)是如何進(jìn)行推理和決策的。理解機(jī)器學(xué)習(xí)所涉及的步驟，以及每一步所需的實踐和遇到的挑戰(zhàn)。認(rèn)識到人類在編程、選擇模型和調(diào)試人工智能系統(tǒng)中發(fā)揮的重要作用。理解有些人工智能系統(tǒng)能夠在現(xiàn)實世界中做出行動。這種行動可能會由更高層次的推理（如沿著計劃好的路徑行走）或反應(yīng)性沖動（如向后跳以避開感覺到的障礙物）指導(dǎo)。理解什么是傳感器，以及計算機(jī)通過使用傳感器感知世界。1.人工智能識別2.對智能的理解3.跨學(xué)科性4.廣義人工智能vs狹義人工智能5.人工智能的優(yōu)缺點6.未來人工智能暢想7.表征8.決策9.機(jī)器學(xué)習(xí)步驟10.人類在人工智能中扮演的角色11.數(shù)據(jù)素養(yǎng)12.數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)13.批判性數(shù)據(jù)解讀14.行動與反應(yīng)15.傳感器16.倫理17.可編程性來源:LongandMagerko,202011描述了人工智能變得比人類更聰明時的情景，與此同時也引發(fā)了人工智能可能會有意傷害人類的擔(dān)憂。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研2.具身交互：設(shè)計個體可以充當(dāng)或跟隨代理的干預(yù)法的具體模擬和/或使用人工智能技術(shù)進(jìn)行實際實3.情景化數(shù)據(jù)：鼓勵學(xué)習(xí)者調(diào)查誰創(chuàng)建了如何收集數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)集的局限性。這可能涉及到選擇與學(xué)習(xí)者生活相關(guān)、低維且“混亂”的4.提高透明度：提高人工智能設(shè)計各方面的透明度（例如，消除黑箱功能，共享創(chuàng)建者意圖、資金/5.分層教學(xué)：為防止認(rèn)知超負(fù)荷，用戶可選擇查看和了解不同的系統(tǒng)組件；一次只針對幾個部分進(jìn)行解釋；或者進(jìn)行支架式教學(xué)，隨著用戶對系統(tǒng)能代理的方法。通過專注于視覺/聽覺元素與/或結(jié)7.考慮發(fā)展關(guān)鍵期：考慮發(fā)展的關(guān)鍵期（如心理發(fā)展理論）、年齡和先前技術(shù)經(jīng)驗對人工智能認(rèn)知8.批判性思維：通過質(zhì)疑人工智能應(yīng)用的智能性和9.考慮身份、價值觀和背景的影響：考慮學(xué)習(xí)者的身份、價值觀和背景如何影響他們對人工智能的興趣和先入之見。結(jié)合個人身份或文化價值觀的學(xué)習(xí)干預(yù)可以對他們的興趣和動機(jī)起到激勵作用。10.為家長提供支持：當(dāng)面向家庭進(jìn)行設(shè)計人工智能時，考慮幫助家長構(gòu)建孩子的人工智能學(xué)習(xí)體驗。12.激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣：在設(shè)計人工智能素養(yǎng)的干預(yù)13.確認(rèn)先入觀念：承認(rèn)學(xué)習(xí)者可能會從流行媒體中建立對人工智能的政治化或情緒化的先入觀念，并考慮如何在學(xué)習(xí)干預(yù)中尊重、處理和引申這些14.新視角：引入在流行媒體中被忽略的視角（如宣傳較少的人工智能子領(lǐng)域，針對人工智能產(chǎn)生的15.低入門門檻：考慮如何向缺乏數(shù)學(xué)或計算機(jī)科學(xué)背景的學(xué)習(xí)者傳達(dá)人工智能概念（例如，減少先起來，并解決學(xué)習(xí)者對自身能力不自信的問題）。AI4K12：五個基本概念與中小學(xué)階段人工智能課程指南AI4K12計劃由美國人工智能協(xié)會(AAAI)、計算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(CSTA)和AI4All于2018年聯(lián)合發(fā)起，旨在為中小學(xué)階段的學(xué)生教授人工智能課程制定該團(tuán)隊匯集學(xué)者、研究人員和教師，致力于開發(fā)以五個基本概念為基礎(chǔ)的綜合人工智能框架，五個基本概念為：1)計算機(jī)通過傳感器感知世界；2)代理維護(hù)世界表征，并利用它們進(jìn)行推理；3)計算機(jī)可以從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)；4)智能代理需要多種知識才能與人類自然地互動；5）最核心的是，人工智能既可以以積極的方式作用于社會，也可以對社會產(chǎn)生消極影響。如今，“人工智能的五個基本概念”的相關(guān)海報已被譯作15種語言12，并在一定程度上為人工智能課程在多元環(huán)境下的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，包括本研究涵蓋的多門工作組召開會議將這些概念逐個分解，最終形成前為止，前三個概念的課程綱要已經(jīng)起草完成，正在面向公眾征詢意見。1312詳見/resources/big-ideas-poster13詳見/gradeband-progression-charts中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研的學(xué)習(xí)概念，這些學(xué)習(xí)概念又被進(jìn)一步細(xì)分為不同的概念構(gòu)成要素。例如，表2總結(jié)了“基本概念1:知覺”表2.“基本概念1：知覺”的學(xué)習(xí)概念、概念構(gòu)成要素和學(xué)習(xí)結(jié)果學(xué)習(xí)概念學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)程概念構(gòu)成要素學(xué)習(xí)概念學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)程生物生物6-8年級：舉例說明人類如何組合多形式感覺6-8年級：舉例說明智能代理如何組合來自多個傳9年級-高中3年級：描述各類計算機(jī)傳感器數(shù)字編碼9年級-高中3年級：解釋雷達(dá)、激光雷達(dá)、GPS和加速計的數(shù)據(jù)處理2年級：舉出智能機(jī)器和非智能機(jī)器的例子，討論是什么讓機(jī)器變得智能。3-5年級：通過使用軟件工具，如語音轉(zhuǎn)錄或物體視覺識別的示例來展示機(jī)器知覺，并解釋為什么這是知覺而不僅僅是感覺。6-8年級：舉例說明可以從傳感信號中提取意義的不同類型的計算機(jī)感知。9年級-高中3年級：解釋感知算法及其在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用。2年級：描述組成口語的不同聲音，針對每個元音，列舉出一個包含該音節(jié)3-5年級：舉例說明在部分聲音并不清晰的情況下，是如何將一系列聲音6-8年級：描述如何將邊緣檢測器組合成更復(fù)雜的特征檢測器，例如領(lǐng)域知識領(lǐng)域知識種類2年級：描述智能代理必須“知道”才能理解某個問題的例子。3-5年級：展示文語轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是如何利用上下文來解決歧義的，以及錯誤率是如何隨著不符合語法的輸入而增加的。6-8年級：將給定的圖像分類，并描述計算機(jī)需要什么樣的知識才能理解該類型的場景。9年級-高中3年級：對一個或多個在線圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析。描述數(shù)據(jù)集所提供的信息以及如何利用這些信息提取計算機(jī)視覺系統(tǒng)的領(lǐng)域知識。包容性9年級-高中3年級：描述阻礙計算機(jī)感知系統(tǒng)針對不同群體正常運來源:AI4K12(2020)每個基本概念都被以類似的方式進(jìn)行分解，從小學(xué)早期到高中，都有一個具體的學(xué)習(xí)結(jié)果路徑。望保留的“持久知識”的例子，例如:“聲音通過對離散點波形采樣（通常以每秒幾千個樣本的速度）的方中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研進(jìn)一步分解，正如第二個例子所示:“從嘈雜、模糊的信號到有意義的信號，需要在多個抽象層次上識別結(jié)構(gòu)并應(yīng)用領(lǐng)域知識。”舉一個經(jīng)典的例子:“如何識別語音”和“如何破壞一個美麗的海灘”兩句話在波形要為3-5年級的學(xué)生解釋決策樹，“猜動物”游戲(troubleshootingproblems)和PastaLand活動值得推幾大基本概念之間是相輔相成的。例如，“基本概念3”利用傳感部件的知識，深化了針對人與計算機(jī)學(xué)習(xí)方式差異的討論。同樣，它以部件處理的知識為基礎(chǔ)，使得學(xué)習(xí)者具備標(biāo)記機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練分類器，以及使用包括決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、有監(jiān)督學(xué)習(xí)、無監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等在內(nèi)的人工智能概念的能力。本位教育(CBE)，但它遵循了著名的CBE知識、技能和態(tài)度框架（在其他背景中該框架還包含能力和/或價值觀等要素)(BrewerandComyn,2015;CANT能力持簡化主義觀點，能力本位教育在過去曾一度受到批評。盡管這種觀點廣泛根植于績效的背景之下，但其過于忽視個體因素，比如先前的經(jīng)驗和利用外部資源的靈活性－如團(tuán)隊成員的知識(Rutayuga,2014)。然而，建構(gòu)主義（constructivism）和經(jīng)驗學(xué)習(xí)等理論的逐漸整合(Brunner,1990;Kolb,2015;Piaget,該框架注重“頭、心和手”的融合發(fā)展，其中“頭”代表認(rèn)知領(lǐng)域（你所了解的有關(guān)它的知識），“心”代表情感領(lǐng)域（它為什么重要）以及“手”代表精神運動領(lǐng)域（你可以用它做什么）(Gazibara,2013；Williams,2015；SiposWilliams，2008)。理論的整合同時擴(kuò)展了能力的概念，增加了社交和情感兩種●建構(gòu)主義（constructionism），即通過建構(gòu)對學(xué)●計算思維，對熟悉的能力概念進(jìn)行重構(gòu)，具體應(yīng)用于編程世界：技術(shù)概念、編程實踐以及個人與技術(shù)關(guān)系的觀點；●理解計算思維課程學(xué)習(xí)結(jié)果的模型，它分為抽象概念，也就是將概念應(yīng)用到新用例的能力；自動化，即利用計算機(jī)提高重復(fù)工作的效率；以及分●使用-修改-創(chuàng)造(UMC)，一種經(jīng)常在計算思維課程中使用的分層遞進(jìn)方法。在課程中，學(xué)生先了解現(xiàn)有的軟件，然后根據(jù)新需求修改軟件，最后機(jī)器學(xué)習(xí)教育框架（如表3所示）包含六門“機(jī)器學(xué)習(xí)公民必修課程”，課程主要受眾為“進(jìn)修者/消費工智能的偏見和社會影響是針對所有技能獲取的基本中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研表3.機(jī)器學(xué)習(xí)教育框架-學(xué)習(xí)結(jié)果和定義了解什么是機(jī)器學(xué)習(xí)（以及什么不是機(jī)器學(xué)習(xí))。理解創(chuàng)造機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的整個流2.關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的知識明確何時在全領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)的系列方法（例如，k近鄰算法、CARTs或決策了解系統(tǒng)可能存在偏見，且偏見產(chǎn)生的層次和方式可能不盡相同。了解機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以產(chǎn)生廣泛的積極和消極影響，考慮其帶來的的倫理、文化和社會影響。1.機(jī)器學(xué)習(xí)問題范疇界定明確哪些問題可以且應(yīng)該采用機(jī)器學(xué)習(xí)來解決。2.機(jī)器學(xué)習(xí)項目規(guī)劃規(guī)劃一個對技術(shù)和具體情景兼具敏感性的解決方案。描述機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的顯式和隱式設(shè)計意圖。批判性地分析系統(tǒng)能夠及應(yīng)該如何服批判性地討論機(jī)器學(xué)習(xí)政策、產(chǎn)品和教育。學(xué)生們在課堂外尋求學(xué)習(xí)經(jīng)驗。學(xué)生愿意參與并有興趣研究該主題。2.身份認(rèn)同和社群合作學(xué)生保持并擴(kuò)大對機(jī)器學(xué)習(xí)的參與度。來源:Lao,2020針對這一框架，Lao(2020)還提出了根據(jù)該框架評估機(jī)器學(xué)習(xí)項目的規(guī)則，建立了出口級的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，并1.關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)的通用知識：完成本課程學(xué)習(xí)的學(xué)生2.關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的知識：完成本課程學(xué)習(xí)的學(xué)生能夠準(zhǔn)確地辨別何時使用全領(lǐng)域的機(jī)器學(xué)習(xí)方法。他們能夠描述這些方法的核心技術(shù)概念，并在適當(dāng)?shù)膽?yīng)用中熟練使用/實現(xiàn)它們。(Lao隨后闡述了相類、主成分分析、生成式對抗網(wǎng)絡(luò)和嵌入●中小學(xué)：啟用相關(guān)應(yīng)用，使學(xué)生利用機(jī)器學(xué)習(xí)完成特定任務(wù)，例如利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和生成式對抗網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)應(yīng)用創(chuàng)造藝術(shù)或音樂作品，或者3.偏見：完成本課程學(xué)習(xí)的學(xué)生能夠描述機(jī)器學(xué)習(xí)4.社會影響：完成本課程的學(xué)生能夠意識到，對于中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研研究方法研究方法數(shù)據(jù)收集教科文組織會員國代表開展，第二次調(diào)查覆蓋了10,000多個私營部門和第三方機(jī)構(gòu)人員14。調(diào)查要求調(diào)查對象報告常規(guī)中小學(xué)教育階段中學(xué)生的人工智能給私營部門和第三方機(jī)構(gòu)人員的問卷在此基礎(chǔ)上做了問卷收集后，對于那些回答了本國在某一發(fā)展階段設(shè)置了人工智能課程的調(diào)查對象，研究團(tuán)隊通過電子郵件向他們進(jìn)一步詢問了有關(guān)學(xué)習(xí)結(jié)果、課程實施和準(zhǔn)備情況的問題。發(fā)商、學(xué)者和行業(yè)專業(yè)人士開展了半結(jié)構(gòu)化的知情人訪談，以進(jìn)一步了解這些課程及其在學(xué)校的設(shè)置情況。訪談討論了各方人工智能課程的開發(fā)動機(jī)，以及他們最后，研究人員對那些已起草或出版且可供審查的課程開展了調(diào)研。調(diào)研工作主要關(guān)注每個課程中列出的學(xué)習(xí)結(jié)果。同時也盡可能地審查了相關(guān)教科書或材料，以進(jìn)一步了解課程所涵蓋的內(nèi)容。政府認(rèn)可的人工智能課程選擇標(biāo)準(zhǔn)本研究主要關(guān)注政府認(rèn)可的常規(guī)中小學(xué)課程。研究結(jié)果僅涵蓋已經(jīng)或正在被國家、地方政府批準(zhǔn)的人工智能課程。如前所述，本研究中的“人工智能課程”是指涵蓋人工智能領(lǐng)域的主題并結(jié)合人工智能相關(guān)學(xué)通過教科文組織官方通信渠道聯(lián)系的193個會員國中，共有51個會員國回應(yīng)表示對這一項目感興趣。其●來自10個國家的代表報告稱自己的國家沒有開展●來自20個國家和一個地區(qū)的代表回應(yīng)稱，據(jù)他們了解，本國至少有一門已經(jīng)政府開發(fā)、認(rèn)可，或正在開發(fā)的人工智能課程。這些國家是：阿爾及利亞、亞美尼亞、奧地利、比利時、加拿大（育空地區(qū)）、法國、德國、約旦、韓國、科威特、老撾、秘魯、葡萄牙、卡塔爾、保加利亞、沙特此外，共有31家非政府組織、學(xué)界和行業(yè)合作伙伴對此次非政府調(diào)查做出了回應(yīng)，稱自身開設(shè)了人工對于那些報告開展了人工智能課程的會員國，研究人員已通過郵件與他們?nèi)〉寐?lián)系，以溝通后續(xù)問題，在郵件跟進(jìn)和課程調(diào)研的過程中，我們發(fā)現(xiàn)一些報告的課程不符合本研究的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。如果一項課程中不包含針對人工智能的學(xué)習(xí)結(jié)果，沒有涵蓋常規(guī)中小學(xué)教育（例如，側(cè)重于職業(yè)技術(shù)教育與培訓(xùn)），沒有得到國家或地區(qū)政府的認(rèn)可，和/或沒有提供足夠的可供分析的信息，那么該課程將被排除在進(jìn)一步的分14這些人員來自教科文組織在2011年至2020年組織的9次移動學(xué)習(xí)周期間累積的教育信息化領(lǐng)域的重要組織名單。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研政府認(rèn)可的人工智能課程列表在調(diào)查的課程中，由政府機(jī)構(gòu)或在政府機(jī)構(gòu)的指和訪談中提供了明確、一致且有意義資料的課程才能●共有11個會員國開發(fā)、認(rèn)可和實施了人工智能課●加拿大育空地區(qū)開發(fā)并實施了一門名為“應(yīng)用設(shè)計、技能與科技”的課程，該課程獲得了區(qū)域，表4.政府認(rèn)可并實施的中小學(xué)階段人工智能課程國家/地區(qū)課程名稱課程開發(fā)者15受教育水平小學(xué)初中高中信息通信技術(shù)課程XX數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能X瓦隆-布魯塞爾聯(lián)合會（比利時法語區(qū))XXXXAtalTinker實驗室人工智能模塊XX高中數(shù)學(xué)學(xué)科群下設(shè)的“人工智能數(shù)韓國科學(xué)與創(chuàng)意振興基金會X高中技術(shù)家庭經(jīng)濟(jì)學(xué)科群下設(shè)的“人工智能基礎(chǔ)”課程韓國科學(xué)與創(chuàng)意振興基金會X標(biāo)準(zhǔn)課程課程的技術(shù)指導(dǎo)專家和教師XX葡萄牙信息和通信技術(shù)州立學(xué)校的信息通信技術(shù)老師與數(shù)學(xué)教師XXX計算和信息技術(shù)BinaryLogic，教育與高等教育部XXX計算和信息技術(shù)（高科技方向）BinaryLogic，教育與高等教育部X塞爾維亞教育部工作組X藝體課程中的現(xiàn)代技術(shù)-3-4年級教育部工作組X阿拉伯聯(lián)納入技術(shù)學(xué)科框架的人工智能課程XXX來源:UNESCO(2021b)除了正在實施的課程之外，本研究還分析了那些處5所示，這些課程包括來自塞爾維亞的三門人工智能課程，以及來自德國、約旦、保加利亞共和國和沙特阿拉15本列顯示了在已完成調(diào)查中調(diào)查對象給出的回答。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研表5.政府組織開發(fā)中的中小學(xué)階段人工智能課程國家/地區(qū)課程名稱課程開發(fā)者受教育水平小學(xué)初中高中1.識別和表述算法XXX2.數(shù)字技能XX保加利亞XXX沙特阿拉伯4.數(shù)字技能XXX塞爾維亞5.底層技術(shù)與應(yīng)用科技教育局工作組X6.藝體課程中的人工智能教育局工作組X7.面向所有高中的人工智能課程教育局工作組X來源:UNESCO(2021b)如果“非政府”課程包括了人工智能的學(xué)習(xí)結(jié)果，府機(jī)構(gòu)的正式認(rèn)可，而只是滿足了非政府課程的選擇部分開發(fā)人員參與了與所列課程有關(guān)的其他工作，這些工作也納入了課程調(diào)研的審查。其中包括“IBM-CBSE面向11和12年級的人工智能”的課程修訂工作，以及微軟開發(fā)的“人工智能、數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)”系列教材，二者都是為印度學(xué)習(xí)者設(shè)計；此外還有“微軟計算機(jī)科學(xué)課程工具包”。表6.本研究中作為基準(zhǔn)的非政府人工智能課程國家/地區(qū)課程名稱課程開發(fā)者受教育水平小學(xué)初中高中XXXXXX4.全球人工智能預(yù)備課程(普通方向)XXXX來源:UNESCO(2021b)本調(diào)查分析的局限性如前所述，本調(diào)查分析并未涵蓋與發(fā)展學(xué)齡兒童人工智能能力相關(guān)的所有內(nèi)容，甚至也沒有涵蓋與政府人工智能課程相關(guān)的所有可用信息。仍有大量課程不在本報告的研究范圍之內(nèi)。例如，奧地利提交了三門課程，但有兩門是在職業(yè)技術(shù)教育與培訓(xùn)部門開設(shè)專有技術(shù)的培訓(xùn)，許多人工智能培訓(xùn)項目由非政府組織通過非正式的學(xué)習(xí)渠道提供，如獨立學(xué)習(xí)，以上這●缺失部分政府認(rèn)可的人工智能課程。調(diào)查已發(fā)送●數(shù)據(jù)有漏洞。許多課程中沒有找到調(diào)查所需的數(shù)課程要么沒有追蹤這些數(shù)據(jù)，要么沒有得到數(shù)據(jù)●未來的相關(guān)性有待考證。受時間限制，此次調(diào)研涉及到的許多課程仍在開發(fā)中，可能還會被進(jìn)一步修訂。此數(shù)據(jù)集僅反映非政府和私營部門活動中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研政府認(rèn)可的人工智能課程分析：政府認(rèn)可的人工智能課程分析：主要結(jié)果1.課程開發(fā)和認(rèn)可機(jī)制討論了人工智能課程的授權(quán)、動機(jī)和認(rèn)可方法。2.課程整合與管理涵蓋了將人工智能課程納入教育系統(tǒng)的方法3.課程內(nèi)容概述了三個主要課程領(lǐng)域的內(nèi)容中，不同專題領(lǐng)域的時間分配。三個課程領(lǐng)域分別是：人工智能基4.該部分介紹了經(jīng)過調(diào)研的人工智能課程學(xué)習(xí)結(jié)果，該部分的學(xué)習(xí)結(jié)果從知識、技能和價值觀三個能力領(lǐng)課程開發(fā)和認(rèn)可如上文所列，11個國家的政府機(jī)構(gòu)認(rèn)可并授權(quán)學(xué)7門人工智能課程尚在開發(fā)中。其中僅塞爾維亞既有已獲認(rèn)證的課程，也有仍在開發(fā)的課程。此外，另有兩門課程受到了地方政府的認(rèn)可，分別是：加拿大育空地區(qū)的應(yīng)用設(shè)計、技能與科技課程，以及美國麻省理l政府集中指導(dǎo)的方法這些課程大多是由國家公共機(jī)構(gòu)開發(fā)的，并通過政府集中指導(dǎo)的辦法授予認(rèn)可。有時，主要利益攸關(guān)方也會參與課程的開發(fā)或者與國家公共機(jī)構(gòu)合作開發(fā)。例如，韓國的人工智能課程開發(fā)工作就是由業(yè)界專家在政府的指導(dǎo)下開展的；在中國、科威特和保加利亞共和國，教師，學(xué)者和專家也會參與人工智能課程的l政府委托私營部門提供課程服務(wù)“由于技術(shù)日新月異，應(yīng)用的功能頻繁更新，我們選擇與一家高質(zhì)量的私營公司合作，這家公l政府指導(dǎo)，權(quán)力下放的方法用的技術(shù)和教學(xué)方法等。德國也采取了類似的做法，地方或省級政府在國家授權(quán)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研l(wèi)非政府性的私營部門開發(fā)的人工智能課程最后，部分人工智能課程是由非政府性的私營部門推動開發(fā)的。當(dāng)私營部門為政府機(jī)構(gòu)開發(fā)課程時，學(xué)?？梢灾苯硬捎?，或者交由當(dāng)?shù)貙＜疫M(jìn)行修訂。這些課程需具備一定的靈活性，從而適用于各類政府框架及要求，或者課程會根據(jù)具體國情進(jìn)行進(jìn)一步的定制。課程開發(fā)和認(rèn)可的一個重要步驟是在國內(nèi)和國際“我們的課程得到了各國的廣泛認(rèn)可……我們在國際上創(chuàng)建了一個可以為課程提供評估驗證的專家?guī)欤覀兿驅(qū)＜姨峁┬枰薷暮徒ㄗh的內(nèi)容。專但沒有證據(jù)表明，私營部門推動的人工智能課程獲得了政府的認(rèn)可。采用該方法開發(fā)課程的私營部門，學(xué)術(shù)利益攸關(guān)方在咨詢專家和教師后，都開發(fā)了自己調(diào)查對象指出了開發(fā)人工智能課程的兩個重要原因：提高能力以應(yīng)對勞動力市場的技能需求，以及確保學(xué)生畢業(yè)時能夠掌握社會和政治生活中進(jìn)行日?；铀璧募寄堋Ｈ欢?，這些考慮因素的受重視程度完全不同。例如，有些國家表示它們根本不關(guān)心勞動力市場的技能需求，而另一些國家則將其視為主要的考首先，為勞動力市場培養(yǎng)技能的目標(biāo)反映了技術(shù)部門和更廣泛工作領(lǐng)域不斷變化的需求。對大多數(shù)（但不是所有）國家來說，這與培養(yǎng)具有國際競爭力們將人工智能培訓(xùn)課程的開發(fā)納入企業(yè)社會責(zé)任活動“對于技術(shù)對未來的影響，我們有一個清晰的認(rèn)識，我們需要能夠在日常生活中以健康的方式使用技術(shù)的勞動力和民眾。這就需要通過概念、意識和機(jī)器人視為社會服務(wù)的補(bǔ)充。這是我們的總體愿人工智能被視為一個廣泛的議題，它具有顛覆性的潛力來改變生活中的關(guān)鍵領(lǐng)域和概念。因此，專家和開發(fā)者，使所有人具備對人工智能基本知識的了解同樣非常重要，因為這些基礎(chǔ)知識可以適應(yīng)全球的發(fā)展和預(yù)期的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，同時也能課程；中國的信息科技課程；麻省理工學(xué)院的DAILy課中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研部分課程根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行了修改，包括中國、阿聯(lián)酋、IBM、英特爾（兩個版本）、微軟和麻省理工的人工智能課程。還有一些課程仍處于試用階段，可能會接受進(jìn)一步修訂，比如保加利亞的一項課程、麻省理工學(xué)院的DAILy課程和塞爾維亞的底層技術(shù)與應(yīng)能課程與不同的社會利益攸關(guān)者共享，包括學(xué)者者開展測試，對教師、地區(qū)和/或國家行政部門的代表進(jìn)行采訪和調(diào)查；此外，還會收集有關(guān)學(xué)習(xí)l外部評估。一些政府委托外部機(jī)構(gòu)對課程和/或?qū)W習(xí)結(jié)果進(jìn)行評估。例如，保加利亞共和國委托外部機(jī)構(gòu)開展了一項全國性評估，致力于衡量個關(guān)鍵點在于：人工智能課程應(yīng)該與數(shù)學(xué)課程和課堂要求相協(xié)調(diào)。例如，中國的一項課程審查發(fā)現(xiàn)，信息科技課程的科目要求水平高于數(shù)學(xué)和科學(xué)科目的要求水平，因此需要對課程預(yù)期作相應(yīng)調(diào)整。此外，課程還必須適應(yīng)廣泛的背景，考慮到城市和農(nóng)村環(huán)境的獨在有關(guān)麻省理工學(xué)院DAILy課程的一項試點研究中，老師們發(fā)現(xiàn)學(xué)生們似乎比平時上課時更加投入。而學(xué)生理解課程的關(guān)鍵問題是：“什么是人工智能，什么不是人工智能”。部分老師認(rèn)為，與倫理相關(guān)的課程模塊莫名其妙且令人困惑，但有些老師卻欣然接受。硬件的使用被視為是課程試用過程中最難管理的部分，盡管使用硬件能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)重要的技能，如彈性能力，但當(dāng)設(shè)備無法正常工作時，往往需要教卡塔爾2030國家愿景17認(rèn)為科技是現(xiàn)代知識型經(jīng)濟(jì)社會的一個重要元素，卡塔爾國家課程框架(QNCF)將信息技術(shù)列為1-12年級的主要學(xué)習(xí)科目，旨在“為孩子們的學(xué)習(xí)提供有益的機(jī)會，包括在邏輯和數(shù)學(xué)思為支持這些國家政策，行業(yè)專家、卡塔爾教育和高等教育部的信息通信技術(shù)專家團(tuán)隊，以及小學(xué)、預(yù)科和中學(xué)的信息通信技術(shù)主管通力合作，制定了國家計算機(jī)和信息技術(shù)課程基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。卡塔爾三所高等教育機(jī)構(gòu)的計算機(jī)科學(xué)專家與課程開發(fā)專家一起對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了審查。依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的課程包括所有年級的必修課程和高中階段的選修課程（“高科技方向”）。這兩種方向的課程均涵蓋與算法和編程、倫理和社交影響相關(guān)的人工智能學(xué)習(xí)結(jié)果，以及對人工智能工具和技術(shù)的理解與應(yīng)用。選修高科技方向課程卡塔爾旨在定期審查這些標(biāo)準(zhǔn)，以確保它們符合計算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)領(lǐng)域最新的技術(shù)成果和發(fā)展趨勢。同時，為保證標(biāo)準(zhǔn)的可持續(xù)性，需確保課程不依賴于特定的技術(shù)、平臺或應(yīng)用程序。此外，為提高標(biāo)準(zhǔn)的有效性，課程框架還建議將教師反饋和關(guān)于國際卡塔爾的計算和信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)遵循以1.與國家課程框架保持一致。包括“能力、價值觀、目標(biāo)、原則和跨領(lǐng)域問題”，確保能力的培養(yǎng)與國家標(biāo)準(zhǔn)掛鉤。課程涵蓋知識、技能和態(tài)度三個 16本節(jié)中的信息來自卡塔爾教育和高等教育部編制的《2018年卡塔爾計算和信息技術(shù)課程》。可通過電子郵件詢問獲取。17詳見.qa/en/about-qatar/national-vision2030中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研-計算機(jī)科學(xué)原理和實踐，即編程、機(jī)器人和-數(shù)字素養(yǎng)，在課程中的定義為“以創(chuàng)造性和-軟技能的提升，根據(jù)美國學(xué)校圖書館管員協(xié)會的定義，軟技能包括：協(xié)作、溝通、2.螺旋式的發(fā)展。螺旋式的發(fā)展使得各種概念知識在不同年級多次出現(xiàn)，并隨著每一次的迭代不斷提高其難度和深度。與此同時，技能的發(fā)展必須思維是其中的核心要素，旨在使學(xué)生能夠利用抽象、自動化和分析的過程作為解決問題的新方法，從而幫助他們在一年級階段理解計算思維的基本4.計算語言、硬件和平臺的獨立性。這意味著課程不需要依賴特定的供應(yīng)商、品牌或編程語言，而可以涵蓋學(xué)生在現(xiàn)實生活中遇到的廣泛工具和技中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研數(shù)量數(shù)量課程整合與管理l獨立人工智能課程。該類型課程是在國家或地方課程框架內(nèi)開發(fā)的獨立學(xué)科類別。這些課程有中1-2年級設(shè)置的信息科技課程下設(shè)的人工智能基l歸入式的人工智能課程。該類課程在國家或地方課程框架下的其他學(xué)科類別中開發(fā)，并被納入其中。人工智能不僅是信息通信技術(shù)或計算機(jī)科學(xué)中最常見的主題，也是語言、數(shù)學(xué)、科學(xué)或工程學(xué)科的一部分（見圖1）。韓國已經(jīng)開發(fā)了兩門人工智能選修課程，其中一門隸屬于數(shù)學(xué)學(xué)科群，另一門被納入技術(shù)家庭經(jīng)濟(jì)學(xué)科群。人工智能課程也可以根據(jù)教師的能力和興趣，靈活地歸入任l跨學(xué)科人工智能課程。此類課程往往在對跨學(xué)科工作和時間有特殊要求的系統(tǒng)中實施。這些課程旨在通過涵蓋多學(xué)科領(lǐng)域的基于項目的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)人工智能的學(xué)習(xí)結(jié)果。以葡萄牙的人工智能課程框架為例，其特點是“自主課程領(lǐng)域”，或項目必須涉及兩到三個學(xué)科的跨學(xué)科方法。在阿學(xué)、數(shù)學(xué)、語言、社會研究和品德教育等在內(nèi)的l多課程方式相結(jié)合的人工智能課程。該類課程），向11和12年級的人工智能課程”，該課程結(jié)合競l彈性人工智能課程。此類課程可根據(jù)地區(qū)、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)或個別學(xué)校的實際情況，通過一個或多個整合機(jī)制實施課程。例如，印度的ATL人工智能模課外活動結(jié)合等校外模式實施；沙特阿拉伯的數(shù)字技能課程，可作為獨立或歸入式的課程實施。還有部分課程的歸入機(jī)制取決于地區(qū)、學(xué)?；蚓W(wǎng)絡(luò)。這類課程包括比利時法語區(qū)的信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫（二、三級技術(shù)過渡），以及德國的識別和表課程可以采用必修課模式，即所有學(xué)生均須參加；或者采用選修課模式，由學(xué)生自主選擇是否參與。在一些課程中，比如中國的信息科技課程，有些模塊屬圖1.人工智能課程數(shù)量-按課程整合類型劃分(n=27，可能存在多項選擇)86420來源：UNESCO(2021b)中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研時長27720080×58時長27720080×58212一個重要觀點在于，人工智能課程以及更廣泛的信息通信技術(shù)課程不應(yīng)嚴(yán)重依賴于某一種特定的技術(shù)，因為在不同平臺和供應(yīng)商中開發(fā)多樣化的技能是非常重要的。奧地利和中國等一些國家強(qiáng)調(diào)對技術(shù)采取“不可知法”，這意味著課程不與任何特定品牌、設(shè)訓(xùn)牢固扎根于理論的基礎(chǔ)之上，教師理解可應(yīng)用于一系列技術(shù)的基本原則；(ii)如果使用特定的硬件或軟件，教師和學(xué)習(xí)者將被引入多種選擇，并與不同的人工智要求調(diào)查對象提供四個學(xué)段中每個年級的學(xué)習(xí)時蓋3年級至小學(xué)畢業(yè)）；初中（覆蓋大多數(shù)國家的7-9）；從1年級到12年級，課程分配的總時長從2小時到924小時不等，各年級時間投入的箱線圖18(見圖2)表25020050%來源:UNESCO(2021b)庫課程，這兩門課程每年的平均課時分配超過200小時。圖中均值為58小時，是中位數(shù)21小時的兩倍多。這表明，部分課程在人工智能領(lǐng)域設(shè)置的課時較事實上，在提供了課時分配的22門課程中，有5門要5門課程要求其人工智能課程學(xué)習(xí)時長超過150小時。小時以上課時分配的課程要么是行業(yè)發(fā)展課程（5門課程），課程最傾向于面向高中生開設(shè)。從小學(xué)早期到高年級，人工智能課程所占比重隨著教育水平的提高而穩(wěn)步增加（見圖3）。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研百分比9080706050403020百分比908070605040302018箱線圖顯示了數(shù)據(jù)的分布情況，包括最小值、第一四分位數(shù)、中位數(shù)、第三四分位數(shù)和最大值。平均值顯示為“X”，箱線圖上方的點為異常值。圖3.各學(xué)段的人工智能課程占比(n=27)0來源:UNESCO(2021b)各學(xué)段人工智能課程的總課時分配在1到680小時不等。在1-2年級，人工智能最有可能被合并到其他科目中，且沒有規(guī)定特定的課時分配。只有卡塔爾的計算和信息技術(shù)課程專門為1-2年級分配了100小時的人均課時為156個小時?？傮w而言，初中（7-9年級）的人工智能課程平均課時為109小時，高中（高中1-3年級）的人工智能課程平均課時為153.5小時。1-9年級的人工智能課程平均課時相對穩(wěn)定：1-2年級為33.3小調(diào)查對象被問及，為確保人工智能課程的設(shè)計和如，教科書和教案。教師培訓(xùn)新增工作人員/職位的聘用一些國家聘請私營或第三方機(jī)構(gòu)組織成員，而非額外的學(xué)校工作人員（或者除額外的學(xué)校工作人員之外）作為學(xué)校的兼職培訓(xùn)人員，。指為學(xué)校提供與人工智能課程有關(guān)的硬件和/或網(wǎng)絡(luò)連接。包括計算機(jī)室和服務(wù)來源:UNESCO(2021b)中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研408060408060調(diào)查統(tǒng)計顯示，實施人工智能課程需要對教育系統(tǒng)的資源和人員能力進(jìn)行一系列的統(tǒng)籌和調(diào)整（見圖4）。大多數(shù)人工智能課程(89%)選擇通過為教師開發(fā)資源和培訓(xùn)的方式獲得支持；15門課程(56%)選擇通過初步研究或需求分析獲得支持；13門課程(48%)選擇改善學(xué)校基礎(chǔ)設(shè)施；12門課程(44%)報告通過私營或第三方機(jī)構(gòu)參與的方式支持課程的實施；11門課程授課是幾種方式中最不受重視的部分，僅有8門課程圖4.為課程實施提供的支持20200來源:UNESCO(2021b)示例：印度中等教育中央委員會引入人工智2019年，印度中等教育中央委員會(CBSE)宣布在其管轄的2.2萬多所學(xué)校內(nèi)開設(shè)人工智能課程，作為一門選修課，目的是確保印度未來的公民能夠了解人工智能，并能夠應(yīng)用人工智能解決本地和全球性的問題。該課程側(cè)重于“在做中學(xué)”，使學(xué)生有機(jī)會使用人工智能解決社區(qū)挑戰(zhàn)，從中學(xué)習(xí)人工智能(C為了支持課程的實施，印度中等教育中央委員會與IBM、英特爾和微軟等行業(yè)供應(yīng)商合作，共同開發(fā)培訓(xùn)、支持性材料和內(nèi)容。非政府組織也為課程的實20年級的輔導(dǎo)員指南、多學(xué)科教案和教材。印活動還還包括為期三天的“AI-thon”夏令營，學(xué)生們的社區(qū)挑戰(zhàn)。種種類似的合作活動已經(jīng)吸引了超過1萬課或跨學(xué)科課程進(jìn)行整合。印度中等教育中央委員請所有學(xué)校參加這一課程，學(xué)校管理人員也應(yīng)向印等教育中央委員會提交申請，以響應(yīng)這一號召。在后，學(xué)校選擇教師進(jìn)行培訓(xùn)，并計劃將人工智能課入學(xué)校課表，根據(jù)常見專題（如圖5中的示例“改善糧食資源”）圍繞人工智能的跨學(xué)科整合制定戰(zhàn)略19資料來源:印度中等教育中央委員會人工智能(MinistryofEducation，India,2020)；人工智能課程，9年級輔導(dǎo)員手冊(CBSE和Intel,2019)；以及對IBM、英特爾、1M1B基金會和微軟代表的采訪及介紹。請注意，此信息可能不代表印度政府的官方觀點。20例如，1M1B基金會與印度中等教育中央委員會及IBM合作，以支持人工智能青年技能課程的實施。詳見/watch?v=wKl5pghClFY中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研利用計算機(jī)視覺進(jìn)行人工智能課程整合科學(xué)案例研究——我們?yōu)楹尾荒軡M足于當(dāng)前專題課堂9科學(xué)數(shù)學(xué)利用計算機(jī)視覺進(jìn)行人工智能課程整合科學(xué)案例研究——我們?yōu)楹尾荒軡M足于當(dāng)前專題課堂9科學(xué)數(shù)學(xué)交一份以此為主題的研究報告，你將收使用數(shù)據(jù)探索進(jìn)行人工智能課程整合人工智能領(lǐng)域的教師協(xié)作培訓(xùn)英語以“提高國家糧食產(chǎn)量的策略”為主題你認(rèn)為人工智能能解決這個問題嗎?”改善糧食資源地理氣候是否影響生產(chǎn)收益?有哪些方法可以預(yù)測氣候以及保護(hù)作物?你對自然灌溉系使用自然語言處理進(jìn)行人工智能課程整合圖5.人工智能課程跨學(xué)科整合的專題方法使用谷歌使用谷歌StorySpeaker進(jìn)行人工智能課程整合來源:CBSEandIntel(2019)在學(xué)校層面，行業(yè)和/或執(zhí)行伙伴使用定制的課程和資料推動教師培訓(xùn)的開展。各類供應(yīng)商，如IBM程目標(biāo)的教科書。課程整合、教學(xué)大綱、教學(xué)方法、教學(xué)途徑和必要資源的采購也會在院校層面進(jìn)行管理。此外，學(xué)校還希望使利益攸關(guān)方，尤其是學(xué)生和家長參與進(jìn)來，以確保他們理解將人工智能課程整合的原因和目標(biāo)。圖6概述了印度中等教育中央委員會、學(xué)校圖6.人工智能課程實施的參與者和過程校長的人工智能校長的人工智能敏感性課程整合教學(xué)大綱教學(xué)方法和途徑資源安排利益攸關(guān)方層面來源:CBSEandIntel(2019)人工學(xué)習(xí)層面以外的人工智能基本原理學(xué)校層面學(xué)校層面為學(xué)校實施的規(guī)劃模式CBSE層面中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研人工智能課程內(nèi)容本分析涵蓋了人工智能課程的九個專題領(lǐng)域：算法與編程；數(shù)據(jù)素養(yǎng)；情景化問題解決；人工智能倫理；人工智能的社會影響；人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用；理解和應(yīng)用人工智能底層技術(shù)；理解和應(yīng)用人工如表8所示，這九個專題領(lǐng)域被歸為三個課程領(lǐng)域：表8.人工智能課程領(lǐng)域人工智能基礎(chǔ)算法與編程算法和編程，以及數(shù)據(jù)素養(yǎng)，被視為應(yīng)用人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)素養(yǎng)大多數(shù)人工智能應(yīng)用均在“大數(shù)據(jù)”的基礎(chǔ)上運行。從數(shù)據(jù)收集到清理、標(biāo)記、分析和報告，針對整個數(shù)據(jù)周期的管理組成了使用和/或開發(fā)人工智能的技術(shù)基礎(chǔ)之一。對數(shù)據(jù)及其功能的理解也有助于學(xué)生了解為什么人工智能會帶來倫理和戰(zhàn)略上的挑戰(zhàn)，以及它在社會中發(fā)揮了什么樣的作用。情景化問題解決人工智能通常被視為商業(yè)或社會挑戰(zhàn)的潛在解決方案。在此層面上，需要一個合乎具體情境的問題解決框架，包括設(shè)計思維和倫理和社交影響人工智能倫理撇開專業(yè)技術(shù)不談，未來社會的學(xué)生將在個人和職業(yè)生活中與人工智能打交道——許多人從很小的時候就開始了。對于每個公民而言，理解人工智能所帶來的倫和合理使用等概念；以及在不正當(dāng)或非法情況下使用人工智能（例如包含有人工智能的社交或社會影響從要求調(diào)整法律責(zé)任框架到激勵勞動力轉(zhuǎn)型,人工智能的社會影響范圍甚廣。調(diào)查對象被問及其課程在多大程度上針對這些問題。其中以勞動力轉(zhuǎn)移、法律框架變除信息通信技術(shù)外，人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用人工智能在計算機(jī)科學(xué)之外的領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。調(diào)查對象被問及是否考慮了人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，以及考慮的程度。其中以藝術(shù)、音樂、社會研究、理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能理解和應(yīng)用人工智能底層技術(shù)該領(lǐng)域包括：(1)針對人工智能過程理論理解的發(fā)展程度（例如，定義或演示不同模式，或標(biāo)記機(jī)器學(xué)習(xí)模型的不同部分)；(2)學(xué)生使用現(xiàn)有的人工智能算法生成輸出的程度（例如訓(xùn)練分類器)。以機(jī)器學(xué)習(xí)、有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)理解和應(yīng)用人工智能技術(shù)人工智能技術(shù)通常是面向人類的應(yīng)用程序，可看作是一種“提供的服務(wù)“。以自然語言處理和計算機(jī)視覺為例，調(diào)查對象會被問及學(xué)習(xí)者在多大程度上使用現(xiàn)有的人工智能技術(shù)完成任務(wù)或項目，以及/或?qū)@些技術(shù)的開發(fā)過程進(jìn)行研開發(fā)人工智能應(yīng)用程序開發(fā)人工智能應(yīng)用程序涉及開發(fā)新的人工智能應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序可解決社會挑戰(zhàn)或提供新型服務(wù)。這是一個需要系列復(fù)雜技術(shù)知識以及編碼、數(shù)學(xué)（尤其是統(tǒng)計學(xué))、數(shù)據(jù)科學(xué)技能的專業(yè)領(lǐng)域。來源:UNESCO(2021b)必須指出的是，關(guān)于人工智能課程范圍的定義存在一定程度的模糊性。特別是在將人工智能歸入信息或算法和編程納入人工智能課程內(nèi)容的一部分，因為他們認(rèn)為這是信息通信技術(shù)課程的一部分，由于有些人工智能課程并不能涵蓋與人工智能相關(guān)的所有方面，這也影響了調(diào)查對象有關(guān)課時分配的回答。因此，對于調(diào)查對象而言，對本節(jié)的回答應(yīng)被解釋為課中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研8070605040807060504030200理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能和教育制度的了解，對課時分配占比進(jìn)行了估算。而由于課時分配或科目整合方面的決策權(quán)下放，部分調(diào)查對象無法估計課程占比。此外，對于IBM、英特爾、微軟和麻省理工學(xué)院等的部分課程，課時占比由研究人員根據(jù)課程內(nèi)容計算得出，而非由調(diào)查對象估算得并非所有國家都給出了針對課程的解釋說明，或在后“人工智能基礎(chǔ)”課程領(lǐng)域包括算法與編程、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和情景化問題解決，它構(gòu)成了大多數(shù)人工智能課程的基礎(chǔ)，平均占據(jù)41%的課程時間。其余課時幾乎由“倫理和社交影響”（平均占比24%），以及“理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能”（平均占比25%）課程領(lǐng)域均分。圖7對三個課程領(lǐng)域進(jìn)行了比較。圖7.主要課程領(lǐng)域課時占比箱線圖21(n=21) 757060 534441413827242027250060來源:UNESCO(2021b)了三倍多，在“理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能”領(lǐng)域的課時投入也增加了兩倍多（見表9）。課時范圍來源:UNESCO(2021b)21來自韓國的一門人工智能課程，以及來自加拿大育空地區(qū)課程的課時占比未被報告。中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研根據(jù)圖8中的課程分布和表8中的課程范圍可以看出，人工智能課程的重點各不相同?！叭斯ぶ悄芎蜕缃挥绊憽鳖I(lǐng)域占比從0到60%不等；“理解、應(yīng)用圖8.課時分配-按專題領(lǐng)域劃分(n=23)0102030405060708090100來源:UNESCO(2021b)考慮到課程的時長與分配比例，我們可以得出以下結(jié)論：側(cè)重于“倫理和社交影響”的課程通常比側(cè)重“人工智能基礎(chǔ)”或“理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能”課程的課時投入更短。以下是針對各課程分領(lǐng)域的詳人工智能基礎(chǔ)人工智能基礎(chǔ)領(lǐng)域包含數(shù)據(jù)素養(yǎng)、算法與編程，以及情景化問題解決?？傮w而言，人工智能基礎(chǔ)課程領(lǐng)域占總課時分配的41%，其中算法與編程占據(jù)了該人工智能基礎(chǔ)領(lǐng)域最大的課時比例，其次是數(shù)據(jù)素養(yǎng)和情景化問題僅一門課程在人工智能基礎(chǔ)領(lǐng)域沒有分配課時，即亞美尼亞的信息通信技術(shù)課程。該課程將人工智能課程作為初中和高中必修的信息通信技術(shù)課程的一部中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研圖9.人工智能基礎(chǔ)課程領(lǐng)域的課時分配(n=21)未詳細(xì)說明來源:UNESCO(2021b)23門課程中有21門涉及算法與編程領(lǐng)域，亞美尼除外。另有6門課程將10%甚至更少的課時分配給這一領(lǐng)域。相對而言，保加利亞的計算機(jī)建模、信息技術(shù)和信息學(xué)課程將65%的課時投入這一領(lǐng)域?？偟亩裕婕扒榫盎瘑栴}解決的人工智能課程最少。然而，包含該內(nèi)容的人工智能課程平均在此領(lǐng)域投入了42.5小時的課時。這些課程和普通的人工智能課程不同，它們在情景化問題解決的教學(xué)上投入了大量時間，并將其表10顯示了涵蓋各專題領(lǐng)域的課程數(shù)量，以及它表10.人工智能基礎(chǔ)課程領(lǐng)域的參與度-按專題領(lǐng)域劃分涵蓋專題領(lǐng)域的課程數(shù)量(n=21)來源:UNESCO(2021b)倫理和社交影響倫理和社交影響的專題領(lǐng)域包含人工智能倫理、人工智能的社會影響，以及人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)總體而言，這類課程平均占據(jù)總課時的24%，但不同課程投入的課時大不相同，具體投入時間從亞美尼亞信息通信技術(shù)課程的0小時到科威特標(biāo)準(zhǔn)課程的技術(shù)（高科技方向）在該領(lǐng)域投入的課時不到5%。另一個極端是塞爾維亞的信息學(xué)和編程課程以及約旦的數(shù)字技能課程，后者將60%的課時投入于該專題領(lǐng)域。然而，從具體課時數(shù)來看，卡塔爾的人工智能課程在中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研顯，有一半的課時被分配給人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，總體而言，平均有5%的課時用于人工智能的社會影響，7%用于人工智能倫理（見圖10）。需要說明的是，卡塔爾的兩門課程將人工智能在其他領(lǐng)域的圖10.倫理和社交影響課程領(lǐng)域的課時分配(n=21)來源:UNESCO(2021b)倫理和社交影響的課時投入少于人工智能基礎(chǔ)的然而更詳細(xì)的分析表明，這一差異產(chǎn)生的原因在課時較多的課程占比很低。因此，僅考慮針對各專題工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用的課時中位數(shù)最低（見表表11.倫理和社交影響課程領(lǐng)域的參與度-按專題領(lǐng)域劃分人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用人工智能倫理人工智能的社會影響涵蓋專題領(lǐng)域的課程數(shù)量(n=21)6來源:UNESCO(2021b)這些數(shù)據(jù)對政府認(rèn)可的課程如何覆蓋此類專題領(lǐng)l首先，并非所有課程均涉及這一類別的專題領(lǐng)域，l第二，課程開發(fā)者似乎認(rèn)為，可以通過較少的課l第三，此類別的課程往往只是長課時課程中的一小部分，對于奧地利的數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能課程（144小時）、卡塔爾的兩門計算和信息技術(shù)課程（兩門均包含600小時的總課時），以及比利時法語區(qū)的信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫課程（680小時）而言，該l最后，此類別的課時投入往往在課時最少的課程中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研中，投入在倫理和社交影響這一領(lǐng)域的課時平均占比為45%，人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用課程占比為33%，理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能這一專題領(lǐng)域包括理解和應(yīng)用人工智能技術(shù)（如）；應(yīng)用現(xiàn)有的人工智能工具（如計算機(jī)視覺、分類器、自然語言處理和GAN生成器)；以及開發(fā)人工智能應(yīng)用理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能占據(jù)課程課時的25%。理解和應(yīng)用人工智能底層技術(shù)占該類別的一半以上，開發(fā)人工智能應(yīng)用程序平均占比最少，其課時分配只來源:UNESCO(2021b)與情景化問題解決以及人工智能社會影響的研究結(jié)果類似，開發(fā)人工智能應(yīng)用程序的課時投入較少，主要原因在于很少有課程涉及這方面。其中只有6個國家的人工智能課程涵蓋這一類別，課時投入從2%至14%在這一領(lǐng)域的課時投入超過10小時，即：中國的信息科技課程，英特爾的青年人工智能全球發(fā)展技能（全版本），微軟的人工智能青年技能，卡塔爾的計算和信息技術(shù)（高科技方向)）。這四門課程中有三門要求學(xué)生每年至少在該領(lǐng)域?qū)W習(xí)150小時。在訪談中，來自這些國家的調(diào)查對象表示，他們認(rèn)為小學(xué)教育的作用是讓學(xué)生接觸到人工智能及其在工作和日常生活中的應(yīng)用，但人工智能應(yīng)用程序的開發(fā)更適用于專門的本調(diào)查對象強(qiáng)調(diào)，有關(guān)人工智能開發(fā)的課程必須充分建立在具有相關(guān)學(xué)科專業(yè)知識的基礎(chǔ)上。最常見的例子是數(shù)學(xué)，學(xué)習(xí)者需要在數(shù)學(xué)原理、運用編碼和算法的預(yù)期之間建立一致性。針對這一需求的回應(yīng)各不相同。葡萄牙將大部分人工智能學(xué)習(xí)結(jié)果融入數(shù)學(xué)學(xué)科的“計算思維”當(dāng)中，而中國則根據(jù)每年的數(shù)學(xué)學(xué)科要求來設(shè)計信息通信技術(shù)課程。麻省理工學(xué)院在為高中設(shè)計高參與度的人工智能開發(fā)課程時，最初以科學(xué)科目為目標(biāo)，但課程開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)，相對于人工智能的應(yīng)用，科學(xué)老師對人工智能的開發(fā)更感興趣。麻省理工學(xué)院認(rèn)為，數(shù)學(xué)老師可能有更強(qiáng)的計算理論基表12顯示了投入于理解、應(yīng)用和開發(fā)人工智能專中小學(xué)階段的人工智能課程—對政府認(rèn)可人工智能課程的調(diào)研表12.理解、應(yīng)用和