核心提示當前，人工智能在很多領域都成為熱門詞匯，中小學校相關教育也開展得如火如荼。人工智能的概念怎樣界定？對中小學教育有何影響？未來發展方向又是什么？看看部分業內專家和學校校長怎么說。
人工智能到底是什么
在剛結束的第三屆全國基礎教育信息化應用展示交流活動上，3D打印、物聯網、虛擬現實、人工智能等各種“黑科技”成果讓人大飽眼福。其中，人工智能在教育領域的應用格外引人矚目。
當前，人工智能廣受關注不僅僅在教育領域，可以說是全社會都熱議的焦點之一。究竟什么是人工智能，它和傳統的信息技術有哪些異同？關于其概念界定恐怕多數人都有云里霧里之感。
按目前公認說法，人工智能英文縮寫為“AI”，是計算機學科的一個分支，它采用人工的方法和技術，通過計算機系統來模仿、延伸和擴展人的智能。首都師范大學教授、北師大智慧學習研究院智慧學習白皮書首席研究員方海光表示，人工智能相比傳統的信息技術是更高階的技術開發和應用，它更強調的是應用技術模仿人的智能，而不僅僅是應用技術，它具有強烈的目標性，更傾向于模仿人的思考和行為。
國家教育咨詢委員會委員、國家教育考試指導委員會委員王本中一直關注人工智能對中小學教育的影響。他認為，現在人工智能既是一種學習的內容，也是一種學習工具和學習手段?！半S著技術的不斷成熟，人工智能將會與傳統課堂教學有機結合起來，形成智能課堂?！?/p>
從概念到應用沒那么玄乎
才結束不久的北京市2018年普通高校招生外語口試備受關注，不僅因為這是新高考方案下的首次英語口語測試，焦點還在于全市六個考點統一使用了“人機對話”模式。而在“人機對話”過程中，人工智能技術就起到了關鍵作用。
在考試中，人工智能口語考官不僅能進行語音評分，還能糾錯，對平翹舌音、前后鼻音都能進行精準分辨?；谌斯ぶ悄艿脑u分不僅更快，而且更準和更公正。相關專家介紹，其原理就是通過前期抽取樣本數據進行訓練，通過大數據處理形成機器考官的評價標準?！斑@一技術的應用，國內在多年前就已有了?！痹搶＜医榻B說，目前這種智能評測技術已在試卷批改等更多方面推廣應用。
記者采訪了解到，目前北京不少中小學、校外機構及高?？蒲袡C構在教學、評價及監測等方面都使用了人工智能技術。北京市第十九中學目前正在和清華大學教育研究院聯合進行實驗研究，通過測量學生上課時候身體反饋的實時數據，對學生的學習情況進行觀察。
北京十九中校長高新橋介紹，學校是在學生和家長知情同意的情況下進行的實驗。從上學期開始，學校已經進行了2個環節的實驗，上課時老師和學生同時都戴著頭環和腕表，進而測量數據?！皬膶W校的角度，是想關注學生的學習心理，目的是提高學生學習的效能和品質，不斷影響學生的學習態度。從教師層面來講，希望老師們根據實驗反饋，進行有效的、活潑的教學活動設計與實施，提高課堂效率?！?/p>
北京師范大學未來教育高精尖創新中心搭建的“智慧學伴”智能教育公共服務平臺，還將學習者模型、智能教育技術、資源與服務匯聚和現代教育治理四個方向的研究成果應用在平臺上，實現了雙師服務、綜合素質評價、學科素養評價、心理素質測評、體質健康監測等個性化內容服務。他們還研制出了涵蓋300多個指標的診斷與測評框架，上千套測評工具和上萬個優質資源。
變課程進教材
2017年5月，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，提出要在中小學階段設置人工智能相關課程。11個月后，教育部發布關于印發《高等學校人工智能創新行動計劃》的通知。提出高校未來將形成“人工智能＋X”的復合專業培養新模式，并對中小學階段普及人工智能教育提出相關要求。
2018年4月28日，由商務印書館、華東師范大學出版社等多家聯合出版，號稱全球首部人工智能普教教材——《人工智能基礎》（高中版）在上海發布，清華大學附屬中學、北京三十五中等全國40所學校成為首批“人工智能教育實驗基地?！?。
短短一年內，關于在中小學開展人工智能教育的文件和舉措頻頻公布，足見國家及全社會對人工智能教育的重視與關注。香港中文大學人工智能專家林達華也預言：“未來，人工智能將是學生必備的基礎知識之一，與傳統的語文、數學課同樣重要?！?/p>
那么，人工智能教育在北京市中小學開展的情況如何呢？記者采訪了解到，人大附中、清華附中、北京三十五中、北京中學、中關村一小等一批具有超前意識的學校早已走在前列，他們通過開設校本課程、建設實驗室等形式，普及人工智能知識或引導學生開展相關研究。
去年10月，人大附中在清華、北大、中科院、航天科技等單位十幾位專家的指導下，結合辦學實踐，系統梳理了金字塔形的中小學“STEAM＋人工智能教育”課程體系，重構了與人工智能本身感知、認知、創新三個層次相對應中小學人工智能教育課程體系。
幾年前，北京三十五中就依托中國科學院自動化研究所、清華大學兩個單位分別建設了智能科學與技術實驗室和人工智能機器人實驗室。其中，智能科學與技術實驗室建設了智能移動機器人平臺、智能交通系統平臺、無線傳感網絡平臺和新一代人機交互平臺，人工智能機器人實驗室軟硬件裝備涵蓋VEX機器人、基于Arduino的智能家居系統、服務機器人、小型開源研究平臺Turtlebot等十幾個平臺，學生可在這些平臺上開展人機互動、人工智能深度學習等。
助力智慧校園建設
上周，作為第三屆全國基礎教育信息化應用展示交流活動的分會場之一，北京市第二十中學系統展示了在信息化建設包括人工智能技術應用方面的成果及構想。
北京二十中通過同一套數據庫，把小營、永泰、新都三個校區的教育資源集成在了模擬數字平臺上，各校區之間通過光纜連接，實現完全的同步和共享。無論是打電話，還是查閱資料，教師的學習辦公完全是在同一平臺上，就像在自己的學校里一樣。不但所有的資源能夠共享，而且硬件設備也能共同發揮作用。
據該校校長陳恒華介紹，學校每學期至少要為學生提供期中期末成績報告、綜合素質評價報告等四個不同報告，這些報告不需要老師刻意去寫，只需每天把學生的學業成績、行為表現等情況記錄到數據庫里，系統會根據數據庫數據自動產生學生綜合情況報告，需要時調取打印即可。
陳恒華表示，未來學校終端將通過5G技術采集學生一天生活、學習方面的數據，進行有針對性的診斷?！叭缭诮淌已b設有聲音采集設備，自動識別每個學生的聲音，在課堂上發言幾分鐘，參與了多少討論，在校園活動一天運動量有多大，心率是多少，通過記錄、分析這些數據來評價學生的表現?！?/p>
就在上個月，海淀區教育委員會還與科大訊飛在海淀區教科院簽署了戰略合作框架協議，人工智能教學聯合實驗室成立。該實驗室主要聚焦學生發展和種子教師的培養，重視課程開發及應用；研究技術與教學的完美融合，提升學生的學習能力和創造能力；發揮大數據的精準化服務、科學服務，為教育改革發展保駕護航。
方海光分析指出，未來人工智能一方面對于學校的智慧校園建設具有深刻影響，通過智能化技術應用帶來學校業務的優化、決策的科學、體驗的舒適；另一方面對于學校的課程建設具有影響，甚至是對于學生智慧的拓展具有很好的啟發效果。
三大因素影響人工智能教育
記者了解到，目前北京市只有少數學校已經實際應用了人工智能技術，大部分中小學還僅限于人工智能課程開發和實施，主要是進行的諸如編程教育、硬件開發和人工智能校本課程方面，也有一些是和STEAM課程結合在一起進行。
目前，影響中小學人工智能教育的因素有哪些？方海光認為，影響人工智能應用的決定因素有三：其一，學校師資情況，特別是是否具有人工智能相關背景的師資；其二，學校相關環境情況，是否具備或者部分具備人工智能相關開發的環境，甚至是人工智能及其相關分支的各種實驗室及環境的支持；其三，學校相關課程情況，學校能否為適合本學校的學生提供適合的課程及其延伸的配套課程及環境。
方海光還指出，人工智能是一個還在繼續發展的學科，本身的技術發展狀態并沒有停滯，因此所建設的學校課程應當是以發展的眼光去設計，而不應該停留在固定的應用和操作的重復性上。
事實上，人工智能應當結合具體的應用場景才可以發揮其特有的優勢，學校不應該故步自封地照搬別的學校的模式和效果。能否結合學校的特點和發展理念，開發出突出學校優勢的人工智能應用，這是學校在人工智能應用方面存在的最大問題。
未來已來，學校和課堂都在變革的路上。業內專家分析，未來人工智能教師教學質量和水平已經能夠達到一般教師水平，不僅僅是在一些重復性高的繁重的工作方面發揮優勢。而且，人工智能學校將會更大力度地支持個性化學習，可供學習的環境也不僅僅是教室一類的固定場所，人工智能支持的學習將是多場景貫通、多內容融合、多空間協助一起進行的。
新技術要服從價值合理性
記者采訪發現，關于人工智能在教育領域的應用前景，并非眾口一詞，也有業內專家給出不同的思考。
北京開放大學校長褚宏啟認為，技術是把“雙刃劍”，我們也可以用技術服務于應試，把應試做得更精致，實現技術合理性和價值合理性的融合。技術的合理性永遠都要服從價值的合理性，技術手段不能助紂為虐，技術手段應該讓我們的孩子得到更好的發展。
中小學培養學生具備核心素養，第一是給孩子健康的身體，第二是給他一顆聰明的大腦，第三是給他一個溫暖的心。在第一方面，技術有它的制約性，如果技術過于突破，可能會出現什么樣的問題，會不會影響孩子的身體健康，特別是眼睛。技術很重要，但穩定的技術怎樣讓我們的孩子有一顆溫暖的心是值得思考的問題。
與褚校長所持觀點一致，有中小學校長認為教育本質上是一種“交互”活動，而智能教學系統無法實現最充分、最真實的交互。此外，就態度、品德、情感等教育問題而言，機器無法像人類教師通過自然狀態的交流和觀察來判斷學生的真實情況，它給出的只能是沒有“人味兒”的教育。
也有專家指出，人工智能并非適合所有的學習領域。言語信息大部分屬于可形式化內容，適用于智能教學系統；智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規則和高級規則，其中前四項屬于可形式化內容，適用于智能教學系統，而高級規則屬于復雜形式化內容，部分內容不適用于智能教育。
