近年来，人工智能技术进步迅速，应用广泛，引起社会各界广泛关注。同时，社会各界对在中小学要不要开展人工智能教育已经形成了广泛共识，特别是随着多项文件的出台，各地各校积极增设人工智能课程，但对于中小学究竟要开展什么样的人工智能课程则是很多学校和教师面临的首要问题。

  人工智能表面上看起来是工程和技术，但其实在工程和技术的背后起基础支撑作用的是数学与科学。那中小学开展人工智能教育究竟应该教什么？是以教工程和技术为主，还是要下沉到数学和科学？

  因此，中小学人工智能教育需要从工程实践和技术应用开始，逐渐下沉到数学与科学的底层基础。这在国家高度重视基础研究，日益重视科学教育的情况下，显得更加有必要。

  要想做到真正意义上的跨学科教学，首先需要弄清楚学科与学科之间的联系，即澄清科学、技术、工程与数学四者之间究竟是什么关系。

2 中小学人工智能课程宜分为体验、通识和拓展三类

  第一类可以被称为体验课，定位是让学生对人工智能形成初步感知。要让学生对人工智能形成初步感知，离不开各种人工智能技术产品，因此这一类课程是基于人工智能技术产品的。目前这一类课程也是最常见的。但是中小学的人工智能课程不能仅仅只是停留在感知的浅层次上。拿小学来说，一共有6年的时间，一次感知、两次感知，学生会觉得新奇，但时间长了，学生不会觉得新奇，甚至还会心生厌烦。这时就需要第二类课程，即人工智能通识课。

  在人工智能通识课的基础上，还需要有第三种类型的课程，即人工智能拓展课。这类课程的目的是在感知和理解的基础上展开深化迁移、整合应用。它是立足真实问题、面向现实世界的。这时候，各种人工智能的技术工具，就又变得不可或缺。但其目的已经不是简单的感知和体验了，而是超越了感知和体验，在理解和认知基础之上的创新应用。

  如何在实践中具体构建并实施一门跨学科的中小学人工智能课程呢？

  学生要想剥到“洋葱芯”，不仅要动手，还要动脑。只动手不动脑，或只动脑不动手，都做不到。如果说这是一个从现实生活的经验世界出发，先后经历垂直应用（工程）、关键技术（技术）、基本原理和基础概念（科学）等几个阶段，最后到达抽象的数学世界（数学）的过程，那么课程建构遵循的则是一个相反的逻辑进程。

  只有经验，没有经验的持续不断的改组与改造，不是教育。不管这些经验是具体的，还是抽象的。回想我们是如何学会一加一等于二的呢？它一共包括三步：第一步是在家里完成的，即一个苹果加一个苹果等于两个苹果；第二步是一根棒棒加一根棒棒等于两根棒棒；第三步是一加一等于二。后两步是在学校中完成的。直接告诉学生一加一等于二不是教育，一直数一个苹果加一个苹果等于两个苹果也不是教育。因为这里只有经验，但没有经验的持续不断的改组与改造。只有从“一个苹果加一个苹果等于两个苹果”到“一根棒棒加一根棒棒等于两根棒棒”，最后到“一加一等于二”才是教育。

  可见，遵循这样的逻辑，学生才能建立对人工智能的真正理解并掌握。之所以人工智能课程既要有体验课，也要有通识课，还要有拓展课，就是这个道理。（作者郑旭东 华中师范大学教授）