新加坡：在AISG计划下开展人工智能教育

　　文_ 卢宇 庄子玥

　　在人工智能技术快速发展的时代背景下，世界各国纷纷将普及人工智能教育视为增强国家竞争力、推动社会进步的重要途径，并着力于培养学生的人工智能素养。在这一全球趋势下，新加坡于2006 年和2014年分别启动了“智慧国家2015 计划”与“智慧国家2025 计划”。这两个计划的核心目标是通过人工智能等信息技术的全面应用和普及教育，赋能智慧国家建设，使新加坡成为一个宜居、宜业、宜学的理想之地。在中小学阶段的人工智能教育领域，新加坡积累了不少宝贵经验。

　　AISG 计划

　　2017 年，在新加坡国家研究基金会（NRF）、智慧国家和数字政府办公室（SNDGO）以及经济发展委员会（EDB）等多方的大力支持下，新加坡推出了“新加坡人工智能”（AI Singapore，AISG）计划。该计划的目标是通过人工智能技术来创造社会和经济双重效益，吸引全球人才，构建人工智能生态系统，并确保新加坡在世界舞台上的战略地位。AISG 项目的设计框架凸显了人才的核心价值。在NRF 高达1.5 亿新加坡元的资金支持下，新加坡成功吸引了不少全球人工智能领域的顶尖人才，为该领域的创新注入了强劲动力。

　　AISG 计划通过建立“人工智能众创空间”（AI Makerspace），实现了线上、线下相结合的人工智能教育模式。该空间与学校和企业紧密合作，强调全民兴趣的培养、知识的普及及终身教育的重要性，为不同年龄段的人群提供了全面学习人工智能的机会。具体来说，AISG 计划遵循“学习、实践、分享”三个核心步骤，整合丰富的教育资源，为包括小学生、中学生、从业者等在内的全体公民，量身定制在线课程。这些课程旨在帮助公民深入理解人工智能，认识其在现代社会中的重要性，并激发他们在人工智能领域的思考与创新。

　　2019 年，新加坡发布《国家人工智能战略》，进一步加大了对人工智能教育研究的投入和支持力度，促使教育模式变革。通过这些计划和改革措施，新加坡成功构建了一个覆盖全龄段人群的人工智能终身教育体系。

　　中小学人工智能课程体系

　　小学阶段课程

　　AI4K（AI for Kids）是AISG 专为10至12 岁的小学生开发的人工智能启蒙教育课程。这一课程由新加坡政府与新加坡国立大学联合研发，充分考虑到了小学生的认知发展阶段和学习习惯。课程重在普及编程及人工智能的基础知识和概念，并通过教授各类图形化编程工具的使用方法，引导学生开发简单的人工智能应用程序。AI4K 课程注重实践操作能力和创新思维的培养，致力于点燃学生对人工智能的热情。课程采用视频教学与现场互动相结合的教学方式，通过生动的讲解和实践操作，使学生在参与中学习，提高学习效率。

　　课程内容紧密联系日常生活，将数据科学、机器学习等复杂概念与生活中的实际例子相结合，以帮助学生更直观地理解和应用这些知识。AI4K 课程采用“敏捷教学法”，构建了一个灵活、可持续、深入且不断更新的学习框架，强调兴趣驱动和生活导向，通过与现实生活紧密结合，帮助学生建立坚实的人工智能知识基础。此外，AI4K 课程允许学生根据自己的节奏掌握学习进度，确保在充分理解当前单元的基础上再进入下一阶段的学习。课程旨在培养学生的自主学习能力和探索精神，为他们未来深入学习人工智能打下坚实的基础。

　　AISG 还推出了定期的“AI4K BootCamp”项目，这是一个专为青少年设计的人工智能教育项目。通过该项目，学生们不仅可以了解机器学习、计算机视觉和自然语言处理等基础人工智能概念，而且能够在创造力和批判性思维方面得到锻炼。通过项目演示，学生们有机会展示所学的成果，这不仅可以增强他们的自信心，也加深了他们对人工智能知识的理解。

　　中学阶段课程

　　AI4S（AI for Students）是新加坡教育部和科技局专为13 至16 岁的中学生开发的课程，致力于提高该年龄段学生对人工智能的理解和应用能力。该课程依托AIMakerspace 和DataCamp 等在线学习平台，为中学教师提供了丰富的教学资源，使他们能够将AI4S 课程融入日常的人工智能教学，从而加深学生对人工智能和数据科学基础概念的掌握。

　　AI4S 课程内容通过自主设计和整合现有的在线课程资源，覆盖人工智能的基础知识、核心技术和实际应用，如机器学习、神经网络、自然语言处理等领域。课程采用在线视频教学方式，在教学方法上强调互动性和项目驱动，鼓励学生们参与实际项目并利用在线资源进行自主学习，以激发学生的探索精神和创新能力。此外，AI4S 课程内容还涉及人工智能的伦理和社会影响，引导学生们进行批判性思考，以培养他们对技术的全面理解和责任感。课程采用多种评估方式，包括项目报告、实践演示和书面考试，旨在全面考查学生的学习成果和应用能力。

　　AI4S 课程重视学习的获得感和对学生兴趣的培养。作为AI4K 课程的进阶版，AI4S 课程为学生提供了更具挑战性、系统性、专业性和全面性的学习体验。与AI4K相比，AI4S 在课程设计上减少了对PPT、动画和游戏等视觉化辅助工具的依赖，转而采用更多互动和实践的教学方法。这种转变鼓励学生通过亲身实践和项目开发深入学习和应用人工智能知识，使学习过程更加引人入胜，同时帮助学生更有效地理解和掌握复杂的AI 概念和技术。AI4S 课程的另一个显著特点是其对实践性学习的强调。例如在“编码乐”（Code for Fun）编程实践课程中，所有学生都必须参与至少10 小时的编程学习，包括使用Scratch 等图形化编程语言，结合MoWay 机器人套件或micro:bit微控制器开展编程实践活动。通过这些实践性学习，学生们不仅巩固了计算机程序设计的基础，也对人工智能的最新发展有了更深入的了解。

　　总体而言，AI4S 课程通过进阶内容和实践导向的教学方法，为新加坡的中学生提供了一个深入了解和掌握人工智能知识的机会，同时也为新加坡培养具有创新能力和人工智能素养的下一代科技人才奠定了坚实的基础。

　　人工智能教师的培养

　　新加坡在中小学人工智能教师的选拔、聘用和培训机制方面也有其特色。面对人工智能技术的迅猛发展和不断更新的前沿理论，新加坡意识到，这与传统教育内容的稳定性存在显著差异。鉴于此，新加坡在中小学人工智能教师培养上采用“统一培训+定期考核”的方式，并实施教学能力和学科素养双重考核机制，以确保教师具备必要的人工智能专业素养。AI4K 课程的线下授课教师在完成培训并通过考核后，将获得为期两年的任课资格。任课期满后，教师需要再次通过考核才能继续授课。在为期两天的认证讲师课程中，培训师将向学员讲授生成式人工智能简介、人工智能指南和伦理等课程，并介绍实践活动。学员在通过课程之前需要独立演示，并接受总培训师的同行评审和评分。在毕业前，学员还必须作为实践促进者或课程演示者参加至少一次AI4K 课程研讨会。AI4S 课程作为新加坡全国中学生的必修课程，每年都会进行课程研讨，确定人工智能教育的重点，并为教师提供相应的培训。

　　通过这些培训方式和考核举措，新加坡可以确保一线中小学人工智能教师始终具备最新的技术知识和教学方法，能够有效地向学生传授人工智能相关的概念和技能。这种对教师专业发展的重视和持续的投入，不仅提升了教育质量，也为新加坡在人工智能领域的人才培养和科技创新奠定了坚实的基础。

　　（作者单位：北京师范大学未来教育高精尖创新中心人工智能实验室）

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