欧盟《中小学人工智能素养框架》解读

前言：人工智能（AI）正以前所未有的速度融入我们的日常生活，改变着我们获取信息、交流思想和做出决策的方式，已成为孩子们成长过程中不可避免的现实。面对这样一个充满无限可能又伴随挑战的时代，我们不禁要思考：如何才能让我们的下一代，不仅仅是人工智能的受益者，更能成为它的驾驭者和塑造者？为了回答这个问题，欧盟“赋能学习者拥抱AI时代：中小学人工智能素养框架”（AILit框架）的重要倡议应运而生。这份框架，不仅仅是一份指南，更是我们共同为孩子们编织的未来蓝图，旨在帮助他们在人工智能时代中蓬勃发展，自信地驾驭未来、创造美好。

一、框架提出的背景：一项国际合作的愿景

这份意义深远的框架，并非凭空出现，它凝聚了国际社会的广泛共识与智慧。它由欧盟委员会和经济合作与发展组织（OECD）共同发起，并得到了Code.org及众多国际领先专家的鼎力支持。这项合作旨在为全球中小学教育提供一套统一的人工智能素养指南，以应对数字时代的教育挑战。

AILit框架的诞生，与一系列重要的国际教育倡议紧密相连：

• 它将为2029年国际学生评估项目（PISA）的“媒体与人工智能素养”评估提供基础。这意味着，未来的国际教育评估将把人工智能素养作为衡量学生能力的关键指标。

• 它与欧盟委员会“2021-2027数字教育行动计划”以及“2023年数字教育和技能理事会建议”高度契合，共同致力于推动数字转型背景下的高质量教育和技能培养。

• 它补充了“2022年人工智能与数据在教学中的伦理指南”和“DigComp 2.2：公民数字能力框架”，构建了一个更为完善的数字素养生态系统。

• 值得一提的是，全球首部全面的人工智能立法《欧盟人工智能法案》也强调，人工智能系统的提供者和使用者都必须确保其人员具备足够的人工智能素养。这进一步凸显了人工智能素养在法律和实践层面的重要性。

这项框架的开发过程汇集了来自教育、技术和学习设计等领域的国际专家团队的洞察。他们共同审阅了现有关于数字能力、媒体素养和人工智能素养的框架，分析了计算机科学、数据科学、社会科学和职业教育等领域的课程，并通过文献综述、专家访谈和焦点小组讨论等多种研究方法，确保框架的严谨性和实践性。

这项初步草案的发布，正是为了广泛征求教育工作者和各方利益相关者的宝贵意见，希望能够激发出关于人工智能素养内涵及其教学方式演变的深入对话。通过这样的开放合作共同塑造人工智能素养的未来。

二、什么是人工智能素养？超越技术本身的能力

那么，究竟什么是人工智能素养呢？简而言之，人工智能素养是指在受人工智能影响的世界中蓬勃发展所需的“技术知识、持久技能和面向未来的态度”。它不仅仅是理解人工智能的技术原理，更重要的是，它赋予学习者与人工智能“互动、共创、管理和设计”的能力，同时能够批判性地评估其益处、风险和伦理影响。

具体来说，人工智能素养旨在：

1、让学习者和教育工作者理解人工智能所带来的风险与机遇。

2、帮助他们在使用人工智能时做出有意义且合乎道德的决策。

3、使学习者能够批判性地评估人工智能对他们生活、教育和社区的影响。

4、为他们塑造未来做好准备。

这份框架致力于建立一套关于人工智能素养的通用语言，以确保在不同教育环境中保持一致性。它为教师、教育领导者、教育政策制定者和学习设计师提供了一个理解人工智能素养的起点，并帮助他们根据自身需求决定如何将其融入教育实践。这份定义，汲取了《欧盟人工智能法案》、OECD、联合国教科文组织等权威机构的现有定义，力求全面而精准。

三、为什么要重视人工智能素养？关乎孩子们当下的成长与未来的发展

人工智能素养为何如此重要？它不仅仅是一个时髦的词汇，而是关乎孩子们成长轨迹和未来发展路径的核心能力。

1、青少年已在积极探索人工智能：今天的年轻人已广泛接触并使用人工智能，无论是通过社交媒体（55%的Z世代从社交媒体了解AI）还是新闻媒体（35%），他们都在以结构化或非结构化的方式在个人和职业生活中进行着人工智能的实践和探索。然而，伴随着使用，他们也可能遭遇虚假信息、错误信息和偏见，引发对隐私和公平的担忧。有研究显示，有高达49%的17至27岁年轻人难以批判性地评估并识别AI的不足，例如人工智能系统是否会编造事实。

2、弥合技能差距，应对职业未来：人工智能可能会在同伴之间造成技能和成就差距，并凸显学习者认为对其未来至关重要的能力与学校目前所提供教育之间的脱节。一项对欧洲12至17岁青少年进行的调查显示，有74%的学生认为人工智能将在他们的职业生涯中扮演重要角色。然而，仅有46%的学生认为他们的学校为人工智能时代做好了充分准备，而44%的学生认为他们的老师精通人工智能应用。这种差距令人担忧。人工智能素养的培养，正是为了确保孩子们能够获得清晰的理解，知道如何负责任地使用人工智能，从而做出安全、明智的决策，并从人工智能带来的机遇中受益。

3、培养批判性思维与伦理判断：缺乏对人工智能的理解和指导，学生可能会不加批判地接受人工智能生成的内容，养成损害学术诚信的习惯，或者忽视批判性思维和同理心判断等重要技能。将人工智能素养作为教育优先事项，能够确保学生在学业生活中负责任地评估、质疑和应用人工智能，并在课堂之外的更广阔环境中茁壮成长。人工智能素养必须以可信赖的信息、对伦理的关注以及对社会公益的承诺为基础。

4、教育生态系统的共同责任： 培养人工智能素养并非某个教育者的专属职责，而是整个教育生态系统的共同使命。教育工作者被鼓励在与教学内容和环境契合时，将人工智能素养融入其中。框架中概述的能力，旨在通过正式和非正式的学习环境，如学校、家庭和社区，在学习者的中小学教育阶段得到全面发展。

四、人工智能素养的四大支柱：全面发展的学习路径

AILit框架将人工智能素养分为四个核心领域，或称之为“支柱”，它们代表了学习者与人工智能互动和发展能力的不同方式。这四个领域相互关联，共同构成了全面的人工智能素养图景。每个领域都包含具体的知识、技能和态度要求，并配有针对小学和中学阶段的学习情境，以便教育者更好地理解和实施。

1、与AI互动（Engaging with AI）：理解和评估这个领域侧重于学习者如何将人工智能作为工具，来获取新内容、信息或建议。它要求学习者首先识别人工智能的存在，然后评估人工智能输出的准确性和相关性。为了做到这一点，学习者必须对人工智能的技术基础有基本的理解，以便批判性地分析其能力和局限性。

1）核心知识： 

人工智能的本质： 理解人工智能系统如何使用算法和统计推断来处理数据、识别模式并生成可能的输出。知道人工智能“学习”并非真正的理解，而是通过调整统计权重来生成输出，缺乏真实意图。

人工智能的能力与局限： 认识到人工智能擅长模式识别和自动化，但缺乏情感、伦理推理、语境和原创性。理解生成式人工智能生成的人类化内容可能难以区分事实与虚构，增加虚假信息、深度伪造的风险。

人工智能在社会中的角色： 了解人工智能在决策中日益普遍的作用，例如招聘、医疗和刑事司法。认识到人工智能系统必须被理解、审计和监管，以确保其利大于弊。

2）核心技能：

批判性思维： 评估人工智能生成内容的准确性、公平性和偏见，以做出明智和道德的决策。能够识别潜在的错误信息，并将人工智能输出与其他信息来源进行权衡。

自我和社会意识： 认识到人工智能如何影响个人选择、人际关系和社区，并反思其更广泛的社会和环境影响。

3）核心态度： 

好奇心： 渴望探索人工智能当前的能力及其未来的演变，并思考人工智能如何影响个人生活和未来职业。

 责任心： 认真思考如何使用人工智能，并对自己的选择负责，致力于防止对他人造成伤害。

4）学习情境示例：

 小学阶段： 列出熟悉的数字互动（如使用网络摄像头、视频推荐），讨论其中是否以及如何使用人工智能。比较人工智能工具的数学解题步骤与学生自己的解释，判断人工智能的过程是否与学生已学技术一致。

 中学阶段： 探讨社交媒体算法如何助长公共卫生问题的虚假信息传播，比较个人和平台在解决危害方面的责任。向语言模型提问历史事件，通过交叉引用可靠来源评估其回答的准确性和偏见。调查预测性人工智能如何计算信用评分，探索所用数据和可能出现的偏见，以及数学模型如何加剧不平等。

2、与AI共创（Creating with AI）：协作与创新这个领域的核心是与人工智能系统协作进行创造性或解决问题的过程。它涉及通过提示和反馈来指导和完善人工智能的输出，同时确保内容公平和恰当。它还包括对内容所有权、归属和现有材料负责任使用等伦理考量。

1）核心知识：

 人工智能的本质： 再次强调生成式人工智能通过概率生成人类化输出，但缺乏真正的理解和意图。

 人工智能与人类选择： 认识到人工智能系统依赖人类设计算法、收集和标注数据，并进行有害内容审核，因此系统反映了人类的选择和假设。

 人工智能在社会中的角色： 了解生成式人工智能和大型语言模型基于训练数据中的现有材料（包括受版权保护的作品）生成内容，从而引发真实性、作者身份和所有权等问题。

2）核心技能： 

创造力： 与人工智能协作，生成和完善原创想法，同时考虑所有权、归属和负责任使用等问题。

 计算思维： 将问题分解并提供指令，使人工智能系统能够有效辅助解决问题。这包括“提示工程”，即给出清晰、结构化的输入来引导人工智能输出。

 沟通： 以透明、避免拟人化的方式解释人工智能的使用，并鼓励负责任的使用。

3）核心态度： 

创新： 寻求利用人工智能解决现实世界挑战并拥抱新机遇。勇于尝试不同方法，创造性地解决问题。

 适应性： 在与人工智能协作时展现出毅力和灵活性，接受不同的想法和方法，理解与人工智能协作是一个迭代过程。

 责任心： 对所塑造和分享的想法负责。

4）学习情境示例： 

小学阶段： 使用人工智能写作工具改进课堂故事，选择支持其创作愿景的建议，并讨论想法如何通过互动改变。比较人类创作的艺术品与人工智能生成的艺术品，讨论什么使作品“原创”，以及人工智能辅助创作时如何署名。

 中学阶段： 使用人工智能编码助手修复视频游戏中的错误和修改代码，反思工具如何影响调试过程。研究某些艺术家的风格如何出现在人工智能生成的艺术中，然后辩论使用这些艺术家作品是否公平或需要同意。描述生成式人工智能系统如何根据提示、学习模式和训练数据创建歌曲，而不赋予其意图、情感或创造力。

3、管理AI（Managing AI）：策略与优化这个领域要求学习者有意识地选择人工智能如何支持和增强人类工作。这包括将结构化任务（如组织信息）分配给人工智能，以便人类可以专注于需要创造力、同理心和判断力的领域。学习者学会深思熟虑地委托任务，用清晰的指令引导人工智能输出，并评估人工智能的作用是否符合他们的目标和价值观。这个领域帮助学习者建立自主性，确保人工智能为他们服务，并且其使用保持道德和以人为本。

1）核心知识： 

人工智能对工作和人类角色的重塑： 了解人工智能系统如何自动化结构化任务，增强决策，改变行业，从而要求人类适应、重新培训和提升技能。识别哪些任务最适合机器，哪些需要人类干预或专业知识。

 人工智能的能力与局限： 重申人工智能擅长模式识别和自动化，但缺乏情感、伦理推理、语境和原创性。

 人工智能在社会中的角色： 强调伦理人工智能设计应包含公平性、透明度、可解释性、问责制、尊重隐私和法律合规性。

2）核心技能： 

问题解决： 通过评估人工智能的能力、风险和伦理影响，确定何时以及如何为特定任务使用人工智能。

 协作： 通过清晰沟通、提供反馈和协同完成共享任务，与人工智能和人类有效协作。

 计算思维： 将复杂问题分解为结构化组件，并以人工智能系统能够有效处理的方式传达目标和约束。

 沟通： 解释人工智能如何使用，以促进透明度，避免拟人化，并鼓励负责任的使用。

3）核心态度： 

责任心： 认真思考如何使用人工智能，并对自己的选择负责，致力于防止对他人造成伤害。

 创新： 寻求利用人工智能解决现实世界挑战并拥抱新机遇。

 适应性： 在与人工智能协作时展现出毅力和灵活性。

 同理心： 思考人工智能如何影响个体、社区和环境。

4）学习情境示例：

 小学阶段： 考虑日常任务（如写生日贺卡），评估何时适合使用人工智能，并考虑对个性、创造力或人类判断的需求。制定一个写作流程，其中人工智能辅助拼写校正和同义词建议，而学习者专注于故事叙述、人物塑造和创意情节。

 中学阶段： 确定是否应避免使用特定人工智能系统，或基于其与作业学习目标的契合度，使用它们来完成特定任务。指导人工智能聊天机器人扮演辩论伙伴的角色，通过精心设计的提示定义其目的、语气和任务，然后测试和评估其对学习目标的有效支持。主导一个关于常用人工智能工具的研讨会，分享促进诚信、尊重知识产权和批判性思维的人工素养使用指南。

4、设计AI（Designing AI）：塑造与创新这个领域旨在赋能学习者理解人工智能的工作原理及其社会和伦理影响，通过塑造人工智能系统的功能来实现。通过在教育环境中的实践探索，学生们能够审视数据、设计选择和模型行为如何影响人工智能系统的公平性、有用性和影响力。其目标是培养塑造人工智能以造福人类的信心和能力，从早期就理解人工智能设计背后的原则，而不是开发商业产品。

1）核心知识：

人工智能与人类选择： 再次强调构建和维护人工智能系统依赖人类设计算法、收集和标注数据，并审核有害内容。人工智能系统会从用户互动中收集新数据。偏见天然存在于人工智能系统中，并可能反映其训练数据或算法设计中嵌入的社会偏见。

人工智能的能力与局限： 理解人工智能需要大量的计算能力和数据，这会消耗能源，导致自然资源有限和碳排放增加。

人工智能在社会中的角色： 再次强调人工智能系统必须被理解、审计和监管。

2）核心技能： 

计算思维： 收集和整理可用于训练人工智能模型的数据，并考虑相关性、代表性和潜在影响。比较遵循人类创建算法的人工智能系统与基于数据进行预测的系统。

 自我和社会意识： 认识到人工智能如何影响个人选择、人际关系和社区，并反思其更广泛的社会和环境影响。

 协作： 通过清晰沟通、提供反馈和协同完成共享任务，与人工智能和人类有效协作。

 问题解决： 确定何时以及如何为特定任务使用人工智能。

 沟通： 解释人工智能系统的目的、预期用户及其局限性。

3）核心态度： 

好奇心： 渴望探索人工智能当前的能力及其未来的演变。

 创新： 寻求利用人工智能解决现实世界挑战并拥抱新机遇。

 责任心： 认真思考如何使用人工智能，并对自己的选择负责，致力于防止对他人造成伤害。

4）学习情境示例： 

小学阶段： 根据特定特征（如形状、颜色）对积木进行标记和分类，然后创建决策树对新积木进行分类。扮演机器人的角色，根据颜色、大小或形状分类零食或动物，并观察改变规则如何导致混乱。

 中学阶段： 探讨如何训练一个基本的人工智能模型识别照片中的可回收材料，然后描述数据对模型性能的影响。提出人工智能如何根据兴趣推荐课外活动，探索需要哪些数据，人工智能如何做决策，以及解决方案的哪些部分应涉及人类输入。创建一份“模型卡片”（简短的结构化文档），总结机器学习模型的工作原理、训练数据、预期用途和可能的局限性。

五、《中小学人工智能素养框架》面向的受众群体

《赋能学习者适应人工智能时代：中小学人工智能素养框架》（AILit框架）的受众群体主要包括以下几类：

1、教师：该框架旨在帮助教师了解人工智能如何辅助学生学习，并指导他们如何在日常教学中将人工智能素养融入课程。

2、教育领导者：对于希望为学校或专业组织制定人工智能素养倡议的教育领导者，框架提供了易于遵循的指导。

3、教育政策制定者：框架为教育政策制定者提供了实用的、以研究为基础的建议，以指导相关政策的制定，确保学习者和教育者为人工智能时代做好准备。

4、学习设计师：该框架旨在帮助学习设计师在设计教学内容和培训教师时，将人工智能素养作为关键特征纳入其资源中。

总的来说，《中小学人工智能素养框架》为上述群体提供一个起点，帮助他们理解人工智能素养，并根据自身需求决定如何应用。该框架旨在激发关于人工智能素养含义及其在人工智能时代教学学习如何演变的对话，并期待与利益相关者进行交流以收集反馈意见。在审查期间，除了上述核心受众，还将向更广泛的利益相关者，如非政府组织代表和学者，征集反馈意见。框架概述了能力和学习场景，以指导中小学教育环境中的学习材料、标准、全校倡议和负责任的人工智能政策的制定。

五、如何赋能教育者和家庭：共同的成长之旅

人工智能素养的培养，需要教育工作者和家庭的共同努力，因为这项能力不仅在学校中发展，也在家庭和社区等非正式学习环境中生根发芽。

1、赋能教育工作者：教师和教育者在培养学习者人工智能素养方面扮演着关键角色，他们将人工智能概念融入具体的课堂实践。

1）引导与支持： 教师帮助学习者将抽象概念与具体学科内容联系起来，引导他们探究人工智能系统如何运作，并为讨论公平、偏见和现实世界影响创造一个支持性的空间。他们决定何时引入人工智能工具，如何搭建理解的支架，以及如何在快速变化的技术环境中评估学生学习。

2）专业发展： 教育者需要有针对性的支持，以建立自身的人工智能能力，并开发有效的教学方法来指导学生完成这一学习旅程。AILit框架为教育者提供了不同的方法，将人工智能素养引入他们的学习环境。其知识陈述强调对人工智能技术基础的清晰理解，使教育者能够自信而准确地应对人工智能素养。

3）实践指引： 框架中以学习者为中心的能力和教育情境，帮助教师识别并优先考虑可在课堂中实现的相关人工智能素养目标。最终版本的框架还将包含有限数量的教学示例，进一步支持实施。

4）长远目标： 教育者在教授人工智能素养方面的长期成功，取决于将新的学习目标与现有优先事项相结合，并获得高质量的岗前教师培训和持续的专业发展，以构建人工智能知情教学法。这份框架正是为教师、教育领导者、教育政策制定者和学习设计师量身定制的。赋能家庭：虽然框架主要面向教育机构，但它强调能力应在正式和非正式学习环境中培养，这自然包括家庭和社区。

2、家庭引导： 

1）框架中的学习者角色案例，也生动地体现了家庭在孩子人工智能素养发展中的作用。例如，10岁的索菲亚在母亲的指导下，利用生成式人工智能探索故事情节和对话。15岁的奥马尔为父母设置了人工智能语音助手，并随后更改了设置以保护家庭隐私。这些例子说明，家长可以在日常生活中引导孩子负责任地探索和使用人工智能，并培养他们的批判性思维和隐私意识。

2）共同对话： 框架旨在建立人工智能素养的共同语言，这有助于家庭成员之间就人工智能的使用进行有效沟通，形成一致的教育理念。六、未来展望：持续的共建与完善当前的AILit框架是一个“审阅草案”。这意味着它并非最终定稿，而是一个起点，邀请全球各界共同参与完善。

1、广泛反馈： 在接下来的几个月里，各方利益相关者被鼓励通过公共在线调查、一系列焦点小组讨论和利益相关者会议等方式提供反馈。这些会议将涵盖政策制定者、教师、教育者、学校领导、非政府组织代表、学者以及其他相关利益方。

2、最终发布： 最终版本的框架将吸纳国际各方的意见，并计划于2026年发布。届时，它将附带有限的人工智能素养范例，包括课程、评估和专业学习的实际案例。

3、影响深远： 这一框架的最终版本还将为2029年PISA评估中的创新领域发展提供信息。这意味着，它将对全球范围内的教育评估和课程设计产生深远影响。通过这种开放和迭代的过程，我们期待一个更加完善、更具实践指导意义的人工智能素养框架，它将确保我们的学习者和教育者为人工智能时代做好充分准备。

结语：

人工智能素养不仅仅是掌握数字技能——它要求批判性思维、以及挑战人工智能输出、识别错误信息、理解数据和思想如何被利用的能力。

在人工智能浪潮席卷全球的背景下，赋能学习者具备人工智能素养，已不再是可选项，而是必然要求。这份欧盟“中小学人工智能素养框架”，为教育工作者和家庭指明了方向。它引导我们超越技术的表面，深入理解人工智能的本质，并以此为基础，培养孩子们批判性思考、负责任地使用、创造性地协作，乃至积极塑造人工智能的能力。

最终，人工智能素养的核心，是确保人工智能服务于人类的福祉，而不是反之。它赋予我们的孩子力量，不仅能驾驭现在，更能以智慧和责任，共同书写一个以人为本、充满无限可能的未来。