光明日报记者 吕慎 王艺钊 朱斌
“快看，我的机器人会跳舞了。”在天津市第十九中学人工智能实验室里，一声清脆的欢呼瞬间点燃了全班的热情。学生们化身“指挥官”，通过智能平板向机器人发出指令，实验室顷刻变为充满未来感的“机器人舞池”。
从今年秋季新学期开始，天津市以高质量建设基础教育综合改革国家实验区为契机，在全国率先实现中小学人工智能相关课程全覆盖。从小学一年级到高中二年级，人工智能培育从实验室的新奇体验，系统化地浸润到全市中小学的日常课堂。
课堂焕新 AI成为亲密“学伴”
“同学们，今天我们要一起设计能照顾宠物的智能小助手，大家想想它需要哪些功能？”在天津滨海新区塘沽浙江路小学四年级6班的教室里，李老师轻点智慧黑板，调出“智能宠物小管家”课程界面问道。孩子们争先恐后地举手：“自动喂食”“监测健康”……课堂瞬间变成智慧涌流的乐园。
这样生动的AI课，已成为学生每周的“固定期待”。“以前觉得人工智能特别遥远，现在通过课堂实践，我才知道原来自己也能设计出简单的智能程序。”四年级学生王梓涵举着自己设计的“智能宠物喂食器”图纸，眼中闪着兴奋的光芒。
“为了让AI课更具吸引力、更好理解，老师结合学生年龄特点和感兴趣话题设计课程内容，并融入生活化的应用场景，因此AI通识课深受孩子们喜欢。”滨海新区塘沽浙江路小学负责人介绍，借助天津市智慧教育平台提供的丰富多样的资源库，学校对各年级开展形式多样的人工智能通识教育。
作为面向天津市中小学生的课程，“人工智能基础”以课程纲要为指导，通过纳入地方课程体系，鼓励学生修习人工智能选择性必修模块，有机融入课后服务、研学实践、社团活动等环节，深刻改变着学生的学习方式与教师的教学方式。
在天津市和平区新华南路小学的课堂上，四年级2班的李泓萱同学兴奋地展示了他的AI学伴“小飞”：“在英语课上，‘小飞’能实时纠正我的发音；数学课上，它会与我们进行思维对战，验证我们的解题思路；就连写作文时，它也能帮我拓展创意，启发我们写作的角度。”
从“被动接受”到“主动探索”，通过与AI虚拟学伴的深度互动，学生不仅了解了AI技术原理，更学会了如何与AI协作学习。这种“做中学”的方式，不仅让孩子们掌握了AI应用技能，也激发了他们的学习积极性。
“这种‘教师引导+AI辅助+学生主体’的三元协同课堂模式，最大特点是实现了精准教学。”新华南路小学四年级班主任刘老师表示，“AI学伴能实时记录每个学生的学习轨迹，教师可以据此调整教学策略和教学内容，形成‘教师宏观把控—AI个性支持—学生自主成长’的良性循环。”
体系筑基 一场持续推进的教育接力
中小学通过人工智能通识教育要达成什么培养目标？天津市教委印发的《加强中小学人工智能教育的实施意见》明确，小学低年级段侧重感知和体验人工智能技术，小学高年级段和初中阶段侧重理解和应用人工智能技术，高中阶段侧重项目创作和前沿应用。
天津市和平区岳阳道小学一间教室里，6个小组的同学围坐在一起，正在上一节别开生面的数学课。一位同学正在和AI互动：“我是三年级学生，为什么2月有时28天，有时29天？”老师则在各组间驻足，不时提醒同学们可以继续向AI追问，并传授提问的方法和技巧。
这样的场景，源于近年来学校将人工智能课程与小学数学的深度融合。学校提前为学生开设了AI入门课，重点教授“会提问、会分析、会思考”的AI使用方法。“如今，学生不再是被动记忆，而是能借助AI解释问题背后的科学逻辑。通过AI辅助，学生的量感、推理意识等核心素养得到提升，也真正实现了从‘碎片化记忆’到‘结构化认知’的转变。”天津市岳阳道小学校长褚新红说道。
自人工智能教育实施以来，天津市和平区经过多年探索，形成了以“行政主推、教研主导、学校主体”三维联动为基础、以“数智融合”为路径的系统化推进机制，培育了一支涵盖多学科、多学段的专家型教师队伍，推动人工智能通识教育在全区中小学100%覆盖。
顶层设计为这场接力赛标定了清晰的跑道。天津市教委制定印发了《关于加强中小学人工智能教育的实施意见》，研制了《中小学人工智能课程纲要》和教学指南，明确人工智能教育的总体目标、基本原则、六项主要任务举措，建立健全协作机制，协同推进全市中小学人工智能教育。
“为培育新质生产力发展所需的未来人才，我们系统推动中小学人工智能教育。”天津市教委相关负责人表示，“我们制定印发了《天津市中小学教师人工智能应用指南》，建立了专兼职结合的教师队伍，并特别重视教师人工智能素养培训，系统开展了市、区、校三级人工智能教师培训。”
“在天津市教委组织的人工智能通识课程专项培训上，我们亲身体验了‘智能宠物小管家’等项目开发，完整经历了从方案构思、程序设计到功能测试的全过程，将所学转化为行动，助力学生在人工智能浪潮中自信启航。”来自天津市滨海新区塘沽上海道小学的教师袁晓蜜说。
结合课程思政、教学应用等五大领域，天津市精心设计26个教师人工智能常见应用场景，开发了12个模块、37个主题的培训课程。目前，已有4200多人次教师接受培训，为人工智能教育的扎实落地提供了最关键的师资保障。
瞄准未来 温度与边界并重的素养培育
当AI成为无所不能的“超级学伴”，隐忧也随之浮现。看似高效的学习可能掩盖学生思维的惰性，如何引导学生驾驭技术而非被技术支配，成为AI教育必须回答的命题。
在天津市实验中学，一堂题为“人机互启智笔生花”的写作课上，老师以提问开场：“同学们，寒假用AI写过作文的请举手。”教室里齐刷刷举起一片手臂。“感觉怎么样？”回应声此起彼伏：“快，但有点空。”“逻辑好，但没温度。”
学生的真实反馈，精准触及了AI应用的痛点——效率与深度的矛盾，而这正是课程设计的起点。
当AI已经深入生活方方面面，如何引导学生用好这个“聪明的工具”呢？在老师的引导下，学生们向不同AI工具精准发问，将AI变成“思维发散器”。大家用黑笔在稿纸上勾勒自己的思路，再用红色标注AI的建议。红与黑的对比，正是学生主体思维与AI辅助建议的深度博弈，也让学生的写作认知通过AI得到锤炼。
课堂上，老师巧妙结合人机互动引导学生深悟写作本质、重视自主构思，在此基础上，进一步教学生“合理借AI优化写作”，通过“先原创—再借助—后优化”的流程，杜绝直接复制AI内容的滥用行为。
“在日常教学中，我们将‘AI规范使用’理念融入各学科的课堂，助力学生在实践中理解AI的工具属性，并专门开设人工智能通识课程，在课程中同步渗透AI规范使用的相关要求。”天津市实验中学校长刘晓婷说道。
“天津市在中小学人工智能教育方面的实践，为全国提供了可借鉴的样本。从顶层设计到具体实施，形成了完整的政策链条和支撑体系。”北京航空航天大学教授熊璋说，“人工智能教育应该瞄准未来人才的需求，支撑青少年的全面发展，并且它绝非单纯的技术传授，而是支撑青少年应对未来挑战、实现长远发展的素质教育。所以在人工智能教育方面，我们应侧重对青少年面向未来的科学潜质的培养。”
“下一步，天津将积极推动人工智能赋能教育教学变革创新。特别是聚焦构建系统化课程体系、做好常态化教学实施、深度开发普适化教学资源、大力建设泛在化教学环境、加强师资队伍建设、组织开展形式多样的交流展示活动6项主要任务，积极构建高标准、高质量的人工智能教育体系。”天津市教委相关负责同志表示。
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