培育数字原住民的AI 素养：初中阶段人工智能教育的核心目标与教学策略

江苏省宿迁市泗洪县育才实验学校  223900

1. 引言：数字原住民的AI 素养培育需求

作为与互联网、智能设备同步成长的“数字原住民”，当代初中生的认知方式与技术交互模式呈现沉浸式、交互性、自主化特征。教育部《中小学人工智能通识教育指南（2025 年版）》明确指出，初中阶段需“强化技术原理与基础应用，依托项目式学习完善系统认知，培养伦理意识”。然而当前教学存在三重矛盾：

认知层面：学生技术体验碎片化与系统性知识建构的脱节实践层面：工具应用能力与伦理思辨能力发展的失衡资源层面：区域间师资设备配置不均导致的教育公平挑战

本研究立足初中生认知发展关键期，构建 AI 素养目标体系与落地路径，回应“培养什么人”和“如何培养”的核心命题。

2. 核心目标：初中阶段AI 素养的四维框架

于政策导向与学生发展需求，构建四位一体的AI 素养目标体系（表1

表1 ：初中阶段AI 素养核心目标体系

四大维度需实现三重整合：

2.1 知识—技能整合：从原理认知到工具操作的闭环，避免“学用脱节”，让学生在理解AI 原理的基础上，掌握实际应用能力。实施路径：

认知层（理论理解）：通过可视化工具直观展示神经网络训练过程，理解“数据→特征→模型”的关系。对比监督学习（如图像分类）与无监督学习（如聚类分析）的差异，分析不同算法的适用场景。

技能层（实践操作）：使用低门槛AI 平台训练自定义模型。结合编程优化模型参数，观察准确率变化，形成“调参→评估→优化”的闭环。

2.2 人—机能力整合：人类批判性思维与机器计算优势的协同，如生成式内容逻辑验证，避免过度依赖 AI，培养“人主导、机辅助”的协作能力。实施路径：

批判性验证：对AI 生成内容进行逻辑校验，识别潜在错误或偏见。设计“人类+AI”协作任务，先由AI 生成作文大纲，再由学生补充细节并修正逻辑漏洞。

优势互补：人类负责创意、伦理判断，机器负责高效计算。例如在“AI 新闻侦探”项目中，学生用大模型生成虚假新闻样本，再通过关键词分析、事实核查工具和人工推理，识别AI 生成内容的潜在误导性。

2.3 个体—社会整合：个人创新实践与社会责任意识的统一，体现技术向善价值观，避免技术滥用，培养“技术向善”的价值观。一是个人创新：鼓励解决真实问题，强调技术的社会价值。通过创客比赛、黑客马拉松等形式激发创造力。二是社会责任：开展技术伦理辩论，制定《AI 应用伦理公约》，分析AI 的社会影响案例，探讨如何规避风险。

通过这三重整合，AI 素养教育不仅能提升学生的技术能力，更能培养其批判性思维、伦理意识和社会责任感，最终实现“技术为善”的教育目标。

3. 教学策略：基于“体验—探究—创造”的实践路径

3.1 情境化 PBL 项目设计

以真实社会问题为锚点，设计阶梯式项目群：

基础层（技术感知）：如利用图像分类模型构建“校园植物识别图鉴”，理解数据标注与模型训练流程，素养指向：技术认知 + 计算思维。

进阶层（系统开发）：如“智能校园导览机器人”项目，综合应用 NLU 技术设计多轮对话逻辑，植入隐私过滤规则，素养指向：应用创新 + 伦理责任。

3.2 工具链阶梯化训练

构建 “体验→修改→创造”三阶工具应用框架：

体验层：AI 绘画工具→生成唐诗配图（兴趣激发）

修改层：调整聊天机器人对话规则→优化校园问答助手（逻辑修正）创造层：用机器学习平台训练垃圾分类模型（原创开发）。

3.3 跨学科融合教学

突破信息科技课堂局限，构建多学科知识联结：

语文融合：分析AI 生成古诗的平仄规律，对比人工创作差异生物融合：用聚类算法处理物种特征数据，辅助生物分类学习伦理融合：通过“算法偏见”案例分析，开展技术伦理辩论

3.4 反思性对话机制

建立双循环反思模型促进素养内化。

技术循环：项目日志→模型评估报告→优化迭代方案

伦理循环：情景剧模拟→伦理准则制定→社会影响论证

如在“人脸门禁系统”项目中，学生发现模型对深肤色同学识别率低，由此展开“技术公平性”辩论，最终提出“数据多样性补偿算法”改进方案，同步撰写《人脸识别应用风险防范手册》

4. 挑战与对策

4.1 师资能力瓶颈破解

校本研修：组建“AI+ 学科”双导师教研组，开发《初中 AI 教学指南》校本手册

高校联动：依托“教联体”机制开展教师认证培训

4.2 资源不均衡解决方案

工具包分层配置：

基础校：配备轻量级AI 实验盒（单机版机器学习工具）示范校：建设AI 创客空间（含机器人开发套件）资源共享机制：利用国家智慧教育平台开放公益课程

4.3 评价体系重构

建立三维动态评价矩阵：

技术维度：模型准确率/ 算法效率 → 作品评价伦理维度：风险识别深度/ 解决方案合理性 → 辩论评分发展维度：学习档案轨迹分析 → 素养成长图谱

5. 结论

当机器学会思考，教育更需教会人如何思想。初中 AI 教育的终极使命，是培育驾驭技术的清醒头脑与温暖心灵——这恰是数字原住民通往未来的通行证。初中阶段 AI 素养教育需把握三重定位 : 一是认知定位：从“技术消费者”转向“批判性设计者”，破除“算法黑箱”迷思；二是课程定位：以《指南》为纲，构建“工具实践 - 伦理思辨”双螺旋课程结构；三是社会定位：培育技术向善的数字公民，锚定中国式AI 教育的人文价值。

该定位体系凸显了 AI 教育从技术素养向数字公民素养的范式转变，在工具理性与价值理性的辩证统一中，为培养具有文化自信的创新型人才提供了理论框架与实践路径。

参考文献：

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