選手化身人工智能（AI）工程師，通過編程操控一米多高的人形機器人，精準抓取桌面上的4樣物品放入籃筐，隨后避開重重障礙，將籃筐運送至貨架。這是第二屆國際人工智能奧林匹克學術活動（IOAI）現(xiàn)場的一幕。
　　
　　8月2日—9日，第二屆IOAI在京舉行，吸引了61個國家和地區(qū)的77支代表隊參加。活動聚焦青少年AI教育，致力于培育面向未來的AI創(chuàng)新者與研究者。這場全球青少年AI高手的對決，為我們開展中小學AI教育提供了哪些啟示？
　　
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　　學用結合
　　
　　聚焦真實問題解決能力
　　
　　在入口簽到處，記者發(fā)現(xiàn)了一家“智能超市”，擔任“售貨員”的是北京銀河通用機器人有限公司提供的機器人Galbot G1，這也是學生比賽時使用的機器人。當顧客在屏幕上選購好商品后，Galbot G1能精準定位貨品，并用機械臂自然流暢地遞出。
　　
　　“本次賽事面向實際問題的解決。”IOAI國際科學委員會代表、北京市十一學校人工智能課程首席教師鄭子杰介紹，例如團隊挑戰(zhàn)創(chuàng)設“未來工廠”情景，要求選手設計具身智能機器人算法，完成個性化生產(chǎn)任務，讓學生能夠應用所學知識解決真實問題。
　　
　　在個人挑戰(zhàn)中，有一道試題令中國隊隊員、北京市十一學校學生姜惠康印象深刻：試題給出了一個男盥洗室的圖標，要求選手在100多個圖標中找出對應的女盥洗室圖標。“如果只是依賴傳統(tǒng)的圖片分析模型難以得高分。有選手另辟蹊徑，通過顏色出現(xiàn)頻率識別圖標獲得了成功。”姜惠康意識到，真實場景是復雜多變的，需要打開視野，培養(yǎng)發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維。
　　
　　中國隊領隊張煒其認為，IOAI考察的能力較為綜合，既需要數(shù)學建模思維和對AI底層邏輯的理解，也需要工程實踐能力。
　　
　　“我們持續(xù)推動產(chǎn)學研用融合，培育AI領域頂尖人才。”北京市海淀區(qū)委教育工委書記、區(qū)教委主任杜榮貞介紹，今年，北京中關村學院與海淀區(qū)教育委員會聯(lián)合推動設立北京少年人工智能學院（海淀），旨在通過“早進項目、早進產(chǎn)業(yè)、早進科技前沿”的培養(yǎng)路徑，構建跨學段、長鏈條的貫通式培養(yǎng)體系。
　　
　　2
　　
　　跨界融合
　　
　　讓AI成為學科創(chuàng)新載體
　　
　　機器人操控背后是跨學科知識的融合。參與IOAI團隊挑戰(zhàn)命題及評審的北京市十一學校教師范爽解析，機器人行走最優(yōu)路徑規(guī)劃，需要數(shù)學知識；在機器人移動和抓取執(zhí)行中，需要物理知識；學生對復雜任務進行目標拆解，同時理解仿真到真機的差別，需要工程思維。
　　
　　“AI教育不僅是教授技術，更是培育能夠借助AI進行深度思考的人才。這要求我們融合多元視角，培養(yǎng)具備跨學科能力的人才。”北京市十一學校技術學科負責人聶璐說。
　　
　　在北京市十一學校，各學科都積極引入AI開展跨學科項目式學習，比如將歷史和信息技術相結合，通過提煉兵馬俑面部特征生成3D模型，還能讓兵馬俑做自我介紹。此外，學校還構建了完善的AI課程體系，涵蓋機器學習、機器人設計、無人駕駛等多個方向，為學生提供了豐富的學習選擇。
　　
　　“我們將AI作為開展跨學科創(chuàng)新教學、跨學科主題學習的重要載體。”中國人民大學附屬中學信息技術教研組組長武迪介紹，學校創(chuàng)建了橫向跨學科、縱向分層次的AI課程體系，已建立起相應的課程群，涉及30多門課程。
　　
　　“在AI時代，好的創(chuàng)意有時比技術本身更重要。”澳門隊領隊、澳門培正中學教師林建源在學校課后項目小組中鼓勵學生探索AI家居服務機器人方向，“面對未知領域，學生需主動請教專家、查閱資料。這個過程常讓他們學到遠超課堂的新知識”。
　　
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　　主動作為
　　
　　補齊AI師資短板
　　
　　從2017年開始接觸AI的林建源常感到一種“本領恐慌”。“AI迭代太快，需持續(xù)學習前沿知識，更存在不確定性，我們難以預知今天教授的內容，在學生未來踏入社會時是否仍有用武之地。”林建源說。
　　
　　師資是中小學AI教育的關鍵。在IOAI學術交流會上，北京中關村學院院長劉鐵巖認為，教師要學會善用AI工具，教學與生活要跟AI深度結合。只有教師率先垂范，才能讓學生理解AI是用來解決困難問題、改變世界的抓手。
　　
　　擁抱技術需要教師主動作為。聶璐介紹，2024年初，學校探索成立“AI星項目組”，吸引了12個學科的教師參加，開展了一系列創(chuàng)新實踐，如利用智能工具輔助命題、構建知識庫、支持實驗數(shù)據(jù)分析等。
　　
　　杜榮貞坦言，師資培養(yǎng)是目前面臨的主要挑戰(zhàn)。“AI發(fā)展快、迭代快，培養(yǎng)師資有其周期，這是一個漸進的過程。”他表示，海淀區(qū)正大力加強本土教師培養(yǎng)，面向全區(qū)教師開展4期“教師智能教學素養(yǎng)提升”通識培訓，并制定激勵政策，設立“人工智能教育應用帶頭人”及“人工智能育人先進個人”評選，旨在有效調動教師學習和應用AI技術的積極性。
　　
　　“目前，中小學AI專業(yè)領域師資欠缺是中國乃至世界的共性難題。”鄭子杰建議，一方面，通過與高校、企業(yè)的合作創(chuàng)新引進模式，加大對AI專業(yè)領域人才的吸納；另一方面，鼓勵教師自主擴展AI等跨學科知識和技能的學習，為AI教育提供更加專業(yè)的師資保障。