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前言

人工智能時代負責任和有創造力的公民的學生培養

過去十年見證了人工智能 (AI) 在人類發展各個領域的廣泛應用，2022 年 11 月生成式人工智能工具的公開發布更是加速了其在社會生活中的滲透。教育部門作為人類社會轉型的核心，也不例外。

這種快速的技術變革進程為學生、教師和整個社會帶來了多重機遇，同時也帶來了風險和挑戰。在人工智能時代，學校學生需要做好準備，成為人工智能的積極共同創造者，以及未來的領導者，他們將塑造這項技術的新迭代，并定義其與社會的關系。

這正是聯合國教科文組織人工智能學生能力框架的目標——有史以來第一個此類全球框架。其目標是支持學生發展成為負責任和有創造力的公民所需的核心能力，使他們能夠在人工智能時代茁壯成長。這將幫助學生獲得必要的價值觀、知識和技能，以便從整體角度批判性地審視和理解人工智能，包括其倫理、社會和技術層面。

新框架體現了聯合國教科文組織的使命，將其人工智能和教育愿景建立在人權、包容和公平的原則之上。這種方法旨在確保人工智能支持人類能力的發展，保護人類尊嚴和能動性，并促進正義和可持續性。

該出版物以聯合國教科文組織在該領域的先前工作為基礎，例如教師信息和通信技術能力框架、《人工智能與教育：政策制定者指南》以及最近的《教育和研究中生成式人工智能應用指南》。它反映了廣泛利益攸關方的貢獻，借鑒了聯合國教科文組織會員國在制定和實施人工智能學校課程方面的見解、國際工作組的專業知識、三次國際磋商會議以及多輪在線磋商。

人工智能學生能力框架是與教師能力框架同步開發的。 我希望這兩個框架能夠賦予學生和教師塑造我們想要的數字未來的力量。

在一個日益復雜和不確定的世界中，確保教育仍然是我們共同未來轉型的中心空間，是我們共同的責任。

——斯蒂芬妮婭·賈尼尼    聯合國教科文組織教育助理總干事

第一章：導論

1.1 為什么需要人工智能學生能力框架？

人工智能在生活和所有部門的各個方面的快速迭代和普及，對機器智能的本質、個人數據的收集和使用、人類和機器在決策中的作用以及人工智能對社會和環境可持續性的影響提出了新的挑戰。教育系統必須讓學生不僅具備使用人工智能的知識和技能，還要深入了解技術對社會和整個環境的潛在影響。鑒于人工智能對人類社會的變革潛力，至關重要的是讓學生具備有效使用和積極共同創造人工智能所需的價值觀、知識和技能。

教育作為一個公共部門，不能淪為被動采用人工智能的試驗場。教育部門的作用不僅是讓學生做好準備，以適應日益被人工智能技術改造的社會；它還發揮著關鍵作用，賦予年輕人以人為本地共同創造可持續未來的力量，重新平衡我們不僅與其他人，而且與技術和環境的關系。通過定義隨著我們深入人工智能時代學生可能需要的核心能力，該人工智能學生能力框架 (AI CFS) 的最終目標是幫助塑造能夠共同創造這些理想未來的負責任和有創造力的公民。

各國政府早在 2019 年就承認了發展人工智能素養和更高級人工智能能力的迫切需要，當時他們通過了聯合國教科文組織《人工智能與教育北京共識》。事實上，《北京共識》強調了讓社會各階層的人們都具備人工智能素養的必要性。然而，根據最近對 190 個國家進行的一項調查，只有大約 15 個國家正在開發或實施學校教育中的人工智能課程 (UNESCO, 2022b)。調查還發現，各國對人工智能素養、技能和能力的定義差異很大。因此，調查結果突顯了制定統一方法將人工智能相關教學內容納入學校課程的緊迫性。

很多時候，學生人工智能能力的定義受私人公司設計和/或提供的培訓的影響，這些培訓往往側重于操作以利潤為導向的人工智能平臺的技術技能。此類方法很少涉及人工智能對學習和更廣泛的公民身份的影響的更廣泛的批判性問題。目前，在將人工智能相關內容和方法引入教育課程的公共批準框架方面，太多教育系統存在空白。公共教育系統填補這一空白所面臨的挑戰之一是缺乏關于學生人工智能能力的國際參考框架。此類國際參考框架可以為設計國家/地方學生人工智能能力框架提供信息，該框架促進對人工智能工具的批判性和道德方法，以及發展其在教育中有效和有意義地使用所需的基礎知識。該 AI CFS 的目標是填補這一空白。

人工智能技術是一個快速發展的目標。因此，至關重要的是確保所有學生都具備一套核心知識、技能和價值觀，以便在當下以道德和有效的方式與人工智能互動。這一基礎可以使學生能夠以適當和以人為本的方式利用未來的人工智能技術迭代。

AI CFS 通過為學生定義一組核心能力來支持教育當局滿足這些需求，這些能力分為四個方面：以人為本的思維方式；人工智能倫理；人工智能技術和應用；和人工智能系統設計。這四個方面在三個層次的進展或掌握（理解、應用和創造）中闡明，總共形成了十二個能力模塊。對于這些能力模塊中的每一個，AI CFS 都提出了關于相關教學方法和策略的詳細規范，用于規劃和提供與 AI 相關的課程內容。

1.2 目的和目標受眾

AI CFS 旨在作為公共教育系統的指南，以培養所有學生和公民為有效實施國家人工智能戰略和在這個新技術時代建設包容、公正和可持續的未來所需的能力。

更具體地說，AI CFS：(1) 提供了一個關于學生核心人工智能能力集的全球參考框架，為設計國家或機構人工智能能力框架提供信息；(2) 具體說明了在不同掌握程度下與人工智能能力關鍵方面相關的典型態度和行為表現，以幫助為學生設計人工智能相關課程內容；(3)  推薦了一個開放式的路線圖，以幫助規劃跨年級人工智能課程的學習順序。

作為全球參考框架，AI CFS 將根據課程、人工智能教學的支持性學習環境、教師的準備情況以及特定學生群體的先驗知識和能力，針對當地教育系統的不同準備程度進行調整。

AI CFS 主要面向政策制定者、課程開發者、學生人工智能教育項目提供者、學校領導、教師和教育專家。

第二章：關鍵原則

2.1 培養對人工智能的批判性方法

批判性思維是學生作為學習者、用戶和創造者有意義地參與人工智能所需的一項基本技能。學生還有責任確定應該開發哪些類型的人工智能，以及如何使用它們來推動人類社會走向包容、環保和共享的未來。需要支持學校學生成為人工智能的積極共同創造者，以及潛在的領導者，他們將為今世后代定義人工智能的進一步迭代及其與人類社會的互動。為了支持這一愿景，AI CFS 旨在通過讓學生參與基本問題的討論來培養對人工智能的批判性方法，例如：人工智能是否準備好幫助解決人類面臨的現實世界挑戰，或者它是否對人類構成無法克服的威脅？人工智能培訓和使用的對氣候的不利影響是否與其預期收益不成比例？應該仔細審查人工智能使用的哪些社會、經濟、政治和人口影響？

人工智能在各發展部門的轉型對人類能動性、人際互動、社會公平、經濟包容性和環境可持續性具有深遠的影響。因此，首先，學校學生應該了解人工智能現有功能的優勢和局限性。負責任使用的先決條件是學生能夠檢測人工智能工具的可信度和比例性。AI CFS 旨在讓學生具備從道德角度批判性地審視人工智能比例性所需的價值觀、知識和技能。這包括審視和理解其對人類能動性、社會包容和公平、制度和個人安全、文化和語言多樣性、多元意見的構建和表達以及對環境和生態系統的影響。

學生應該超越人工智能是萬能解決方案的誤解。相反，他們要成為有意識的決策者，決定何時應該或不應該使用人工智能系統和應用程序；它們可能解決或不能解決哪些問題；以及何時以及如何將人工智能設計和用作更廣泛解決方案的一部分。AI CFS 旨在培養學生的愿望，即應用和設計人工智能工具以服務于有意義的特定目的或應對現實世界的挑戰并促進可持續發展。

社會正在以不同的速度進入人工智能時代，但世界各地的學生現在或將來都將成為以人工智能廣泛融合為特征的環境中的公民。他們不僅要遵守法律法規和道德原則，而且作為公民，他們還必須為人工智能標準和法規的適應做出貢獻。因此，該框架強調了支持學生成為人工智能的負責任和道德用戶以及貢獻者的重要性。它讓學生反思圍繞人工智能的關鍵爭議，內化道德原則，并熟悉相關法規。

AI CFS 為日益受人工智能塑造的社會所需的那種公民身份設定了前瞻性的愿景。它建議挑戰和促使學生有意義地利用人工智能進行自我實現；評估其社會、經濟和環境影響；并在適合其年齡或年級的水平上，為人工智能法規的制定做出貢獻，幫助塑造我們與整個社會技術的關系。

2.2 優先考慮以人為本的人工智能互動

在人工智能時代，人與人工智能系統和應用程序之間的互動將成為公共服務、生產和商業、社會實踐、學習和日常生活的重要組成部分。建立理解和確保在這些領域以人為本地與人工智能互動所需的能力是 AI CFS 的優先事項。

教科文組織以人為本的方法主張，人工智能的設計和使用應服務于人類能力的發展，保護人類尊嚴和能動性，并在整個人工智能生命周期和所有可能的人工智能互動循環中促進正義和可持續性。這種方法必須以人權原則和尊重定義知識共享的語言和文化多樣性為指導。以人為本的方法還要求以確保透明度和可解釋性以及人類控制和問責制的方式使用人工智能。

隨著人工智能變得越來越復雜和使用越來越廣泛，一個關鍵的危險是它有可能削弱人類能動性并損害人類智力技能的發展。雖然人工智能可以用來挑戰和擴展人類的思維，但不應允許它篡奪或取代批判性思維。因此，保護和增強人類能動性應始終是人工智能課程和教育項目設計中的核心原則。AI CFS 旨在支持學生了解人工智能可能從他們那里收集的數據類型、可能使用這些數據來訓練人工智能模型的方法，以及數據循環可能對他們的隱私和更廣泛生活的影響。它試圖激發學生作為個人成長和學習的內在動機，并在越來越復雜的人工智能系統不斷融合的環境中加強他們的自主權。該框架中提出的人工智能關鍵能力還可以指導學生理解社會互動和人類創作作品的獨特價值，這些作品不應被人工智能輸出所取代。通過發展以人為本地參與人工智能的能力，該框架旨在防止學生對人工智能上癮或依賴人工智能，并培養在高風險決策中保持人類問責的行為。

2.3 鼓勵環境可持續的人工智能

作為下一代人工智能技術的共同創造者和潛在領導者，學生需要批判性地理解以利潤為導向的人工智能模型設計、培訓和部署方法對環境的不利影響。教育系統有責任確保學生了解碳排放，分析氣候變化的根本原因，并采取明智的行動來保護氣候和環境。

在競相生產越來越強大的人工智能模型的過程中，環境可持續性往往被認為是次要的。在某些情況下，它甚至被人工智能有望解決氣候變化的說法有意掩蓋。隨著全球領導人和政策制定者努力考慮有關能源消耗和環境保護的法規，學生必須了解人工智能模型的訓練是如何導致自然環境遭到破壞的。學習人工智能應該讓他們能夠緊急探索更環保的人工智能模型設計、培訓和使用方法。AI CFS 通過指導學生設計和實施有關人工智能使用和培訓對環境影響的基于項目的學習活動來解決這個問題，促使學生研究減輕這些影響的潛在解決方案。

2.4 促進包容性的人工智能能力發展

獲取人工智能和人工智能能力是當今世界公民基本權利的兩個方面。所有學生都應包容性地獲得學習基礎級別人工智能所需的環境，并應得到支持，以學習如何在人工智能的設計中嵌入包容性原則，并準備為包容性的人工智能社會做出貢獻。

在定義人工智能能力時，應為學校學生提供機會，以理解和應用整個人工智能生命周期中的包容性原則。這涵蓋了代表性數據的選擇、無偏見算法和反歧視訓練方法的選擇、無障礙功能的設計、人工智能輸出包容性的測試以及人工智能使用對社會包容的影響評估。關于人工智能系統設計，學生可以加深他們對評估不同能力用戶以及來自不同語言和文化背景用戶的需求的理解和應用技能。

在選擇技術模型和類別作為人工智能相關教學載體時，需要注意避免偏袒某些人口群體。在推薦特定的人工智能工具用于教育目的時，必須應用嚴格的公共驗證機制，以避免算法存在與性別、能力、社會經濟地位、語言、種族和/或文化相關的偏見。應優先考慮旨在支持殘疾人并促進語言和文化多樣性的人工智能工具。

如果此類驗證機制不可用，則應避免建議大規模使用特定的人工智能工具。

談到課程的提供，可以概述具體措施，為基于 AI CFS 的課程的實施提供基本的有利條件。雖然人工智能框架或教育項目應設計為適用于所有學生，包括那些生活在低技術環境中的學生，但如果沒有互聯網和人工智能工具，參與人工智能將會限制人工智能能力的范圍和掌握水平。各國政府應承諾在學術界或私營部門的支持下（如適用），促進包容性地獲取基本互聯網連接、更新的數字設備、開源或負擔得起的人工智能程序和軟件以及必要的人工智能設備。再次強調，這些努力必須特別關注殘疾學生和/或來自語言或文化少數群體的學生。

2.5 建立終身學習的人工智能核心能力

人工智能相關的教學應服務于構建核心人工智能能力，使學生能夠適應新知識，以及適應利用新的人工智能技術解決新環境中的問題。首先，這些核心能力必須包括與道德和以人為本的思維方式相關的價值觀。學生需要指導，以逐步加深他們對特定人權的理解，例如平等權、不歧視權、隱私權和多元表達權，以及它們對各種形式的人工智能互動的影響。這些能力還反映了需要了解圍繞人工智能的爭議 和指導監管的關鍵道德原則，以及培養打擊偏見、保護隱私、促進透明度和問責制以及對人工智能的共同創造采用設計時道德方法的實踐技能。

核心能力與品牌無關且與產品無關，確保學生能夠適當地使用各種工具以及未來的人工智能技術迭代。它使他們能夠對人工智能數據、算法、模型和系統設計形成適合年齡的逐步深入的理解。必須支持學生通過將人工智能概念與現實世界的挑戰聯系起來來構建這種理解，以培養批判性解決問題的能力。應進一步鼓勵學生利用他們的創造力來優化現有的人工智能模型或共同創造更有意義的人工智能。這些核心能力構成了進一步學習以及在繼續教育、工作和生活中更專門地使用人工智能的基礎。

第三章：人工智能學生能力框架的結構

3.1 框架

AI CFS 根據一個二維矩陣指定了 12 個能力塊。第一個維度包括人工智能能力的四個相互關聯的方面，而第二個維度包括預計學生迭代參與的三個進展或掌握水平。

雖然 AI CFS 將人工智能能力的定義錨定在構成學生更廣泛核心能力的三個支柱上，即知識、技能和價值觀，但它也旨在鼓勵對人工智能系統背后的人類主導方法的倫理理解。基于這一概念化，該框架定義了學生人工智能能力的四個基本組成部分：以人為本的思維方式、人工智能倫理、人工智能技術和應用，以及人工智能系統設計。這些要素側重于基本價值觀、維護道德原則的社會責任、基礎知識和技能，以及系統設計的高階思維技能。雖然不同的要素可以通過特定領域的學習和教學方法來發展，但人工智能能力最終是一組跨學科的、通用的能力和價值觀取向，超越了特定的人工智能領域或工具。

第一個方面將學生的勝任力置于以人為本的對待人工智能的益處和風險的態度中。它還旨在促進批判性地理解特定人工智能工具對我們人類需求以及環境和生態系統可持續發展的比例性。 第二個方面人工智能倫理涵蓋了學生人工智能能力的社會和道德組成部分，包括在整個人工智能系統生命周期中導航、理解、實踐和促進適應不斷增長的原則和監管規則的社會技能。

第三個方面，人工智能技術和應用，代表了對人工智能內在聯系的概念知識和相關操作技能的綜合看法，使用選定的人工智能工具和真實任務。最后一個方面是人工智能系統設計，涵蓋了確定問題范圍、架構構建、培訓、測試和優化人工智能系統所需的綜合工程技能。該方面旨在挑戰并促使學生更深入地了解人工智能系統，并為他們在人工智能領域的進一步學習搭建探索性學習的框架。

框架的第二個維度概述了三個進展水平：理解、應用和創造，旨在反映上述所有四個方面的掌握水平。它們可用于為人工智能課程或學習課程提供跨年級的螺旋式學習序列，以幫助學生逐步構建系統且可遷移的能力模式。

框架矩陣貫穿四個方面，涵蓋三個進展或掌握水平（見表 1）。在這些水平和方面的交叉點是 12 個構成人工智能能力的模塊，其特征支撐著人工智能的批判性思維、道德審查、實際使用和迭代共同創造。這些能力模塊應被理解為構成關鍵組成部分的相互關聯的單元。與其將它們視為孤立學習的零散和不同的主題，不如將它們連接起來并編織在一起，作為人工智能能力的運作器官。

該矩陣提供了在某個能力塊內達到最低掌握水平的學習成果藍圖。更具體地說，該矩陣旨在指導：(1) 根據當地人工智能準備情況和可用教學時間，確定與人工智能相關的主要重點領域和預期掌握水平；(2) 確定可以整合到現有課程、學科領域和年級水平的人工智能相關學習內容；(3) 定義熟練程度并制定評估標準，以評估學生的一般人工智能能力和進步；(4) 設計和探索適合年齡和特定領域的敏捷教學方法。在國家、地區或學校將該框架本地化時，需要考慮許多此類因素；例如，重點方面的選擇和預期掌握水平的規范將取決于學生現有的人工智能能力、教師的培訓和技能、可用學習時間以及當地人工智能的準備情況，包括負擔能力和基礎設施。

表 1. 人工智能學生能力框架

3.2 進展水平

這三個水平反映了在使用和共同創造人工智能技術方面日益復雜、熟練和道德意識。預計學生會相互進步。

這些水平以及每個能力模塊的具體規范，可以指導對學生人工智能能力的形成性和總結性評估，并為設計與上下文相關且敏捷的教學方法提供信息。

3.2.1 水平 1：理解

第一級是為所有學生設計的。所有個人現在或將來都會在他們的一生中與某種形式的人工智能互動。人工智能提供商一直在挖掘和操縱幾乎所有互聯網用戶的數據，這也是事實。因此，所有學生都必須培養以安全、知情和有意義的方式參與他們在生活各個領域與人工智能日常互動的以人為本的價值觀、知識和技能。

在“理解”水平上，希望學生培養對人工智能是什么的理解，并構建對人工智能工具及其使用背后的價值觀、倫理問題、概念、過程和技術方法的適合年齡的解釋。他們應該能夠通過與現實生活或社會實踐的聯系來解釋或舉例說明他們的知識，并通過將新知識整合到他們自己的知識體系中來吸收新知識。

這種掌握水平為進一步學習人工智能提供了必要的態度、認知和實踐基礎。它沒有定義整個人工智能特定領域或領域的退出級能力。

3.2.2 水平 2：應用

鑒于人工智能的使用已經滲透到所有領域以及生活的各個方面，包括教育和工作，學校的學生應該準備好成為負責任的、積極的和有效的人工智能用戶，既是為了他們自己的個人利益，也是為了應對共同的可持續性挑戰。因此，第二級“應用”的結果與所有學校學生相關，可用于定制主題模塊的范圍、廣度和難度級別，并指定所有學生的退出能力。在這個級別學習要求學生對以人為本的方法和人工智能的基本道德原則以及基本的人工智能知識和應用技能有基本的了解。

在“應用”級別，希望學生能夠增強、遷移和調整他們所學的價值觀、知識和技能，以適應新的學習過程。他們通過解決更復雜環境中的理論問題和/或實際任務，并批判性地審視人工智能工具背后的先進技術方法來做到這一點。達到此水平后，學生將構建一個健全且可遷移的概念知識和相關人工智能技能集基礎。他們還應該能夠將以人為本的思維方式和道德視角應用于人工智能工具的評估、學習和實際使用。

此級別的學生可以進入第三個更專業的級別，即創造。然而，有些學生可能對人工智能沒有強烈的興趣，或者缺乏足夠的時間或機會在學校的正規學習環境中微調他們的人工智能能力。對于許多人來說，二級“應用”將是他們人工智能相關能力發展的終點，至少在學校是這樣。

3.2.3 水平 3：創造

人工智能領域的創新速度呈指數級增長，這意味著技術提供商正在定義我們社會轉型的方式。發展關鍵的人工智能能力對于確保人工智能的設計、部署和使用能夠滿足用戶的需求并造福公眾至關重要。學校學生應該準備好創造值得信賴的人工智能工具，并在下一代人工智能技術的定義和設計中發揮主導作用。在“創造”級別，希望學生成為有良知的人工智能共同創造者，開發以人為本的解決方案，以積極影響人工智能的設計和使用。在這個級別學習需要綜合應用所獲得的人工智能價值觀、知識和技能，以設計、實施和測試可以幫助應對現實世界挑戰的人工智能解決方案。

學生將批判性地利用他們在數據、算法和道德設計方面的知識和技能；積極制作人工智能應用程序；并審議人工智能法規的調整。

在“創造”級別，希望學生增強他們對人工智能創新的興趣，并基于開源和/或可定制的數據集、編程工具或人工智能模型開發新的人工智能工具。在定制和測試人工智能技術的迭代過程中，希望學生增強作為人工智能共同創造者的意識，并融入更廣泛的社區，幫助領導以人為本的人工智能設計和使用。在這個級別，還希望學生增強他們批判性地評估人工智能的社會影響以及個性化作為人工智能驅動社會公民的責任的能力。

“創造”級別的學習還旨在培養學生的創造性解決問題的能力和積極倡導人工智能倫理實踐的態度。完全滿足此級別的要求需要在課程中分配足夠的學習時間和空間（例如，整個學期或多個學期）。學習計劃還必須提供必要的人工智能資源，并促進適合年齡的創新教學方法。對于那些對深入學習該領域沒有強烈興趣的學生來說，此級別的學習成果，特別是在“人工智能系統設計”方面，應該作為選修課程提供，而不是作為所有學生的必修要求。

3.3 方面

這四個方面具體說明了人工智能能力的基本組成部分，學生需要構建并不斷更新這些能力，以便成為負責任的用戶和積極的人工智能共同創造者，以及定義和開發下一代人工智能的潛在領導者。

3.3.1 以人為本的思維方式

“以人為本的思維方式”方面側重于學生的價值觀、信念和批判性思維技能，應用于審查人工智能是否適合目的、其使用是否合理、人類應如何與其互動，以及個人和機構應該承擔哪些責任，為建設安全、包容和公正的人工智能社會做出貢獻。以人為本的思維方式為進一步參與人工智能的各個方面奠定了基礎。該方面的完整表達還包括人工智能相關的人類身份、承擔社會和公民責任，以及在人工智能時代追求或加深個人興趣。該方面旨在培養的價值觀和技能可以通過以下三個能力模塊來體現：

人類能動性：希望學生能夠認識到人工智能是人為導向的，人工智能創造者的決定（無論是公司還是個人）都會影響人工智能系統如何影響人權、人-人工智能互動，以及他們自己的生活和社會。希望他們了解在人工智能的設計、提供和使用過程中保護人類能動性的意義。學生將理解人工智能受人類控制意味著什么，以及如果不是這種情況可能產生的后果。

人類問責制：希望學生認識到人類問責制是人工智能創造者和人工智能服務提供者的法律義務，并了解他們在設計和使用人工智能期間應該承擔哪些人類問責制。他們還應該培養這樣一種意識：在使用人工智能協助決策時，人類問責制是一種法律和社會責任，在做出高風險決策時，人類的選擇不應讓與人工智能。

人工智能時代的公民身份：希望學生批判性地理解人工智能對人類社會的影響，并促進負責任和包容性地設計和使用人工智能以促進可持續發展。他們應該了解自己在人工智能時代作為公民的公民和社會責任。還希望學生培養一種終身學習和使用人工智能以支持自我實現的愿望。

3.3.2 人工智能倫理

“人工智能倫理”方面代表道德價值判斷、體現的反思，以及學生在理解、實踐和促進適應與人工智能系統整個生命周期相關的不斷增長的一系列原則和監管規則時所需的社會和情感技能。希望學生了解和應用有關全球影響和當地環境交匯處的倫理治理的知識。隨著人工智能的快速迭代引發了更多深刻的爭議，人工智能倫理的范圍正在擴大，新的法規、法律和規則正在被采用。這方面的三個能力模塊概述了學生逐步內化道德原則以及習慣性遵守人工智能法規的關鍵步驟。

體現的倫理：希望學生對其當地環境和個人生活中圍繞人工智能的關鍵倫理辯論背后的問題有基本的了解，包括人工智能對人權、社會正義、包容、公平以及氣候變化的影響。他們在反思性實踐和在生活中和學習中使用人工智能工具時，將理解、內化并采用以下原則：

不傷害：學生表現出理解人工智能系統不應用于可能對人類有害的目的（如用于監視或分配社會地位的面部識別，或用于評分考試的預測算法）。這包括評估特定人工智能解決方案是否侵犯人類價值觀和權利，特別是數據隱私的能力，以及決定特定人工智能方法是否符合全球或當地法規的能力。

比例性：學生培養能力 - 視其年齡和能力而定 - 檢查使用特定人工智能系統是否有利于實現正當目標，以及給定的人工智能方法是否適合環境。

不歧視：學生了解并能夠檢測嵌入人工智能工具或其輸出中的性別、種族、文化和其他偏見。此外，學生了解國家內部和國家之間的人工智能鴻溝，并理解需要努力解決這些問題并確保更大的可及性和包容性。

可持續性：學生能夠解釋和說明人工智能系統對環境可持續性的影響。

人機協作中的人類決心：學生能夠證明為什么人類應該對人工智能的使用承擔道德和法律責任；他們能夠舉例說明人類如何在人工智能輔助決策循環中保持責任制，而不是將決定權交給機器。

透明度和可解釋性：學生意識到用戶有權向設計者和提供者索取有關人工智能工具如何工作、其輸出如何根據算法和模型生成，以及部署和應用某些人工智能工具對特定年齡或能力水平的用戶是否合適的解釋性信息。

安全和負責任的使用：希望學生能夠按照道德原則和當地適用的法規以負責任的方式使用人工智能。他們意識到泄露數據隱私的風險，并采取措施確保只有在他們深思熟慮并知情同意的情況下，才能收集、使用、共享、存檔和刪除他們的數據。他們還意識到某些人工智能系統的特定風險，并且能夠在使用人工智能時保護自己和同齡人的安全。

設計時倫理：希望學生在設計、評估和使用人工智能工具以及審查和調整人工智能法規時采用設計時倫理方法。學生意識到，評估人工智能設計背后的意圖涉及檢查人工智能生命周期的所有步驟，從概念化階段開始。學生應該能夠評估人工智能工具是否符合道德規范，以及審查人工智能規范并告知調整。

3.3.3 人工智能技術和應用

“人工智能技術和應用”方面代表了與具體人工智能工具或真實任務相關的、內在聯系的人工智能概念知識和相關操作技能。該方面是具體理解和應用以人為本的思維方式及其相關倫理原則的最重要和可遷移的技術基礎。數據和人工智能編程的基本知識結構和實踐技能是設計和構建人工智能系統的能力的基礎，特別是對于在該領域有強烈興趣和能力的學生而言。“人工智能技術和應用”方面意味著希望學生研究示例性人工智能工具，以了解人工智能是如何根據數據和算法開發的。學生將同步獲得人工智能編程技能，并通過將其應用于人工智能工具的制作來增強其知識和技能的可遷移性。在三個進步水平的流程中，還希望學生整合倫理、文化和社會參數，并在科學、技術、工程、數學、藝術、語言和社會研究中鞏固跨學科的基礎知識和技能。

人工智能基礎：希望學生能夠在人工智能方面建立基本知識和技能，尤其是在數據和算法方面，了解逐步加深對數據和算法的理解所需的跨學科基礎知識的重要性。學生還應該能夠將人工智能的概念知識與其在社會和日常生活中的活動聯系起來，通過了解人工智能如何工作以及人工智能如何與人類互動，具體化以人為本的思維方式和道德原則。

應用技能：希望學生能夠構建對數據、人工智能算法和編程的適合年齡的理解，并獲得可遷移的應用技能。希望學生能夠批判性地評估和利用免費和/或開源人工智能工具、程序庫和數據集。

創建人工智能工具：希望學生能夠加深和應用數據和算法方面的知識和技能，以定制現有的人工智能工具包，從而創建基于任務的人工智能工具。希望學生將他們以人為本的思維方式和道德考慮因素整合到對現有 人工智能資源的評估中。他們還應該培養參與人工智能創作所需的社會和情感技能，包括適應能力、復雜的溝通和團隊合作技能。

3.3.4 人工智能系統設計

“人工智能系統設計

“人工智能系統設計”方面側重于問題范圍界定、設計、架構構建、培訓、測試和優化人工智能系統所需的系統設計思維和綜合工程技能。該方面旨在挑戰人工智能系統的可解釋性，并為將在該領域繼續學習的學生提供探索性學習。還希望學生加深和實踐“設計時倫理”。雖然系統設計思維方法學、相關的以人為本的價值觀和道德原則以及人工智能所需的知識和技能可以嵌入到學生人工智能能力的所有其他方面，但該方面主要針對那些對加深知識有特殊興趣和承諾的學生和該領域的技能。

問題范圍界定：希望學生能夠理解“人工智能問題范圍界定”作為人工智能創新起點的重

要性。希望他們能夠從法律、道德和邏輯的角度審查是否應該在特定情況下使用人工智能；在嘗試訓練一個人工智能模型來解決問題之前，定義問題的邊界、目標和約束。還希望學生獲得概念化和構建人工智能系統所需的知識和項目規劃技能，包括評估不同人工智能技術的適用性、定義數據需求以及設計測試和反饋指標的能力。

架構設計：希望學生能夠培養基本的方法論的教學知識和技術技能，為覆蓋數據層、算法層、模型層和應用程序接口層的人工智能系統配置可擴展、可維護和可重用的體系結構。希望學生發展構建原型人工智能系統所需的跨學科技能。這包括期望他們在配置、構建和優化中應用深化的以人為本的價值觀和道德原則。

迭代和反饋：希望學生增強和應用他們的跨學科知識和實踐方法，以評估人工智能模型的人文主義的 適用性和方法論的教學的穩健性及其對個人用戶、社會和環境的影響。他們應該能夠獲得適合年齡的技術技能，以提高數據集的質量、重新配置算法并根據測試結果和反饋增強架構。他們應該能夠在模擬決策時應用以人為本的思維方式和道德原則，以確定何時應關閉人工智能系統以及如何減輕其負面影響。他們還應該培養他們在更大的人工智能社區中作為共同創造者的身份。

第四章：學生人工智能能力規范

本章提供了有關課程目標和預期學習目標的詳細規范，教師培訓或支持計劃可以為 12 個能力模塊中的每一個制定這些目標。這些目標通過教師在各種環境（包括特定學科和/或跨學科教學實踐）中預期執行的活動示例進一步說明。

4.1 水平 1：理解

“理解”水平的總體課程目標是支持所有學生達到不同環境中教師職業所需的人工智能能力或素養的基本水平。以下目標、學習目標和活動示例闡明了每個能力模塊的含義：

表 2. 水平 1：理解的能力模塊、目標和示例

表 2. 水平 1：理解的能力模塊、目標和示例

以下內容因原文中表格太長，略。有興趣的老師可以關注原文的內容。