人工智能是一門既古老又年輕的科學。人工智能源于人類對智能機器的渴
望，相關的探索可以追溯到兩千年前亞里士多德關于人類思維規(guī)律的研究。然
而，直到1956年的達特茅斯會議之后，人工智能才正式登上歷史舞臺。今天，人
工智能正以前所未有的力量改變著世界，不僅在視覺、聽覺、語言、動作這些傳
統(tǒng)人工智能領域取得長足進展，而且與各個基礎學科交叉共融，引發(fā)了新一輪
技術變革�？梢灶A見，未來人工智能將越來越強大，成為推動人類進步的基礎
力量。
人工智能的強大源于它對人類智能的模擬。我們今天所有的文明成果都基
于人類區(qū)別于其他生物的獨一無二的智能，如果這種智能可以被機器所模擬，可
以預見將會給社會帶來顛覆性的變革。從這個角度看，近年來人工智能領域那
些讓人震驚的成就也許只是智能時代來臨前的滿城風雨，真正讓人期待的智能
風暴也許就在不遠處的地平線上。
人工智能時代的到來要求所有人都應具備人工智能的基礎素養(yǎng)，特別是青
少年學生。這些基礎素養(yǎng)至少包括三個方面。首先是人工智能的世界觀，即如
何認識人工智能，它起源于哪里，當前處于什么階段，未來會走向何方。其次是
人工智能的價值觀，即如何全面認識人工智能，既要理解它帶來的機遇，也要了
解它的潛在風險；既要有擁抱人工智能的開放心態(tài)，也要清楚如何合理、合規(guī)地
使用人工智能。最后是人工智能的方法論，即人工智能有哪些基本原則和基礎
Ⅰ
方法。
基于這一思路，我們編制了這套清華大中小學人工智能通識教育系列叢
書，其根本目的是幫助青少年建立人工智能的基礎素養(yǎng)。為實現(xiàn)這一目標，本叢
書從大中小貫通培養(yǎng)的視角來設計基礎教育階段的人工智能通識課程。
本叢書將基礎教育階段的人工智能通識教育分為興趣培養(yǎng)體系構建
和知識拓展三個階段，分別對應小學、初中、高中三個學段。興趣培養(yǎng)階段
重點在于激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)科學精神；體系構建階段強調對人工智能的整
體認知，構建知識體系，培養(yǎng)全局視野；知識拓展階段關注具體應用背后的關
鍵技術，特別是人工智能在各學科中的前沿應用，為學生選擇未來的專業(yè)方向提
供指導。中國科學院院士張鈸教授對叢書的知識體系進行了指導，并對叢書內
容進行了審核。
本書是清華大中小學人工智能通識教育系列叢書的小學分冊。本書注
重人工智能思維的啟蒙，以講故事的方式激發(fā)學生學習人工智能的興趣，培養(yǎng)學
科學、愛科學的熱情，傳遞科學精神，形成對人工智能的基礎認知。同時，本書
配套了實踐手冊，設計了大量充滿趣味性的體驗活動，讓學生感受人工智能的
神奇。
全書共分7個單元，內容安排循序漸進、層層遞進。前5個單元幫助學生
建立人工智能的基礎概念，開闊視野，形成面向未來的人工智能世界觀；第6單
元和第7單元則通過介紹若干基礎知識點，啟發(fā)學生理解人工智能的獨特思維
方式。
本書既可作為小學教師和學生的參考讀物，也可用于小學人工智能通識課
的教學。為支持教師開展教學，本書配套了豐富的教學資源，包括教學用PPT、
實踐手冊、在線參考文獻等，便于教師基于本書內容和資源設計符合本校特色的
課程方案。
為了增強學習的趣味性和啟發(fā)性，本書特別設計了愛思考和知識庫兩個特
色欄目。
● 愛思考：引導學生對學習內容進行拓展性思考和討論，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
● 知識庫：補充與章節(jié)相關的知識點，幫助學生拓寬視野，加深理解。
針對不同學校的實際情況，本書提供靈活的課程設計建議。不論學校采用
哪種方案，都應重視激發(fā)學生對人工智能的興趣與探索熱情。
Ⅷ
人工智能通識小學版
VIII
● 完整教學方案：建議按本書順序設計兩學期（每周兩節(jié)課）或四學期（每
周一節(jié)課）的課程，每學期2/3的學時用于教師授課，1/3的學時用于實踐體驗活
動。本書配套的實踐手冊中提供了詳細的實踐方案，供教師選用。
● 簡化教學方案：對于教學時間較為緊張的學校，可以將本書內容適當濃
縮，融入信息科技或科學課堂，為學生提供人工智能的基礎知識。
本書匯聚了眾多專家學者和一線教師的心血。李藍天、蔡云麒等老師參與
了本書部分內容的策劃工作。劉靖、秦曈、李鵬琦、袁浚銘、谷悅、魏揚、瞿琦、
湯志遠、張敏、王思瑤等老師和同學參與了書稿審讀工作。文中言老師任本書
的美術總指導，朱珠、劉田田兩位老師參與了繪圖組織工作。參與繪圖的老師和
同學還包括夏源、肖美琳、鄒齡漪、蔣夕彬、文雁云、袁枘、肖舒琪、王乃一、蘇詩
瑤、張泉、苗羽、魯一諾、紀琳、張智涵、萬桉伶、吳翠如。穆曉萌、魏萌、賈濤、翁
瑩真、魏立艷、劉文、王笑凡、郭曉霄、張清茹等老師參與了課程資源制作。譚洪
政、利節(jié)、茹偉、邱偉松、劉松偉等老師參與了本書的教學實踐工作。卜輝、楊艷
錚、劉愛霞等老師參與了組織與服務工作，王文精、卞偉、張?zhí)旌�、劉田田、宮俊
波等老師參與了大量策劃、推廣工作。
人工智能通識教育剛剛起步，不僅在我國還沒有形成標準的體系，在世界
范圍內也沒有成熟的方案可以參考。我們希望清華大中小學人工智能通識教
育系列叢書能夠成為一套樣本，為我國乃至全球教育工作者提供系統(tǒng)性、可操
作的參考框架。
限于編者水平，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。
編　者
2025年4月