本文发表于《数字教育》 2024年第 4期（总第 58期）实践案例栏目，页码： 67-74。转载请注明出处。
摘 要
人工智能素养是数字素养的新发展。随着人类社会逐步迈进以人机协同为关键特征的智能时代，教师的人工智能素养得到国际组织及各国政府的广泛关注。本研究首先分析了国内外教师人工智能素养及学术界在教师智能教育素养方面的已有成果，构建了面向中小学教师的人工智能素养框架；接着，结合我国基础教育领域的智能教育实践及教育部正在实施的人工智能助推教师队伍建设试点项目，提出了 “以人工智能思维为核心、以关键实践场景应用为切入、以评估为驱动、以伦理为底座、以智能教育环境为支撑 ”的中小学教师人工智能素养提升实践路径。
关键词：生成式人工智能；中小学教师；数字素养；人工智能素养；智能教育素养
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一、 研究背景
进入 21世纪的第二个 10年，随着以云计算、大数据、人工智能、物联网等为代表的智能技术的不断普及，人类社会逐步迈进以人机协同为关键特征的智能时代。在上述背景下，人工智能素养作为一个专业术语在 2016年被正式提出。尤其是自 2016年以来，人工智能在数据、算力和算法等方面都获得了长足发展，人工智能不但在计算智能和感知智能方面得到了越来越广泛的应用，而且在更高级的认知智能（即致力于模仿人类语言、知识、推理、问题解决等）方面得到快速发展和广泛关注。由于人工智能（尤其是生成式人工智能）其本身所具有的复杂性，由于其产品在使用过程中的不成熟性（迭代性）和黑箱性质，导致其具有不透明性和不可解释性，在人机协同的过程中对于用户的能力和素养提出了新的、不同于数字素养的更高要求。而生成式人工智能的快速发展和应用，则进一步加速了提升每一位社会成员人工智能素养的紧急性和迫切性 [1-3]。
教育领域人工智能素养的研究，最初起源于大学计算机科学教育中对大学生人工智能素养的关注，接着延伸到基础教育领域的学生人工智能素养问题，而对于教师人工智能素养的研究和关注则较为滞后，研究成果也非常有限。但随着人工智能逐步融入学校教学实践，随着人工智能促进教育变革正在成为一种国际性共识，教师需要学会与人工智能协同合作，需要熟练使用越来越多的人工智能驱动的教与学的工具和方法。为了确保在未来的人机协同教育生态中教师不被边缘化，使教师避免盲从人工智能的判断，能够坚守其在教学和人机协同中的主体性地位，更为了确保以人为本、符合伦理规范、负责任的人工智能教育的实施，教师必须培养新的能力和素养，才能够与人工智能有效协作 [4]。
对于中国的智能教育变革而言，中国近年来也高度重视智能技术赋能教师发展，教育部分别在 2018年和 2021年启动人工智能助推教师队伍建设试点行动，将教师的智能教育素养提升作为其中的重要内容。受到上述政策的影响，学术界近年来主要是以“智能教育素养”为核心开展相关研究。本研究将沿用联合国教科文组织所采用的在数字素养基础上发展而来的人工智能素养概念，并且认为教师的人工智能素养是更复杂的智能教育素养的基础。因此，本研究将采用教师人工智能素养这一核心概念，将学术界关于教师智能教育素养的相关研究进展进行综述提炼，提出自己关于中小学教师人工智能素养框架与实践路径，供同仁指正。
二、 人工智能素养概念及教师人工智能素养框架分析
1.人工智能素养概念
对人工智能素养的理解和认识，是研究和探讨教师人工智能素养的必要前提和基础。自人工智能素养术语提出以来，国外学术界一直在尝试对其进行概念界定，也正在达成初步的共识——人工智能素养作为智能时代人类必备素养之一，是读写算素养和信息素养在新的历史时期的延续，是数字素养和数据素养的智能升级。本研究对 2016年以来研究者对于人工智能素养的典型定义进行整理和分析（见表 1）。
2.人工智能素养通用框架
3.“教育者 AI-数字胜任力参考框架”
为了适应人工智能在教育领域应用的快速发展，欧盟在 2022年发布了《教育者人工智能及数据教学应用伦理指南》，强调面对人工智能系统在教育领域越来越广泛的应用，教育者及学校管理者必须了解关于教育人工智能和数据应用的基本知识，以便能够积极主动地和人工智能系统进行交互，能够批判性地、符合伦理地、适当地应用人工智能系统，并最大化地发挥其潜能。因此，在 2017年《欧盟教育工作者数字胜任力框架》的基础上，提出了新的“教育者 AI-数字胜任力参考框架”（见图 1） [1]。
该框架的提出者认为，鉴于目前科学共同体内尚未形成被广泛接受的关于人工智能的统一性定义，而且由于人工智能技术及内涵的广泛性和多样性，建议采用经济合作与发展组织正在使用的、概念和内涵较为清晰的“人工智能系统”这一术语，并将之界定为“一种采用特定技术和方法开发的计算机软件系统，可以根据人类界定的特定目标，产生特定的输出，这些输出包括影响到人类与环境进行交互的相关内容、预测、推荐或决策等”。因此，人工智能系统成为“教育者 AI-数字胜任力参考框架”的概念基础；另外，新的框架还将伦理问题（例如人的主体性和能动性、人文主义、公平公正、算法偏见等）渗入到了各个二级维度之中，多次强调教育者要积极主动地学习和了解人工智能伦理规范，要遵循欧盟《人工智能法案》的要求，加强数据治理和人工智能治理，防止教育领域对人工智能的滥用和误用，还要关注和提升学生的人工智能伦理 [9]。
4.学术界提出的教师智能教育素养框架
对于我们国家而言，近年来在推动教师信息素养向数字素养发展转变的同时，教育部为了推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革，分别在 2018年和 2021年启动实施了具有引领和前沿探索性质的人工智能助推教师队伍建设行动试点，并将智能教育素养提升行动作为其中的重要内容。随着人工智能助推教师队伍建设试点项目的深入发展，无论是已有的教师信息素养还是数字素养理论、框架等，都难以满足智能教育对教师新能力和新素养发展的现实需求，需要尽快建立统一的适合国情的教师智能教育素养理论、框架及标准，并在此基础上形成高质量的智能教育素养培养课程体系。目前学术界在教师智能教育素养研究方面已经取得了初步成果，在探讨智能教育素养内涵、特征、价值的同时，开始构建适合国情的教师智能教育素养框架（见表 2）。
5.本研究构建的中小学教师人工智能素养框架
本研究借鉴国内外已有的人工智能素养、教师人工智能素养及教师智能教育素养相关研究成果，基于教育部 2022年制定的教师数字素养教育行业标准，将中小学教师的人工智能素养确定为“人工智能意识与态度、人工智能知识与技能、人工智能思维、人工智能赋能应用和人工智能伦理” 5个维度，经过对 22位专家两轮的专家咨询，最终形成了中小学教师人工智能素养框架体系（见图 2）。
三、中小学教师人工智能素养提升的实践路径
基于本研究提出的中小学教师人工智能素养框架，结合我国基础教育领域的智能教育实践及教育部正在实施的人工智能助推教师队伍建设试点项目要求，本文提出“以人工智能思维为核心、以关键实践场景应用为切入、以评估为驱动、以伦理为底座、以智能教育环境为支撑”的中小学教师人工智能素养提升实践路径（见图 3）。
1.在政策方面，加强教育人工智能伦理规范的研究和引领
教师个体层面人工智能素养及伦理水平的提升，首先需要得到所在地区层面教育人工智能伦理规范及相关政策的引领和保障。总结和分析联合国教科文组织等相关文献，其首先关注和呼呼的是国家（地区）层面的教育人工智能伦理规范及政策问题——人工智能正在以新的方式影响着人类的思维、互动和决策，但相应的监管框架的变革速度已远远落后于技术的发展速度，其中涉及的社会和伦理影响更是引发了人们更加迫在眉睫的担忧，尤其是目前大多数国家（地区）的教育机构并没有为生成式人工智能的大规模应用做好充分的准备 [14]。中国作为积极推动人工智能应用的国家，为了促进生成式人工智能的健康发展和包括教育在内的多项领域规范应用，防范生成式人工智能发展可能带来的风险，国家网信办、教育部等七部门联合发布了《生成式人工智能服务管理暂行办法》 [15]，这一举措也为教育人工智能理论规范的政策研究和相关法规制定奠定了基础。
2.在应用场景方面，推动评估驱动的智能化教学、智能化专业发展和智能化协同育人的持续性应用
教师的人工智能素养提升绝不仅仅是简单的技术应用和技术素养问题，涉及到教师的知识、技能、伦理、思维、态度情感等综合能力。教师人工智能素养的提升是一项困难而具有挑战性的工作，仅仅通过简单的技术培训和理论学习是难以实现的，需要教师在持续地参与智能教育核心专业实践活动中不断地获得锻炼和提升。在欧盟提出的“教育者 AI-数字胜任力参考框架”中，将教师的专业实践领域分为了“专业参与、教学、评估和赋能学习者” 4个方面。在教育部等六部门关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见中，强调了新型基础设施应用的“教学、研训、评价和管理” 4大实践场景。在本研究所构建的中小学教师人工智能素养框架中，将中小学教师在日常工作中的人工智能应用聚焦于“教学、专业发展和协同育人” 3大实践场景。在过去的几年中，一些省市已经在开展面向中小学教师的信息素养评估实践，建议借鉴教师信息素养评估的已有做法，聚焦人工智能在上述 3大专业实践场景的应用，开展中小学教师人工智能素养的评估，以推动和促进教师人工智能素养整体水平的提升。
3.在素养构成方面，注重教师人工智能思维的培养
4.在基础环境方面，为教师提供实践和应用人工智能的智能教育环境
无论是智能教育实践的发展，还是教师个体人工智能素养的提升，都需要国家、区域及学校提供的智能教育环境支撑，包括智能终端、智能学伴、智能教学平台、智能研修平台、智能教材等。与过去的多媒体环境和网络环境相比，智能教育环境具有场景感知、数据驱动、无缝衔接、人机协同等关键特征，可以发挥人类教师智慧与机器智能教师的双重优势，通过人机协同教学来提高对复杂性、开放性教育问题的诊断和决策的准确率 [17]。在国家层面，随着 2022年 3月国家中小学智慧教育平台的上线及不断升级，为教师的人工智能素养提升提供了重要的平台和优质资源保障。在国家教育数字化战略行动的推动之下，各个地区的教育管理部门在教育专网、智慧教育平台、数字教育资源、智慧校园、智能教学助手等的建设和应用方面取得了一定进展，为教师的人工智能 3大实践场景（教学、专业发展和协同育人）深度应用和人工智能素养提升提供了坚实的基础环境保障。
四、结语
人工智能技术的发展及在教育领域的应用是一个不可阻挡的趋势。提升中小学教师人工智能素养，是确保在未来人机协同的智能教育新生态中教师的角色和作用不被边缘化的关键所在，也能够确保教师能够理性、自信、批判性且安全地使用人工智能技术，成为人机协同的主导者、控制者和决策者，最终确保人类教育的目标和价值得以实现。
参考文献：
[1]EU. Ethical guidelines on the use of artificial intelligence (AI) and data in teaching and learning for Educators [EB/OL]. (2022-11-08) [2024-07-02].https://capacity4dev.europa.eu/library/eu-ethical-guidelines-use-artificial-intelligence-ai-and-data-teaching-and-learning-educators-0_en.
[2]WANG B, RAU P L P, YUAN T. Measuring user competence in using artificial intelligence: validity and reliability of artificial intelligence literacy scale [J]. Behaviour & information technology, 2023,42(9): 1324-1337.
[5]KANDLHOFER M, STEINBAUER G, HIRSCHMUGL-GAISCH S, et al. Artificial intelligence and computer science in education: From kindergarten to university [C]//2016 IEEE frontiers in education conference (FIE). IEEE, 2016: 1-9.
[6]LONG D, MAGERKO B. What is AI literacy? Competencies and design considerations[C]//Proceedings of the 2020 CHI conference on human factors in computing systems. 2020: 1-16.
[7]NG D T K, LEUNG J K L, CHU S K W, et al. Conceptualizing AI literacy: An exploratory review [J]. Computers and Education: Artificial Intelligence, 2021(2):1-11.
[8]郑勤华，覃梦媛，李爽 . 人机协同时代智能素养的理论模型研究 [J]. 复旦教育论坛， 2021,19(1):52-59.
[10]刘斌 . 人工智能时代教师的智能教育素养探究 [J]. 现代教育技术， 2020,30(11):12-18.
[11]胡小勇，徐欢云 . 面向 K-12教师的智能教育素养框架构建 [J]. 开放教育研究， 2021,27(4):59-70.
[12]范建丽，张新平 .大数据 +智能时代的教师数智胜任力模型研究 [J]. 远程教育杂志， 2022,40(4):65-74.
[13]郑智勇，宋乃庆 . 中小学教师智能教育素养测评指标体系构建研究 [J]. 中国电化教育， 2023,(12):75-83.
[16]汉纳·杜蒙，戴维·艾斯坦斯，弗朗西斯科·贝纳维德 . 学习的本质 [M]. 杨刚译 . 北京：教育科学出版社 ,2020:158-159.
[17]武法提，杨重阳，李坦 . 智慧学习环境中的人机协同设计 [J]. 电化教育研究， 2024,45(2):84-90.
作者简介：
梁林梅（ 1969— ），女，河南林州人，教授，博士生导师，研究方向为学习科学与教学设计、区域教育数字化发展与评估及技术支持的教师专业发展；
王萌（ 1999— ）女，河南驻马店人，硕士研究生，研究方向为技术支持的教师专业发展；
李珞珈（ 1994— ）女，河南郸城人，硕士研究生，研究方向为技术支持的教师专业发展。 返回搜狐，查看更多