“教育+人工智能”如何構建良性發展生態？

于杏林 惠依琳 孫琍

2017年，國務院出臺《新一代人工智能發展規劃》，要求推動人工智能在教學、管理、資源建設等方面的全流程應用，構建包含智能學習、交互式學習等方式的新型教育體系。2018年，教育部進一步明確“構建人工智能多層次教育體系，在中小學階段引入人工智能普及教育”的要求。人工智能進校園已經成為促進教育變革、培養新時代智能人才的必經途徑。

“教育+人工智能”在促進教育變革、轉變思維方式、提高學習能力、培養新型人才等方面具有重要意義。然而，必須承認的是，人工智能也容易導致思維惰性等問題，其作用于教育領域，還需要承載價值觀塑造的任務。此外，“教育+人工智能”改變了教育的邊界和方式，整個教育樣態也面臨重構，如何整合多方資源，創新教育模式，創建良性“教育+人工智能”發展生態，切實實現人工智能與教育的深度融合？本次論壇邀請教育專家、杭州市錢塘區教育工作者就“教育+人工智能”問題進行深入探討。

陳鋒（浙江省特級教師、教育部國培專家）：在構建人工智能多層次教育體系、中小學引入人工智能普及教育的國家戰略背景下，人工智能進校園成為普遍趨勢，人工智能賦能教育已是不爭的現實。中小學應當采用何種方式將人工智能運用于教育教學，人工智能又將給教育帶來哪些層面的問題？現在，我們聚焦“教育+人工智能”這一前瞻性話題，探討教育與人工智能在轉變思維方式、促進教育變革、培養新型人才等方面的思考。

在我看來，人工智能有利于實現個性化學習，培養個性化的創新人才。在教學方面，人機協作會打造一些超級教師;從管理角度講，它會提高管理效率，實現看不見的服務和管理。

但人工智能進入教育領域之后，還有幾個問題需要重視。第一，人工智能要提高自身技術的便捷性，避免復雜的操作系統。第二，人工智能要注意倫理問題，做好數據信息的隱私保護。第三，人工智能的發展，需要學校周圍的結構和組織做出相應改變，以配合新技術的推廣。第四，必須正確認識人工智能能否幫助解決教育的核心問題這一議題。教育面對的是人，人究竟怎么學習，怎么進行有效學習，技術能不能被教師認同，能不能進一步推進教育的發展，這是人工智能必須面對的課題。

要將人工智能充分應用于教育領域，需要進行一系列教育變革。一是教師角色要轉變，教師要學習大數據、云計算等技術;二是課程教學要轉型，利用線上課程實現優質資源的共享;三是學習方式轉型，利用好游戲學習、移動化學習、VR學習等方式。此外，學校管理也要實現轉型，提高管理效率和決策水平。

人工智能應用的前景是美好的，在發展過程中也會遇到一些困難，需要及時調整發展策略。相信終有一天，人工智能可以很好地應用到教育中去，賦能教育，讓學習更加快樂有效，讓教師更高效地教學，更幸福地生活。

議題一? ? “教育+人工智能”當前的發展模式與影響

董銀萍：中小學開設人工智能課程已成必然，但目前人工智能沒有統一的課程標準，很難實施與普及。文海是全國人工智能特色活動學校，在人工智能教育領域進行了重要探索。

頂層規劃。浙江省杭州市文海教育集團成立STEAM中心，制定《文海教育集團STEAM教育三年行動計劃》和《文海教育集團“STEAM教育、項目化學習基地學校”建設考核指標》，牽頭推動集團四校區的STEAM教育和項目化學習的持續和深入開展。

分層路徑。要在中小學不同學段開展AI教育，需要打造分層實踐路徑。一要進行信息課堂普及工作，比如把3-9年級信息技術課中的算法內容整合成有梯度的項目普及課程。二要做好學科項目融入工作，將人工智能的通識性知識與語、數、英、科、藝術等課程進行融合。三要進行學校活動推廣，利用科技節等活動，開展科普講座。四要通過社團、競賽提高學生能力，對有人工智能特長的學生，通過參加省市區及國家層面人工智能競賽，進一步提高學生能力。

支撐環境。文海教育集團整合校內外資源，一方面充分開發利用校內環境，打造STEAM教育和人工智能項目化學習特色空間，進行空間開放式、模塊化的內部設計，讓學生參與其中。另一方面充分挖掘園區場地資源，與周邊高校和企業簽約，建立項目化學習合作基地，為學生提供直觀、豐富的學習體驗。

沈國榮：人工智能是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動，浙江省杭州市錢塘區學林小學積極探索“人工智能+教學”發展策略，構建良性教育發展生態。

數據挖掘與決策，助力課堂效率提升。學林小學教師依托教育服務平臺，通過大數據分析學情，讓課堂教學有的放矢，并利用智能授課助手等工具，結合學習者性格特點等因素動態調整授課內容與形式。學生使用在線教學平臺，形成個人學習數據，獲得優質學習資源推薦。課后可借助教學平臺，進行數據追蹤、挖掘、決策，促進學生個性化發展。

依托校園科技節，普及人工智能教育。學校每年舉辦科技節，以“班班有活動，人人愛科技”為宗旨，開展主題鮮明、目的明確、形式活潑的活動。近幾年，學校在科技節中融入人工智能元素，開展人工智能專項編程挑戰賽、人工智能主題創客制作大賽等活動，舉行了智能家居進校園等活動，以培養學生的創新精神和實踐能力，營造人工智能學習氛圍，推進學校素質教育的深入開展。

依托人工智能教育，提供科技舞臺。秉承創新、分享精神，學校設置CS人工智能實驗室，相繼開展Scratch趣味編程、三維設計、“Mind+”人工智能編程等課程。同時，在普及化教育的前提下，學校為對人工智能有興趣的學生提供平臺，開展“Micro：bit”創意智造等課程，滿足學生的個性化需求。

陶惠芬：人工智能給教育生態帶來不少改變，人工智能時代對人才的要求從原本的以技能為主轉變為以創造為主，使學習方式向個性化、綜合化、合作化的方向發展。同時，要求教師保持終身學習的態度，成為復合型人才;要求學生轉變學習觀念，成為學習的主人。此外，技術的更迭、硬件的維護、軟件的升級都對教學設備提出了更高的要求。

浙江省杭州市下沙第二小學將人工智能運用于教學、管理、資源建設等方面，依托項目化學習與智能硬件，通過信息、拓展課等平臺進行課程設計，建設智慧化校園工程。比如利用基于人臉識別的校園安保門禁系統，快速甄別入校人員身份;打造智能家校通信平臺與評價系統，記錄學生的學習成長軌跡。此外，學校還將配合校內的滅火機器人及時開展火場救援、危險活動預判等警示工作。

作為省首批種植養殖勞動實踐基地、市新勞動教育基地校，下沙第二小學形成教學研一體化的良性閉合循環，建設5D智能農場，將勞動教育與科學、技術、數學進行整合，通過跨學科方式培養學生發現問題、分解問題、解決問題的能力，打造勞動教育新樣態。學生可以以智能農場的選址搭建、植物生長的光、熱、水等要素為突破口，通過數學計算、工具選擇、硬件搭建等環節增強探究、實踐能力。

徐春芬：人工智能有助于提高學生的整體思維能力、批判思維能力和創新能力。其可以引導學生運用系統理論進行學習，主動發現問題，根據自身的思考邏輯提出觀點，同時，培養學生感知、記憶、思考、聯想等能力，促進學生進行以綜合性、探索性和求新性為特點的高級心智活動。

此外，人工智能為學生提供沉浸式學習體驗，為個性化學習和創新思維培養注入新活力。疫情期間，錢塘區學正小學師生利用人工智能技術，結合實際需求，組織學生以在線項目化學習的方式，自行設計、制作智能測溫儀，進行自動語音播報、顯示溫度、自動發送高溫人員信息等工作，為特殊時期的開學工作貢獻力量。項目化學習期間，學生討論當前測溫儀存在的不足，打破思維定式，提出改良措施，以小組形式，分工合作，充分發揮主體性。學校還積極探索人工智能場景應用——全息生態科技館。學校優化空間建設，將全息影像引入教學，實現人工智能與教育教學的深度融合。該館包括森林生態系統、濕地生態系統、喀斯特溶洞地貌等，開設傾斜小屋、無弦琴、隱身術、留影墻等科技體驗項目，提高學生科學能力與素養。

章建祥：人工智能與教育的結合是大勢所趨，為打通義務教育階段的數據鏈條，全方位為學生服務，浙江省杭州高級中學啟成學校開發出“學校大腦”。

啟成“學校大腦”主要包括疫情防控平臺、一體化教學在線平臺與數字畫像。其中，一體化教學在線平臺包括集體備課、課程直播、線上作業、在線批改、學習評價等環節;數字畫像則勾勒出學生道德與素養、勞動與技能、審美與藝術等八個方面的評價圖，幫助學生認識自己。

學校要求在“學校大腦”模式下進行精準的教研活動方案設計，做好數據采集和分析、問題聚焦、教學診斷、校本教研實施等六個環節的工作，實現教研的全過程指導。還要求以學業質量評價為基礎，對教學實踐進行評價和分析，聚焦學生學習中遇到的問題，通過監測數據進行分析，開展教研活動，并在教研結束后，對學業質量進行測評。

目前，“學校大腦”主要致力于學業個性化、教學精準化、管理智能化，將教師、學生的生活、教學與學習行為沉淀為數據資源，重構教與學的關系。未來，學習會逐步打通數據孤島，更加智能化、個性化、多元化，虛擬教師、自適應學習在學校內也會得到越來越廣泛的應用，對此，必須對教師進行更多的培訓和指導，幫助實現教師角色和學習方式的轉變。

呂建生：從校園硬環境到文化軟環境，浙江省杭州市錢塘區文思小學努力打造攤在大地上的書本，設在陽光下的課堂。

無班級理念下的智慧化管理。為實現“桌面校園、掌上校園、暢通校園、智慧校園”的目標，學校以無班級全員走教式教學方式為依托，在基礎云平臺、教育教學類應用等方面開發多個特色應用，其中以資源和活動共建共享為主的云資源平臺系統、云錄播平臺系統最能反映文思小學特點。

傳統大書房下的智慧化閱讀。2021年，文思小學清正和大書房正式開館，書房現有藏書上萬冊，設置閱讀區、影音區等學習與交流空間，學生可隨到隨用，隨學隨走。大書房啟用自主自助式管理，設有智慧化借還系統，并擬增設智能點名手環，讓孩子的閱讀與家長的接送形成智慧鏈接。

校園文化36景智慧化游覽。文思小學書院打造傳統文化36景，通過學生小導游和掃描二維碼的方式進行宣傳。學校擬仿照省級博物館智慧化游覽的方式，開展VR小程序逛校園活動，拓展傳播和游覽方式。

藥博園勞動下的智慧化實踐。文思小學創設藥博園，作為為學生提供真實勞動體驗的勞作區和實踐田，以中草藥種植為主，以stem、項目化教學方式開展實踐活動，實現勞動實踐與現代化智慧管理相結合。

議題二? ? “教育+人工智能”的要求和存在的問題

徐春芬：人工智能與教育的深度融合為教育賦予了新的時代內涵，對教師能力的要求也發生變化，簡單地說，人工智能對教師至少有三方面的要求：

在育人理念上，教師要注重學生的個性培養、全面發展，從知識本位轉向能力本位，從單向傳授轉向教師、機器與學生的自然交互，還要學習人工智能技術，全方位改善育人生態。

在教學內容上，教師不僅要向教材學習，還要從社會生活中獲取更多教學資源，在人工智能技術的支持下，實現學習者和服務者的交流、整合、協作、探究和分享。

在評價方式上，教師要發揮人工智能的評價作用，對學生學習過程中的知識掌握程度、心理健康狀態進行實時診斷和及時反饋，實現高效的資源配置。

進一步審視人工智能和教育之間的關系，還可以從兩個視角切入：

一是從人工智能的發展看教育，要著重將學生興趣、數據意識、計算思維和工程思維等能力素養相結合，聚焦學生在未來人工智能時代的勝任能力的培養。

二是從教育的發展看人工智能，只有不斷探索學習的奧秘，并在教學一線應用、實踐，才能更有效地發揮人工智能對教育的促進作用。

鄭駿：人工智能應用于教育領域時，對教育的多個層面提出了更高要求。

管理者要根據自身條件，盡可能添加人工智能教學設備，大力宣傳“教育+人工智能”的發展前景，提高各個學科與人工智能技術的融合度。

教師要提升自己的職業能力。根據新的高中信息技術課標、本單位“教育+人工智能”方案提升專業水平。對廣大學生，要激發其對人工智能的興趣。利用教材中對人工智能技術的介紹，讓學生剖析典型案例，認識人工智能在信息社會中的重要作用，體驗設計和應用簡單智能系統的基本過程與方法。對基礎好、有興趣的學生，要提供研究平臺與方法，為其深入研究打下基礎。學生要了解人工智能發展狀況，希望從事人工智能專業研究的學生應在完成學習任務的同時，參加興趣小組、各項賽事，強化學習。

此外，也要注意人工智能在應用過程中的潛在威脅。當前學者們對于超人工智能能否到來尚無定論，對于其是否會對人類產生威脅也有不同觀點。一部分人認為，人類智能的門檻很高，很難在短時間內突破和超越人類智能;另一部分則認為，技術發展的趨勢已經無法改變，超越人類的超級智能將會在不遠的將來出現，給人類帶來巨大的生存危機。無論其到來與否，只有深入了解、廣泛應用，才能在將來的變革中從容應對。

議題三? ? “教育+人工智能”如何有效發展

沈國榮：人工智能幫助人類提高了生產效率、改善了社會服務品質，然而，從特斯拉自動駕駛安全事故到數字畫像泄露個人隱私，從語音合成進行詐騙到越來越多的崗位被人工智能替代，該領域的安全與倫理問題也日益引發人們關注。

在人工智能時代的教育教學中，教師要引導學生樹立正確的人工智能倫理觀和價值觀，既要體會人臉識別等技術帶來的便利，也要注意在平時的生活中提高信息保護意識，保護好人臉、指紋等個人生物識別信息，警惕語音詐騙。

處理好人類與人工智能的關系是走向未來的前提，中小學生要學會正確處理和使用人工智能，提高學習、工作效率，也要在日常的學習和生活中，遵守人工智能相關的法律法規，做好個人信息的安全防護。

陶惠芬：學校內部要建立以校長、學科教師、家長等自上而下的管理體系，將“教育+人工智能”的理念落實到每一個轉動的齒輪上;學校外部則由社區、企業、科研院所等主體為學生提供沉浸式環境，讓學生更多地認識和學習人工智能技術。

下沙第二小學采用“人工智能+百草園”的形式，以現代信息技術承載傳統中醫藥文化，增強學生的文化認同感，圍繞農耕園開展科創競賽等活動，化農耕園為學生全面發展的第二教室。每學期，學校邀請醫藥港小鎮科技人員入校指導學生開展中草藥實踐學習活動，并以醫藥港小鎮作為研學坐標，帶領學生感受一線制藥、農耕科技的魅力。

人工智能運用于教育教學還應注意幾方面問題：一是做好頂層設計。除了知識的傳播以外，還要做好道德和情感的培養。教師必須學習運用人工智能，為增強國際競爭力培育人才。二要警惕生搬硬套的拿來主義。眾多學習平臺為現代教師提供了豐富的資源，拓寬了視野，但要做到精準教學，實現差異化教學目標，還必須學會運用自身智慧，不能不加選擇地全部“拿來”。三要關注教育的可持續性，構建人工智能服務于教育教學的長效機制。此外，由于“教育+人工智能”具有鮮明的信息技術特點，信息教師以外的教師群體在課程實施過程中會遇到較大的困難，針對這一方面的問題，還需要進一步探討。

呂建生：“教育+人工智能”是一項復雜的系統工程，需要全社會共同參與，形成資源高度共享、教學高效協同、智慧高位賦能的新格局。

首先，要積極引導多元社會主體參與教育，鼓勵不同領域的社會主體開發多樣化“教育+人工智能”的產品和服務，支持教育公益組織的發展與成長;其次要建立各個行業的專家駐校機制，為學科與跨學科項目提供技術支持，為教師提供專業技能培訓。財政部門要加大教育投入，支持學校購買人工智能教育服務，針對性增加公共教育服務的有效供給。學校內部也要利用信息化手段提高教育治理的現代化水平，建立協調師生、家長、社區各方力量的管理機制。

還要注意，社會各方力量涌入“教育+人工智能”的同時，也隱含著一定的風險。首先是對人工智能教育產品與服務的精準篩選，學校需承擔起教育的主體責任，將學校特色、教育目標、學生特點融入“教育+人工智能”的生態建設。其次，人工智能不能完全代替教師的育人功能，教師必須提高利用人工智能組織教學的能力。