人工智能素養發展維度指標構建的新思路

摘" "要：人工智能素養是智能社會催生的時代產物，是引領人類走向未來的驅動力。人工智能素養引起國內外的高度重視，但多數研究停留在概念解讀或面向特定情景和主體的素養框架研制與評價，尚缺乏面向本土化發展的綜合性智能素養測評指標體系的構建。該研究結合國內外已有人工智能素養框架體系的內在規律，并參考相關政策和案例，從學生、教師、管理者、家長四個教育主體維度，分別構建本土化、多主體的人工智能素養發展指標。同時，萃取四個教育主體素養框架的核心要素，采用德爾菲法和層次分析法，形成面向全民的通用性人工智能素養指標體系，包括意識與思維、知識與技能、智能應用、倫理與規范，共4個二級指標、18個三級指標，以期優化我國智能時代人才培養的路徑，為智能教育發展提供指引。

關鍵詞：人工智能素養；教育主體；指標體系；權重系數；素養模型

中圖分類號：G434" " " " "文獻標志碼：A" " " " "文章編號：1673-8454（2024）07-0043-11

一、問題提出

教育智能化是教育進入人工智能時代的必然要求，也是教育轉型升級、智能提高和融合創新的內在要求。人工智能技術在教育領域，甚至在社會變革和發展中均具有關鍵地位，且隨著ChatGPT現象“入侵”教育領域，人工智能素養成為有效規避“灰犀牛”效應的重要抓手[1]，更是近年來世界各國和地區提升自身教育實力、增強國際競爭力的重大決策走向。越來越多的國際組織、國家、地區致力于推進人工智能等先進技術與教育的融合，提升學習者、教育者、教育管理者以及學生家長的人工智能素養。例如，日本圍繞人工智能進行教育改革，在《AI戰略2019》（AI Strategy 2019）中提出要借助人工智能進行人才培養，解決人才競爭力問題，最終實現超智能“5.0社會”[2]；德國為推動全民快速適應人工智能變化，以2020年頒布的《德國聯邦政府人工智能戰略》（Artificial Intelligence Strategy of the German Federal Government）與2024年最新的“數字集成學校2.0”（DigitalPakt Schule 2.0）[3]項目為依托，通過校園建設和特色課程等途徑，保障全民智能素養培養質量；荷蘭出臺的《人工智能戰略行動計劃》（Strategic Action Plan for Artificial Intelligence）也提到有關人工智能科學研究與人才培養的舉措，并重點關注數字技能的發展，即提出的STAP計劃（STAP-scheme）為公民創造人工智能和數字技能方面的培訓機會，以促進其終身學習。可見，智能素養引起各國高度關注，成為人才培養的必備素養。此外，也有學者強調人工智能素養的人的維度，目的是要讓每位公民了解人與人工智能共存的意義，即保護公民個人行為和尊嚴不受不當影響，并最大程度地利用智能技術的優勢反哺公民[4]。

我國在智能素養方面雖然也有相關研究，但尚缺乏擁有國際視野且符合我國國情的、系統化的智能素養相關指標。構建智能素養發展維度指標，有利于精準評估多元化教育主體在人工智能方面的素養水平，包括認知技能、應用能力、倫理意識等，以提高教育質量與效率，推動教育智能化全面發展，促使教育主體更好地適應人工智能時代的教育需求。基于此，本研究通過吸納借鑒國際重要組織、國家或地區關于人才培養、素養模型、教育標準等相關政策與報告，結合人工智能素養的最新要求，探索人工智能素養發展構建的新思路，以帶動我國在人工智能教育領域對人才培養的思考，進而推動我國人工智能教育高質量發展。

二、人工智能素養發展的內涵與特征

（一）人工智能素養發展的內涵

“智能素養”是近幾年來在人工智能時代背景下衍生的概念。國內外學者關于“智能素養”的概念還處于探索階段，有研究認為人工智能素養是在人工智能背景下，對信息素養、計算思維、科學素養、數字素養等素養的特殊體現[5]，但不少學者對智能素養也有不同見解。于曉雅認為“智能素養”是“信息素養”發展下的核心分支素養，包含知識、能力、素養和人格四個層面的綜合培養[6]。趙飛龍等把智能素養看作是科學素養的重要組成部分，認為培養學生智能素養的核心目標在于培養學生人工智能的鑒賞力、理解力和應用力[7]。世界經濟論壇發布的《忘掉智商吧，未來數字智能更重要》（Forget IQ： Digital Intelligence Will be What Matters in the Future）[8]中明確提出，“培養數字公民的‘數字智能’（Digital Intelligence，DI）成為世界各國教育的緊迫使命”，認為數字智能是“使個人能夠面對挑戰并適應數字生活需求的社會、情感和認知能力的總和”。對于“智能素養”概念內涵的直接界定，汪明提出“智能素養”是集知能情意為一體的多維復合結構體，包括四個智能維度：智能知識、能力、態度及倫理[9]；侯賀中等將“智能素養”界定為人工智能時代所必須具備的技能，將思維、知識等看作是信息素養的一部分，更加看重技能的掌握和思維的形成，注重培養編程能力和計算思維[10]；龐塞（Ponce）從未來工作崗位要求的角度出發，將“智能素養”概括為計算機素養、理解力、數據處理能力、人工智能問題解決能力、邏輯能力、計算思維的集合[11]；王毅等認為“智能素養”包含智能知識、智能思維、智能化學習與應用、智能倫理四個要素，是集智能技術與知識、技能、觀念、倫理與道德等能力于一體的素養[5]；李湘認為“智能教育素養”是一種集AI知識、整合AI的教學能力、AI教育倫理與信念為一體的綜合素養[12]。

綜上所述，本研究認為智能素養是個人在人工智能技術時代背景下，所具備的智能認識、知識、技能、應用能力的總和，是信息素養和數字素養在智能時代的表征。

（二）人工智能素養發展的特征

1.多元性

主體群的多元會導致主體素養的差異。人工智能素養的多元性體現為不同人群對人工智能素養的要求不同。對學習者而言，人工智能素養體現在學習過程中對人工智能技術的應用能力；對教師而言，人工智能素養強調智能教學應用對教學能力的變化；對教育管理者而言，人工智能素養要凸顯在技術支持下進行科學教育決策和管理的能力。也就是說，學生、教師和教育管理者需要具備不同的能力和素養。

2.層次性

層次性表現為對每個主體而言，人工智能素養的水平階段參差不齊，即智能素養水平界定不能一概而論。如歐盟發布的《公民數字素養框架》（Digital Competence Framework for Citizens），歷經DigComp1.0、2.0、2.1、2.2版本的更迭。其遵循布魯姆的分類學，將最初1.0版本的公民素養由三個熟練程度（基礎、中等和高級）擴大到更細粒度的八級描述，并為這八個級別提供充足的描述與用途說明，以增加評估的層次性，增強相關地區落實的可操作性和指導意義。

3.包容性

包容性是指智能素養不僅體現出智能化的前瞻性，更綜合信息素養和數字素養中的重要組成部分，包括從基礎的學習思考能力，到批判性與創新性的思維，再到交流合作與表達的能力等。此外，智能素養不拘泥于使用超前沿技術進行小眾化的素養培育，并以開放包容的態度面向大多數公民，以推動其終身學習和可持續發展。

三、面向多元對象的人工智能素養

發展測評框架

為對數字時代的學習、教學和領導能力進行界定，美國國際教育技術協會（ISTE）面向學生、家長、教育工作者等教育主體制定標準，為全球學校有效利用技術提供了全面的實施路線圖。該標準以學習科學研究和從業者經驗為基礎，強調合理有效利用技術對教育場景的重要性，為所有教育相關者創造了高影響力、可持續、可擴展、公平的學習和工作體驗。參考ISTE的架構，本研究構建的人工智能素養指標依據教育主體劃分為學生人工智能素養、教師人工智能素養、管理者人工智能素養和家長人工智能素養，如圖1所示。

（一）學生人工智能素養

人工智能生態系統成功部署的關鍵基石之一是獲取人工智能中的人力資本。聯合國教科文組織發布的《教育中的人工智能：可持續發展的挑戰和機遇》（Artificial Intelligence in Education： Challenges and Opportunities for Sustainable Development）[13]報告，基于不同國家實例，分析了人工智能戰略規劃以及當前人工智能教育面臨的挑戰，并提出要利用人工智能技術改善教育教學和促進教育公平，讓學習者利用人工智能技術茁壯成長。經濟合作與發展組織發布的報告《2030 OECD未來教育和技能：2030學習指南》（OECD Future of Education and Skills 2030： OECD Learning Compass 2030）[14]，為智能時代背景下發展學生能動性和變革能力提供了基礎。

除了有影響力的國際組織外，各國也加強了對智能素養培養的關注。AI 4比利時聯盟發布的《比利時人工智能》（AI 4 BELGIUM）[15]強調，鼓勵人工智能知識持續發展和維護的必要性，預見了人工智能對教育各場景的重要作用，在初等教育和高等教育層面均實施一系列改革措施，包括將人工智能相關的課程和培養計劃整合到學校課程，通過提供培訓和提高技能的機會，讓教師教授人工智能相關課程；提供大規模在線開放課程和制定技能再培訓計劃，并為比利時公民終身學習和大規模技能再培訓提供量身定制的激勵。芬蘭經濟事務和就業部發布的《芬蘭的人工智能時代》（Finland’s Age of Artificial Intelligence）[16]中提到，應積極改革教育體系，并提供高質量的人工智能課程，同時將溝通和社交技能、問題解決和創造力結合起來。《2020年波蘭人工智能發展政策》（Policy for the Development of Artificial Intelligence in Poland from 2020）[17]中強調，要增加IT課程，培養學前、中小學學生的AI和數字能力，不僅應注重技術技能的獲取，而且還應同樣針對批判性思維、移情和人際交往等軟技能。歐盟2020年頒布的《數字教育行動計劃（2021—2027年）》（Digital Education Action Plan 2021-2027）[18]認為，數字技能是所有人必備的核心技能之一。人們需要擁有最新的高級數字技能，來支持社會、公共服務以及經濟各方面的數字和綠色雙重轉型，包括歐盟成員國的教育和培訓應適應數字化轉型要求，以此提高歐洲教育的質量和包容性。

在國際政策引領的背景下，本研究充分認識到學生智能素養的重要性和必要性。在深入分析已有學生素養框架的核心要素后，本研究構建了一套具備動態性和生成性的人工智能學生素養框架。該框架涵蓋認知、能力、應用等全要素，以期為智能時代背景下學生更好地適應人工智能技術及學習環境提供支持。具體來說，本研究認為人工智能學生素養應涵蓋知識與能力，體現動態性和生成性特征，并以智能認知、數字技能、智能應用為框架的一級指標，具體如表1所示。

（二）教師人工智能素養

人工智能賦能教育的意義在于通過改善教育教學方法、豐富教學評價方法、改善教育管理和提供海量教育資源，盡可能地實現教育教學的個性化，培養具備智能素養的學生[21]，而教師是人才培養的把關人，且隨著智能技術的發展也涌現出眾多教育樣態，因此教師智能教育素養培養十分關鍵。

近年來，各國都從國家層面對教師智能素養的培養給予政策支持。例如，保加利亞發布的《2030人工智能發展計劃》（Concept for the Development of Artificial Intelligence in Bulgaria until 2030）中指出，需要對所有教育級別進行改革，并更加重視職業培訓和終身學習，使人們能夠獲得和改進他們的數字和人工智能相關技能，并列舉了一系列措施以提高人工智能的知識和技能。《2020—2030年匈牙利國家人工智能戰略》（Hungary’s National AI Strategy 2020-2030）[22]中強調，教育系統改革包括針對所有教育層次的政策，以及面向學生和教師的政策。例如，在教師教學中引入游戲教學，為教師提供技能培訓，以支持學生應用人工智能。

我國近年尤其關注中小學教師智能素養的培養。2021年，《教育部辦公廳關于開展第二批人工智能助推教師隊伍建設試點推薦遴選工作的通知》，要求實現教師智能教育素養的提升并建設教師智能教育體系[23]。2022年，《教育部辦公廳關于加強小學科學教師培養的通知》提到，應聚焦小學科學教師專業核心素養與科學教育實踐能力培養協同創新[24]。同月頒布的《教育部辦公廳關于組織實施部屬高校縣中托管幫扶項目的通知》中，再次強調要著力提升幫扶縣中教師學科素養和教育教學水平[25]。

本研究在國內外大環境和人工智能技術發展的雙驅動下，構建了一個立足于本國國情的教師智能素養框架，以解決我國智能教育發展中教師專業素養培養缺乏系統性這一現實問題。同時，基于教師智能素養框架的培養可有效提高教師的職業素養，實現以教師智能素養培育帶動學生智能素養培育的培養路徑。該框架從智能思維與智能觀、智能知識儲備、智能素養與技能、智能應用情況四個層面構建一級指標，具體如表2所示。

（三）管理者人工智能素養

教育管理者需要對教育發展和變革方向是否契合時代發展作出科學的分析與判斷，而非盲目追崇技術的先進性而忽略實際適用性。教育管理者智能素養的高低決定了智能時代下教育與人工智能“人機協同”的融合深度。聯合國教科文組織發布的《教育中的人工智能：隨學習的速度改變》（AI in Education： Change at the Speed of Learning）[30]提出，教育管理者在技術的支持下進行教育監督，實現高效的資源管理，吸納優秀的教育工作者，提升學生健康福祉，建立家—校—社的連接。世界各國均已意識到培養教育管理者智能素養的重要性。《2019—2021年愛沙尼亞國家人工智能戰略》（Estonia’s National Artificial Intelligence Strategy 2019-2021）中提出，需為公共部門的管理者提供人工智能培訓課程和教學材料，以提高其人工智能意識；同時需提供針對數據管理員和高層管理人員的數據治理培訓課程，以支持人工智能的發展。盧森堡發布的《人工智能：盧森堡戰略構想》（Artificial intelligence： A Strategic Vision for Luxembourg）提出改革中等、高等教育系統和職業培訓方案，將AI相關課程納入其中。該戰略還強調提高公民的數字素養和基本AI知識，為數字化轉型作好準備的重要性。

《教育部關于實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0的意見》強調，充分利用人工智能等新技術成果助推教師教育，提升校長、教師面向未來教育發展，進行教育教學創新的能力[31]。2021年，《教育部辦公廳關于開展第二批人工智能助推教師隊伍建設試點推薦遴選工作的通知》中明確提出，遴選一批信息化管理能力較強的優秀校長、信息技術應用能力較強的骨干教師；同時以“互聯網+教育”融合創新應用為重點，提升所在區域中小學校長教育信息化領導力[23]。管理者是一所學校的靈魂，決定了一個學校的發展方向，可以預見，培養管理者的智能素養是教育的重要命題。

通過參考相關政策和團隊已有的研究，本研究旨在探尋人工智能時代背景下教育管理者智能素養的構成要素，從而構建一套符合我國國情、可持續發展的教育管理者智能素養框架，以提升我國教育管理者的個人職業素養，同時豐富智能時代教育管理者的發展理論。管理者人工智能素養框架從觀念與思維、個人知識與能力、組織管理三個層面構建一級指標，具體如表3所示。

（四）家長人工智能素養

家校協同教育是許多國際組織和政府的關注點，英國教育白皮書《追求卓越的學校教育》（Excellence in Schools）[35]中提出通過簽訂家校合作協議和意向，幫助家長提高學生的成績，以及在打擊逃學、欺凌等不良行為方面發揮重要作用。聯合國教科文組織《教育中的人工智能：隨學習的速度改變》[30]中明確要求，家長應充分利用人工智能技術參與孩子的學習成長，同時強化自身的教育價值觀。

家校協同育人是新時代青年教育的難題和重中之重。我國也出臺一系列有關家校合作的政策文件，《教育部關于加強家庭教育工作的指導意見》提出，要進一步明確家長在家庭教育中的主體責任，同時家長應當主動承擔相應的責任與使命，學習家庭教育知識，系統掌握家庭教育科學理念和方法，增強家庭教育本領，不斷提高自身素質，創造家庭教育機會，推動家庭教育和學校教育、社會教育有機融合[36]。《關于深化教育體制機制改革的意見》中提到，要加強學校教育、家庭教育、社會教育的有機結合。其中，要著力改善家庭教育，加強家庭教育指導服務，幫助家長樹立正確的教育觀念，合理安排孩子的學習、鍛煉和休息時間[37]。家庭是社會的基本細胞，家庭和學校都是學生教育的重要陣地，良好的家校合作關系有利于學生的素養培育和健康成長[38]。

新冠疫情期間，學生的外部學習環境發生了巨大變化。“停課不停教、停課不停學”既是應急之舉，也是“互聯網+教育”的重要應用成果展示[39]。上海大學教授譚旭東認為，“停課不停學”的倡議與行動，要基于密切的家校聯系。在這樣的環境背景與時代契機下，本研究認識到家長作為教育過程的重要主體的作用。未來基于人工智能的教育，更少不了家校共通、共識、共育[40]。因此，培育家長人工智能素養是提高家校合作質量的重要途徑，也是提升家長自身素質的有效方式。

本研究認為家長是培育學生智能素養的第一責任人，因而構建了一個符合現實和實際需要的家長智能素養框架，以幫助家長提升自身家庭教育能力和智能教育能力。本研究構建的家長人工智能素養框架包含三個一級指標，即智能認知、智能知識掌握、智能產品應用，具體如表4所示。

四、通用性人工智能素養發展

測評指標體系的構建

上述面向多元主體的人工智能素養是在實際人工智能教育中對各個教育主體的具體要求，便于每個主體明確自己的身份定位與未來發展趨向。為促進智能素養的通用性發展，參考國際上常用的公民素養編制方式，本研究整合并濃縮了面向多元教育主體的人工智能素養，并從公民視角出發，構建我國公民必備的核心智能素養。

人工智能素養框架的研制歷經四個階段，分別是文獻研究、案例框架分析、專家協商研討和在線調查咨詢。在文獻研究階段，對素養概念進行梳理，并檢索已經構建的素養框架和相關研究進行分析；在案例框架分析階段，以一些國際成熟的素養框架為藍本，參考各國素養框架，以發現其共性與差異性。并在此基礎上，結合本國教育特征，最終形成框架結構的初稿；在專家協商研討階段，采用德爾菲法，通過與人工智能、教育等領域專家的訪談和磋商，結合專家意見進一步完善框架；最后，在線調查咨詢階段，通過編制問卷，分析問卷作答情況，獲取框架要素的權重和得分，從而得到人工智能素養指標體系及其權重。通過大量的數據分析和多輪咨詢，研制的人工智能素養框架幾乎涵蓋智能時代教育主體應具備的所有素養要素。最終形成的面向公民的人工智能素養指標體系如表5所示。其中，一級指標智能素養權重值為17.71%，二級指標中權重值由高到低依次為智能應用、意識與思維、知識與技能、倫理與規范，三級指標中權重值較高的依次為人工智能倫理觀、人工智能價值觀、人工智能欺凌度、智能適應能力、人工智能使用意識、智能創新態度、技術批判性思維，權重值均大于1%；權重值較低的指標從低到高依次為人工智能理論性知識、智能社會技能、數據與計算能力、媒體與信息能力、人工智能技術性知識、人工智能實踐性知識，權重均小于0.8%。

五、結語

人工智能素養是新時代公民必備的基本素養，構建明確的人工智能素養發展維度指標不僅是教育主體發展的現實需求，更是推動教育信息化發展的關鍵任務。本研究深入分析人工智能素養的內涵、特征與核心要素，通過吸納國際經驗、深入本土調研、專家咨詢和問卷調研，提出一套全面而清晰的智能素養發展維度指標體系及其權重。通過該指標體系的構建，旨在為學生、教師、家長以及管理者提供清晰的素養發展方向，促使教育體系更好地適應人工智能時代的需求。通過人工智能素養發展指標體系的構建，期望能夠為學生、教師、家長以及管理者提供清晰的素養發展方向，促使教育體系更好地適應人工智能時代的需求，為培養具備創新能力和適應未來社會發展需求的人才作出積極貢獻。

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New Idea for the Construction of Indicators for the Development Dimension of Artificial Intelligence Literacy： Except from the 2023 Annual Report on Artificial Intelligence Promoting the Development of Education （Ⅳ）

Rui LI1， Xinmiao WANG2，3， Yunqiu DAI4， Shijin LI5， Xiaoqing GU5

（1.Shanghai Jiangning School， Shanghai 200060;

2.Shanghai Future Learning Research and Development Center， Shanghai 201999;

3.Shanghai Baoshan District Education Institute， Shanghai 201999;

4.Kunshan Dianshanhu Central Primary School， Kunshan 215345， Jiangsu;

5.Department of Education Information Technology， East China Normal University， Shanghai 200062）

Abstract： Artificial intelligence literacy is the product of the era spawned by the intelligent society， and is the driving force to lead mankind into the future. Artificial intelligence literacy has attracted great attention at home and abroad， but most of the research remains in the concept interpretation or the development and evaluation of literacy framework for specific scenarios and subjects， and there is still a lack of construction of comprehensive intelligence literacy evaluation index system for localization development. Combined with the internal laws of the existing artificial intelligence literacy framework system at home and abroad， and referring to relevant policies and cases， this study constructs localized and multi-agent artificial intelligence literacy development indicators from the four educational subject dimensions of students， teachers， administrators and parents. Meanwhile， the core elements of the four education subject literacy framework are extracted， and the Delphi method and analytic hierarchy process were used to form a universal artificial intelligence literacy index system for the whole people， including consciousness and thinking， knowledge and skills， intelligent application， ethics and norms， a total of 4 second-level indicators and 18 third-level indicators， in order to optimize the path of talent training in the intelligent age of China and provide guidance for the development of intelligent education.

Keywords： Artificial intelligence literacy; Education subject; Indicator system; Weight factor; Literacy model

編輯：李曉萍" "校對：王天鵬

DOI：10.3969/j.issn.1673-8454.2024.07.005

作者簡介：李睿，上海市江寧學校教師（上海 200060）；王欣苗，通訊作者，上海市未來學習研究與發展中心、上海市寶山區教育學院教師（上海 201999）；戴蘊秋，江蘇省昆山市淀山湖中心小學校教師（江蘇昆山 215345）；李世瑾，華東師范大學教育信息技術學系博士研究生（上海 200062）；顧小清，華東師范大學教育信息技術學系教授、博士生導師，博士（上海 200062）

基金項目：中國教育學會2023年度教育科研重點委托課題“人工智能教育發展指數研究”（編號：202300001101WTA）