美國人工智能輔助教學的前沿進展

摘 要：人工智能（AI）正在重塑教育領域，其中AI輔助教學成為提升教學效率和質量的關鍵途徑。魔力學校（Magic School AI）作為美國教育改革的先鋒，通過生成式AI技術，為教育工作者和學習者提供了創新的教學和學習體驗。該平臺基于建構主義學習理論、通用學習設計理念和知識深度模型，設計了多樣化的教學工具，其優勢主要體現在個性化學習、適應不同學習環境和促進有效溝通與協作方面。然而，隨著AI教學工具的廣泛應用，數據隱私、技術偏見和用戶接受度等問題也日益凸顯，需要在推廣過程中予以解決。魔力學校AI平臺的成功經驗，對于人工智能與應用技術的研究和實踐具有重要參考價值，為全球教育工作者和政策制定者提供了AI輔助教學的寶貴經驗和啟示，促進了對教育技術未來發展的深入思考。

關鍵詞：人工智能;輔助教學;魔力學校;建構主義;通用學習設計;知識深度模型

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-1128.2024.10.006

AI輔助教學是一種利用人工智能技術和工具來支持教師進行教學的方法。這種方法不僅能夠提高教學效率和質量，還能滿足學生個性化和多樣化的學習需求，在教育改革和創新中扮演著至關重要的角色。作為目前在生成式人工智能技術方面全球領先的國家，美國在該領域的實踐和經驗備受矚目。在這一背景下，魔力學校AI平臺（Magic School AI， 以下簡稱魔力學校）站在了變革的前沿。魔力學校并非一所具體的學校，而是對美國一家人工智能領域的獨角獸公司及其所開發網頁平臺的稱呼，它包含一系列與AI輔助教學相關的技術、方法和理論。作為致力于改變傳統教學方式、提供教學輔助工具的平臺，魔力學校融合了先進的生成式人工智能技術，為教育工作者和學習者提供全新的教學和學習體驗，截至2024年7月中旬，已經吸引了200萬名教育工作者使用，并與全球4000多所學校和學區建立了合作伙伴關系[1]，是美國增長速度最快的K-12教育工作者和學生技術平臺之一。本文將以魔力學校為例，分析和評價美國AI輔助教學發展的現狀、優勢和挑戰，以期為我國人工智能與應用技術的研究和實踐提供借鑒。

一、魔力學校AI平臺興起的背景和價值

魔力學校是美國使用生成式人工智能幫助教師教學、學生學習的先進代表。該平臺針對學前至大學的不同教育階段，精心開發了一百余種AI工具，全方位服務教育工作者和學習者，涵蓋課程設計、學習評估到互動交流等多個階段。該平臺的創建者阿迪爾·汗（Adeel Khan）曾在教育、金融和科技等多個領域工作，并參加了“為美國而教”計劃[2]。由于在自己的職業生涯中見到許多優秀教師因職業倦怠而離開教育行業，阿迪爾·汗希望找到一種方法來減輕教師負擔，讓他們能夠更好地專注于教學和學生成長。同時，他認為借助AI的教和學有利于彌合數字鴻溝，促進教育公平[3]。由此，他創建了魔力學校平臺。為了更好地實現目標，魔力學校在管理機制上采取矩陣式的扁平化結構，允許以工作流程為核心，鼓勵信息的自由流動，并在團隊成員之間適度授權，從而促進資源共享，提高團隊效率并保持靈活性。通過這些舉措，魔力學校呈現出教育創新和管理效率的內在一致性。在國際人工智能教育領域，該平臺在以下三個方面居于領先地位并發揮重要作用。

（一）利用人工智能教育促進學校轉型

在美國，人工智能（AI）教育正逐漸成為推動教育創新和改革的重要力量。各地的學校和教育機構都在積極探索如何將AI工具融入教學和學習過程，以提高教育質量和效率。這種趨勢不僅改變了傳統的教學模式，也為教師和學生提供了更多的可能性和選擇。

魔力學校是美國人工智能教育的代表機構之一。該平臺與科羅拉多州奧羅拉學區合作建立了公立學校人工智能指導委員會，利用人工智能促進公立學校轉型，使學校教師有機會體驗用人工智能來支持他們的教學和專業成長[4]。目前，魔力學校已經成為自ChatGPT發布以來最受歡迎的AI教育平臺之一[5]。2023年，魔力學校還與美國當下極富影響力的接力教育研究生院和High Tech High教育研究生院分別達成了合作協議[6][7]。這兩所學校均是新興的教師教育機構，前者在實施以中小學為基地的教師教育領域頗有影響[8]，后者在項目式學習方面聲名卓著[9]。兩者都采用定制式方式培訓教師。該平臺還與一些創新學校開展了合作，如艾德諾維特（Ednovate）學校[10]和KIPP芝加哥學校[11]。艾德諾維特學校運營著多所分布在不同地區的特許學校，正在尋求相同的教育理念和模式;KIPP芝加哥學校的畢業生則在大學入學率和完成率方面表現出色。這些學校都在為進一步利用人工智能和創新教育技術實現學生潛力而不斷探索。

魔力學校在這些合作和參與中，展現了在美國人工智能教育領域的貢獻和影響力。該平臺的成功，除了強大的技術支持，更在于深諳教育現場的需求，致力于為教育工作者和學生提供更加靈活、高效且個性化的學習體驗。這個平臺的崛起標志著教育行業正在經歷一場數字化和智能化的轉型，同時也預示了未來教育的發展方向，即更加注重個性化、互動性和智能化教學，減輕教師負擔，提高教學效率。

（二）打造開放性工具平臺

在全美范圍內，越來越多的教育平臺開始采用開放性的設計，允許教師和學生自由選擇和使用各種AI工具。魔力學校作為一個開放性工具平臺，致力于打破傳統教育工具的限制，允許教師和學生自由選擇和使用各種AI工具。這種開放性不僅有利于為教育過程中的每個環節提供更豐富的支持，還能激發教育創新和多樣化。平臺鼓勵教師和學生提出對未來AI工具的想法，以促進人工智能教育的發展和完善。

魔力學校官方網站提供了免費的在線AI工具庫，其中包含多種類型和功能的AI工具，涉及教學的多個層面，如課程規劃、教學設計、教學實施、教學評估和教學反饋等。教師可以根據課程的具體需求和學生的學習特點，選擇最適合的AI工具來優化教學過程;學生也可以利用這些工具進行個性化學習，以提高學習效率和效果。

此外，平臺還支持教師和學生利用社交平臺展示AI工具在實際教學中的應用情況，分享使用心得和經驗。這種分享不僅有助于用戶之間相互學習，也有助于形成活躍的人工智能教育社區和生態系統。在這樣的社區中，用戶可以交流最佳實踐，討論創新方法，共同探討AI工具的未來發展方向。

（三）注重倫理道德與數據安全

在當前的教育領域，人工智能技術的引入不僅推動了教學方法和學習方式的革新，也引發了人們對倫理道德及數據安全的廣泛關注。隨著AI工具在教育中的廣泛應用，確保其使用的合規性和安全性變得尤為重要。

魔力學校注重人工智能教育的倫理道德，強調尊重和保護師生權益。平臺在兩個主要方面做出了努力：一方面，致力于保護教師和學生的隱私及數據安全，確保所有數據的處理都符合最高安全標準;另一方面，提供明確的指導，幫助教師和學生合理合法地使用AI工具，防止人工智能的濫用和誤用。

魔力學校設立了明確的用戶權利和義務框架。用戶在使用平臺的AI工具時，必須遵守相關法律法規，并尊重他人的知識產權。平臺規定，用戶不得從事任何不道德或非法的行為，同時嚴格保護個人信息，確保所有操作都符合相關數據保護法律。例如，魔力學校嚴格遵守《家庭教育權利和隱私法》（Family Educational Rights and Privacy Act）和《兒童在線隱私保護法》（Children’s Online Privacy Protection Act）的規定①，嚴禁要求或存儲任何學生的個人身份信息[12]，從而避免潛在的隱私泄露和數據濫用。

魔力學校努力維護人工智能教育的公正性，促進教育的可持續發展。它所采取的措施和指導確保所有用戶在享受AI技術帶來的便利時，也能以負責任的方式使用這些工具，為建設安全、良好的網絡道德教育環境做出了貢獻。

二、AI學習平臺輔助教學設計的理論基礎

以魔力學校為代表的AI學習平臺，采用生成式人工智能技術，支持教育者的課程設計和學生的個性化學習，通過協助教師創設有趣又富有挑戰性的學習場景，激發學生的學習興趣，使學生更積極地參與學習過程。其中，魔力學校不僅注重學生參與和教師互動的平衡，更強調在設計教學工具時與現有教育理論的結合。如建構主義學習理論、通用學習設計理念和知識深度模型，為AI教學設計提供了重要的理論支撐。正是基于這些理論，魔力學校提供了既符合教育規律又適應現代教育需求的教學工具，極大地豐富了教與學的方式。

（一）建構主義學習理論

魔力學校以建構主義學習理論為基礎，深化教與學的互動模式，展現了人工智能教育工具設計的先進思維。建構主義學習理論最早由皮亞杰（Jean Piaget）提出，該理論認為，知識不是被動接收的結果，而是通過個體與其生活環境的互動，以及對經驗的主動建構而形成的[13]。學習就是個體通過探索、實驗和反思的過程建立的對世界的理解和解釋。基于建構主義學習理論，魔力學校推崇5E教學模式，強調學生是知識建構的積極參與者[14]。5E教學模式由吸引（Engage）、探究（Explore）、解釋（Explain）、詳細說明（Elaborate）、評價（Evaluate）五個環節構成，其核心在于使學生通過親身體驗、社會互動和概念鏈接來建構知識[15，16]。魔力學校據此設計了5E教學模式課程計劃工具（5E Model Lesson Plan）[17]。教師可以使用該工具設計啟發式問題或情景模擬來激發學生的好奇心，并設置實驗、收集數據和分組討論;幫助學生通過實踐和試錯過程探究概念和理論，構建自己的理解。這一工具可以使教師更好地幫助學生利用他們過往的學習經驗和生活體驗，深化對知識的理解。AI工具需要具備適應學習者能力水平的內容調整機制，提供定制化的反饋，并設計合宜的挑戰項目，來激發學生學習的興趣和動力。建構主義學習理論恰好為AI工具實現這一功能的設計和應用提供了重要的理論支撐。依托這一理論，AI工具促進學生在深度理解的基礎上建構知識，并在培養學生問題解決能力和批判性思維方面發揮了重要作用。

（二）通用學習設計理念

魔力學校的教學工具設計深受通用學習設計理念（Universal Design for Learning，UDL）的影響，并積極致力于推動教育環境的無障礙和包容性。這一理念源自建筑學的通用設計原則，主張為所有潛在的使用者打造無障礙環境[18]。根據 UDL 的核心原則，教學活動應被設計為能夠以多種方式呈現信息（表示方式），學習者應有多種途徑來展示所學（表現方式），同時應鼓勵和支持學習者以多種方式參與（參與方式）[19]。UDL 為教師的課程規劃、評估制定以及教學策略的選擇提供了有力支撐。根據這些原則，AI工具的設計旨在削減學習障礙，增強學習動力，提高參與感以及優化學習效果。魔力學校的選擇板生成器（Choice Board Generator）工具便是UDL理念在人工智能教育工具開發中的具體實踐，它能夠支持教師依據學生的個體差異設計定制化的學習活動[20]。該工具通過提供豐富的選項，幫助教師營造讓學生能夠根據自身興趣和學習風格選擇課程內容的教育環境，充分體現了UDL教學法以學習者為中心的教學理念。魔力學校的這種教學工具設計不僅體現了其對現代教育理念的深刻理解，還體現了其推動教育創新和多樣性方面的積極舉措。這種兼具實踐性和理論性的設計，為教育工作者提供了高效的教學策略，為學生創造了多元化的教學環境，加快了教育模式的發展與創新。

（三）知識深度模型

知識深度模型（Depth of Knowledge，DOK）為教師提供了一種層級清晰的框架，用于評估并提升學生對知識的把握程度[21]。魔力學校將DOK模型嵌入工具設計，通過DOK Questions工具，提供與DOK層次相匹配的系列問題，以滿足學生在不同認知水平上的多樣化需求[22]。DOK模型將知識的掌握劃分為“記憶與復述、理解與解釋、應用與分析、評估與綜合”四個層次。在基礎知識的回顧與復述層次（DOK 1）上，DOK Questions提供旨在鞏固基本概念的問題，幫助學生加強對關鍵知識的記憶，學生可能會接觸針對特定主題的基礎性問題，用以驗證其對基本知識的掌握程度。在轉向更深層的理解與解釋層次（DOK 2）上，DOK Questions所設計的問題促使學生展開更深入的知識探究，引導學生通過解析、概括或總結，深化對學習內容的理解。在應用和分析層次（DOK 3）上，DOK Questions引導學生將學過的知識應用于更廣闊的情境，進行更深入而廣泛的學習遷移，以此培養學生在實際情境中運用知識的能力。在綜合和評價層次（DOK 4）上，DOK Questions所提出的問題不僅激發學生發揮創造性思維，還會挑戰他們提供解決方案和進行多角度分析的能力。

三、AI學習平臺輔助教學的工具類別

魔力學校的輔助教學工具代表了當前AI學習平臺的先進水平。截至2024年3月，魔力學校分別為教育工作者和學習者推出了兩個專門的模塊及相應工具。其中，面向教育工作者的模塊提供了68個工具以輔助教學，基本覆蓋了教學全過程;面向學生的模塊則提供了43個工具，以輔助學生自主學習及知識建構[23]。與其他AI公司的運營原則一樣，平臺所提供的基本教與學工具是免費的，少數高級項目會收取一定費用。在AI公司的激烈競爭中，魔力學校也打起了價格戰，宣稱自己每月收費是12.99美元，按年費計（36%折扣），則每月8.33美元（每年99.96美元），是全美國最物美價廉的。因為微軟Copilot的價格為每月25美元，ChatGPT Plus的價格為每月20美元，并且兩者都沒有學生訪問權限[24]。學生訪問魔力學校通常通過學校或學區合作來實現，學校或學區會承擔相關費用，學生無需個人支付即可使用該平臺。

（一）面向教師的人工智能教學工具集合模塊

魔力學校面向教師的模塊針對學前教育到高等教育的教師設計并研發，且免費提供給教育工作者使用。教師可以根據學習對象的不同學段和課程大綱創建教學材料，提供個性化教學和生活上的支持。魔力學校面向教師的人工智能教學工具集合模塊的開發經歷了以下過程：一是通過問卷調查、訪談和觀察等方式，收集教師在日常教學和工作中遇到的問題，以及他們對人工智能工具的具體需求。例如，在開發過程中，魔力學校廣泛收集了科羅拉多州教師的意見，進行了多次實際考察和應用，并為有志于在課堂教學中運用人工智能的教師提供了一系列說明和教程。二是基于類似ChatGPT的人工智能大模型，通過輸入一系列教育材料和數據，訓練人工智能系統收集信息并調整其輸出模式，以更好地適應教育場景。在開發過程中特別關注用戶體驗，通過實際測試和用戶界面設計，確保工具既能與教師的信息化素養匹配，又易于使用。三是將所開發的教師工具免費提供給教育工作者使用，支持從學前教育到高等教育各個階段的教學工作。魔力學校會定期收集教師反饋，以不斷改進并更新工具。除了學校和地區級數據分析工具①，自定義數據隱私協議（DPA）②，面向學生和教育工作者的單點登錄（SSO）③，以及針對學校/學區環境的人工智能平臺定制等付費服務以外，其他功能全部免費。此外，魔力學校還有專門的負責人為使用者提供支持，這些支持包括提供演示文稿和線上課程來幫助教師和學校使用其所提供的工具[25]。

目前魔力學校教師模塊的68種工具，根據其功能和用途可分為七類，即課程設計與規劃、行為與干預、評估與測試、個性化與支持、交流與社交、創意與互動、寫作與文本處理（見表1）。教師除了可以單獨使用某一工具解決教學中的實際問題，也可以混合使用多種工具達成更好的教學效果。例如，一位來自創新學校的教師分享了其使用魔力學校為學生創建個性化學習計劃的技巧[26]。教師在設計和實施教學計劃時可采取以下步驟：第一步，運用標準拆解工具（Standards Unpacker）創建學習目標，可根據學生學段和教學內容，將教學標準分解為具體且可管理的部分，以確定學生需要學習和實現的內容;第二步，利用多項選擇評估生成器（Multiple Choice Assessment）創建學習前測和后測的試題，輔助教師創建關于任何學習主題、課程標準、課本內容、語言詞匯和其他任何類型知識的多項選擇評估。第三步，使用“專為學校設計”的AI聊天工具（Raina）和依據通用學習設計理念設計的選擇板生成器，共同確定從新手到熟手的教學方案，使教師可以在教學設計過程中反復循環這一過程來確定最好的個性化教學計劃。

（二）面向學生的AI工具集合模塊

面向學生的AI學習工具集合模塊可根據學習者的不同學習階段，創建不同的學習材料，提供個性化的學習輔助和全面的生活建議。目前的43個工具，根據其特點和使用場景大致可以分為五類，即寫作輔導工具、學習輔導工具、內容創作工具、信息整理與思維拓展工具、社交溝通工具（見表2）。

與教師模塊相比，學生模塊在功能設計上有顯著區別，反映出產品在定位上的細致考量。這種差異主要表現在對學生學習需求的特別關注和教育目標的精準匹配，以確保工具在滿足不同用戶群體需求時的有效性和適用性。在功能上，教師模塊主要為教育工作者提供了一系列教學輔助工具，涵蓋教學全過程，其設計初衷在于減輕教師在準備和實施教學過程中的負擔，優化教學流程，并提升教學效果。而學生模塊更側重于學習者本身，所提供的工具是為了幫助學習者自主構建知識體系、提升學習體驗，旨在滿足學習者在自主學習過程中的需求，激發學生的學習動機并增強其理解能力。教育工作者和學習者雖然都參與教育過程，但他們的角色、責任、日常活動和需求不同。這兩個工具集合模塊在功能上的異同體現了魔力學校AI設計對教師與學生需求的深刻洞察。通過有針對性的產品設計，該平臺不僅強化了用戶間的互補性，還提供了各自獨特且有價值的教育資源，與使用者一起共同構建了一個全面高效的AI輔助教育生態系統。

四、AI學習平臺輔助教學的核心功能分析

教育技術領域一直致力于解決一個根本問題，即如何開發能夠滿足不同教育場景需求的教學工具。過去，眾多開發者試圖創造所謂的“通用工具”，期望能有一套解決方案適用于所有教學情境。然而，現有研究顯示，這種普適性工具很難完全契合實際教學需求，因為不同的教學環境和學習者個體都有其獨特性。正如有些學者強調，有效的教學策略應該基于對學生個別差異的深入理解[27]，每位教師都對自己所教的學生、所在的課堂環境以及學校文化有相對更深入的了解和獨特見解。也有新近研究強調，個性化的認知是教育中成功和創新的關鍵[28]。因此，教師的專業工具不應一成不變，而應能夠符合他們獨特的教育視角和教學需求。在這樣的背景下，像魔力學校這樣的生成式AI教育平臺，正好可以填補當前教育技術領域的空白。該平臺允許教育工作者進行個性化的微調和定制，以適應不同學生的閱讀水平、具體化教學課目和實現個人教學理念。該平臺主要通過三大核心功能促進教學質量提升。

（一）個性化學習定制

個性化學習定制是指通過智能分析學生的學習習慣和能力，為每個學生定制個性化的學習路徑和資源。教師可以根據學生的具體需求、課堂環境和學校文化，調節和定制教學工具，從而實現更加個性化和精準的教學計劃和內容設計。例如，教師可以針對學生的行為問題，通過行為干預計劃生成器工具和行為干預建議工具[29]，設計有效的措施和策略，引導學生形成良好的學習和行為習慣。這種策略的運用，并非簡單地管理學生的行為，而是以更積極的方式促進學生社交能力與情感智力的發展。

AI教學工具輔助下的教學管理方式可以讓個性化學習從概念成為現實。通過深入理解每位學生的獨特需求和能力，教師可以用AI工具設計符合每個學生水平的課程和活動。例如，如果數據顯示某個學生在數學建模方面表現突出，教師可以用AI工具為該學生提供更高級的數學問題和課題;如果學生在閱讀理解方面有所不足，教師可以利用AI工具調整教學方法，采用更適宜的閱讀材料，并提供必要的支持和輔導。由于類似魔力學校的生成式AI教學工具能適應并針對學生的學習進度和表現進行輔助教學，這樣的實時反饋機制大大提高了教學的靈活性和響應性，使教育者可以迅速反應和調整教學策略，幫助學生實現個性化學習，在適宜的環境中獲得充分發展。

（二）適應多樣化學習環境

魔力學校的多樣化學習工具，為教師提供了構建豐富多元教學場景的功能，無論學生身處何種學習環境，教師都可以通過使用AI工具跨越傳統課堂邊界，根據課程目標和學生期望的教學成果設計專門的學習模塊，涵蓋模擬實驗、虛擬現場考察以及互動式解題活動等形式，刺激和滿足學生的好奇心和探索欲，以此確保學習效果。例如，魔力學校的科學實驗室工具可以模擬真實的實驗環境，讓學生在虛擬世界中進行科學探索和實驗操作Mj+KG9LsfFYeF+QkKCeq8w==，從而加深對科學知識的理解和應用能力。而數學故事應用題工具則通過情境化的問題設計，幫助學生將數學理論與實際情境結合起來，培養數學思維和解決問題的能力。在語言學習方面，AI語言伙伴可以與學生進行智能對話和寫作練習，提供個性化的語言反饋和指導，幫助學生提高語言表達和交流能力。

適應多樣化學習環境能使學生通過沉浸式的學習體驗和互動式的探索，深入理解、掌握并應用知識，同時也為學生提供更多選擇和可能性，讓他們能夠根據自己的興趣和特長探索不同領域的知識和技能，發掘潛力和天賦。總之，魔力學校的多樣化學習環境通過先進的AI技術和豐富的學習工具，突破了傳統教育的局限，為個性化、智能化、多元化的未來教育開辟了廣闊的空間和可能性。

（三）促進有效溝通與協作

魔力學校還能促進有效溝通與協作。該功能并不局限于學生與教師之間，還延伸到教師與家長、學校、社區等多個層面，增強教師與學生、學生與學生之間的溝通和協作，有效提升學習體驗。例如，推薦信生成器可幫助學生和教師準備專業文書材料，助力學生申請學校或尋找實習機會。而禮物建議工具則激發學生在社交場合中表達感謝和尊重的能力，電子郵件家庭功能培養學生與父母之間的溝通能力。通過小組作業生成器等協作工具，學生可以在團隊合作中學習交流溝通、共享資源和共同解決問題，為培養和提升團隊合作能力奠定基礎。這樣，魔力學校給予教師和學生的就不僅僅是一組工具，更是全新的教育理念和學習途徑。隨著AI在全球教育領域的持續擴張和影響力不斷加強，AI教學工具無疑將持續為學生的終身學習和全面發展提供動力和支撐。

五、挑戰與展望

AI技術的飛速發展，正在推動教育教學領域發生翻天覆地的變革。而迅速崛起的魔力學校是美國AI技術影響教育教學改革的一個縮影。它基于建構主義學習理論、通用學習設計理念和知識深度模型設計并推出的一系列多樣化教學工具，在個性化、適應性、促進溝通與協作方面具有強大優勢，為教育工作者和學生帶來了豐富和高效的學習體驗，在輔助教學方面正在表現出優異功能。但同時也應當認識到，盡管AI在教育領域提供了許多有價值的工具和支持，教師在教育中的核心作用仍然不可替代。在人際互動、情感支持、個性化指導以及道德和價值觀的引導等方面，AI仍無法完全復制教師的功能。而教師和AI的有效結合，可以為學生提供更加全面和深刻的學習體驗。

當前，AI教學工具仍然面臨一些挑戰。一是數據隱私和安全問題。如何在保護學生和教師隱私的同時，合理利用數據，是這類平臺需要解決的關鍵問題。二是技術偏見和不公平問題。AI系統在設計和應用過程中需要避免歧視和偏見，例如AI算法本身可能會內含人類設計者的偏見和價值觀。開發者需要積極檢視算法邏輯，消除可能產生歧視的因素。三是對AI的接受度與信任度。教師和學生對AI技術的接受度和信任度是推廣AI教學工具的難點。這是因為，大多數教師和學生對AI技術的工作原理和應用場景了解有限，對AI技術的功能和局限性認知模糊，還難以信任AI技術。如何提高教師和學生對AI教學工具的信任，確保其合理并合法地使用，還需要長期的努力[30]。

對于AI的未來發展，我國一些學者持積極樂觀態度。他們梳理了生成式人工智能技術的概念和發展歷程，詳細闡述了該技術在教育領域中的應用，包括題目生成、自動解題、輔助批閱、學業輔導等方面，認為教育界應積極適應這種新技術[31]。而另一些學者在肯定ChatGPT在教育領域的應用價值之外，還提到了ChatGPT可能帶來的一系列倫理問題，包括可能導致思考力喪失的主體倫理、師生交往異化與情感缺失的關系倫理、知識盲區與信息繭房的算法倫理，以及教育不公與權責不清的資源倫理等問題，并提出了針對性的治理建議[32]。

總之，AI技術在教育領域的應用前景非常廣闊，但也充滿挑戰。隨著技術的不斷進步和教育理念的不斷創新，AI有望在教育領域發揮更大作用，為學生提供更加個性化、高效和富有創意的學習體驗。這不僅需要技術的進步，更需要教育工作者、政策制定者、技術開發者和社會各界的共同努力，使AI技術更好地服務于教育，為學習者提供更加豐富多元的學習機會，共同推動教育創新和改革，實現教育公平和高質量發展。

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①《兒童在線隱私保護法》于1974年頒布，主要目的是確保家長和學生有權訪問、控制和修正自己的教育記錄，并限制教育機構對學生敏感信息的披露。《家庭教育權利和隱私法》從1998年開始實施，要求那些面向12歲以下兒童或向兒童收集信息的網站和在線服務者，向父母發出有關信息收集的通知，并在向兒童收集個人信息之前得到父母的同意。在網絡購物平臺上收集兒童用戶信息時，《家庭教育權利和隱私法》發揮規范作用;在學校處理學生的成績和檔案時，《兒童在線隱私保護法》 提供法律依據。兩法相互補充，構建了美國在兒童和學生隱私保護方面的法律框架。

①用于追蹤教師和學生的使用情況

②DPA是“Data Privacy Agreement”的縮寫，指的是一種法律協議，用于規定數據的收集、處理、存儲、傳輸和保護等方面的條款。這種協議通常用于確保遵守數據保護法規，如歐盟的通用數據保護條例（GDPR）。

③SSO是“Single Sign-On”的縮寫，指的是用戶使用一套憑證（如用戶名和密碼）就可以訪問多個應用程序或服務的機制，而無需為每個服務單獨登錄。SSO在教育技術中廣泛應用于學習管理系統（LMS）、圖書館資源、在線課程和各種教育應用程序。通過SSO，學生和教師可以無縫訪問他們需要的資源和服務。

①本表以2024年4月1日該平臺網站提供的信息為準，對一些英文名稱的做了意譯處理，如將“Make it Relevant！”翻譯成“學習關聯生成”。

②適應性調整建議生成器（Adaptive Adjustment Suggestion Generator）是特殊教育教師的最佳AI工具之一，用于創建符合聯邦504計劃（支持殘疾學生并消除學習障礙的計劃）、IEP（個性化教育計劃）或BIP（行為干預計劃）的調整，促進學生的學術成功和整體福祉。

③危險邊緣練習游戲，該名稱源于美國著名電視智力競賽節目《危險邊緣》（Jeopardy！），其核心玩法是將問題和答案以不同形式呈現，增加學習的互動性和趣味性。游戲中的問題被分為不同的類別和難度級別，參與者需要根據這些分類來選擇問題。每個類別下的問題難度和分數可能不同。教師可以通過在線平臺或應用程序來創建和管理游戲。

Advances in AI-assisted Teaching in the United States

——Taking Magic School AI as an Example

HONG Ming LIU Xiaoben

（College of Education， Fujian Normal University，Fuzhou， 350007 Fujian）

Abstract： Artificial Intelligence （AI） is profoundly changing the field of education， with AI-assisted teaching becoming a key approach to enhancing teaching efficiency and quality. As a pioneer in educational reform in the United States， Magic School AI has provided innovative teaching and learning experiences for educators and learners through generative AI technology. The platform， based on constructivist learning theory， Universal Design for Learning （UDL）， and the Depth of Knowledge （DOK） model， has designed a variety of teaching tools to ensure personalized learning， adapt to different learning environments， and promote effective communication and collaboration. However， with the widespread application of AI teaching tools， issues such as data privacy， technical bias， and user acceptance are becoming increasingly prominent and need to be addressed in the promotion process.

Keywords： United States; AI-assisted teaching; Magic School AI; Constructivism; Universal design for learning; Depth of knowledge model

（編輯 郭向和 校對 張又文）

作者簡介：洪明，福建師范大學教育學院教授（福建福州，350007）;劉曉笨，福建師范大學教育學院（福建福州，350007）