人工智能時代教師智能教育素養提升研究

摘要：在教育領域，智能技術的廣泛應用引發了深刻的變革，智能教育素養已成為智能時代教師必備的核心素養之一。通過對現有智能素養內涵及模型的深入分析，明確智能教育素養內涵，構建四層金字塔模型，針對各維度及其所對應的層級進行詳細闡述與分析，并提出了實施建議，旨在為提升教師智能教育素養提供有益參考。

關鍵詞：智能教育素養；人工智能；教師專業發展

中圖分類號：G451.6 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2024）07-0090-05

2017年，國務院發布的《新一代人工智能發展規劃》將推進智能教育視作重中之重，而這一計劃的核心思想是借助人工智能的力量來引領教育改革的創新與進步。在推行智能教育的過程中，教師的存在價值、角色設定以及相應的能力需求備受關注。聯合國教科文組織在《教育中的人工智能：可持續發展的挑戰和機遇》報告中提出，提高教師智能教育素養是建立人工智能時代的智能教學系統所必須的內容之一。我國教育部在先后頒布的《高等學校人工智能創新行動計劃》《關于開展人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》等文件中，亦明確了要致力培育教師推行智能教育的技能，并積極實行推進教師智能教育素質提升計劃的行動方針。當前，相關人工智能和教育融合發展工作在各界力量的大力支持下已逐步展開，人們也愈加認識到教師需要重新審視和界定自己的角色和能力[1]。發展與提升教師智能教育素養已成為當今教育領域面臨的一個重要挑戰。

一、教師智能教育素養內涵解讀

2018年，教育部辦公廳發布了《關于開展人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》，首次提出了智能教育素養的概念，并就此概念涉及的方面給予了相應的提高方案，旨在培養教師運用人工智能技術助推教育改革，實現教學創新。此外，國內外研究者對于教師智能教育素養的概念也都提出了各自的觀點和看法。綜合來看，教師的智能教育素養是指教師為順應智能時代人才培養與自身發展的需要，依托智能化教育環境及技術，實現人工智能技術與教育的深度融合，從而實踐教學創新、提升管理效能、助推教育變革所體現出來的綜合性素質與能力。

二、教師智能教育素養模型構建

通過文獻歸納與分析發現，時代衍生的教師智能教育素養引起眾多學者的關注。盡管學者們對教師智能教育素養的內容構成存在不同的傾向，對素養模型維度層級的劃分以及指標數量不盡相同，但也呈現出共性的認識，核心維度都包含“知識”、“能力”以及“倫理態度”三項關鍵要素。除此之外，“思維”也被認定為教師智能教育素養中的重要組成部分。教師從感性認識上升到理性思考，以思維提升助推教育革新，是實現智能教育創新發展的不竭動力。

基于此，本文參考已有研究成果，結合布魯姆認知分類理論，建立了中小學教師智能教育素養金字塔模型（如圖1）。從整體來看，智能教育情意層是教師智能教育素養的根本依托，智能教育知識層是教師智能教育素養的必要基礎，智能教育能力層是教師智能教育素養的關鍵內核，智能教育思維層則是教師智能教育素養的驅動靈魂。

圖1 " 教師智能教育素養金字塔模型

（一）智能教育情意層

智能教育情意層是指教師在教育教學過程中，對智能技術的存在感知、接受程度、功能定位與道德倫理等所表現出來的情感、態度與價值取向，滲透于各層級之中，是形成教師智能教育素養的根本依托，主要包括智能教育意識觀、責任觀以及價值觀（見表1）。

教師的智能教育意識是一種擴展意識，指教師對智能技術與教育融合的覺知力與敏感度，是教師運用人工智能技術進行教學優化的前提，是開展一切智能教育應用活動的行動指南[2]。教師應當主動感受人工智能技術在教育教學及生活中的存在，發現人工智能技術在教育領域的典型應用，了解和體驗教育類人工智能技術產品，形成人機合作意識。在理解人工智能技術如何變革教育教學時，還要正確評價人工智能技術給教育所帶來的正負效應[3]。

表1 " 智能教育情意層

智能教育責任觀是教師在智能教育中其文化修養、道德規范和自律方面的責任體現，是教師對智能技術教育應用價值的判斷力。教師應樂觀看待未來人機協作、互生共贏的發展局面，應基于對人工智能技術優缺點的客觀評價，清楚認識其帶來的風險及影響，明確所需要承擔的責任，并積極發揮主觀能動作用，以理性的態度減少智能技術融入教育的負面影響。

（二）智能教育知識層

智能教育知識層是指教師需要掌握的學科內容知識、基本教學知識以及智能技術與學科教學創新融合所需要的綜合實踐知識。智能教育知識為智能教育能力和思維生成提供了所需的知識和理論支撐，是教師智能教育素養的必要基礎。主要包括本體知識、人工智能技術理論知識以及教育技術學知識[4]（見表2）。

表2 " 智能教育知識層

教師智能教育素養的發展要以了解和掌握基礎知識為著力點。掌握本體性知識即學科專業內容及一般教學法知識是重要基石。在此基礎上，通過了解有關人工智能技術領域相關的原理、內涵、特征、應用方法，在學習智能技術驅動教育的知識、理論與框架中，發現智能技術與學科內容的相互作用，積累相關經驗性與實踐性知識，整合形成教學策略，依托教育技術學知識，建構“人工智能+教育”的橋梁，實現智能環境下的教學新樣態。

（三）智能教育能力層

智能教育能力層是指將智能教育知識轉化為實際教學行為的能力，是智能教育情意態度與思維的外在體現，是教師智能教育素養的關鍵內核。在人工智能背景下，智能技術貫穿于教育教學各方面，教師需借助智能技術的運用對教學進行規劃和設計，以達到教學反思與決策的目的，從而優化教育教學管理和服務，促進教育質量的提升。所以，教師需要有一定的智能教育能力才能為實際工作中智能教育的開展提供保障，主要包含教師對智能教育的實踐應用、決策分析、資源整合、人機協作和持續發展能力（見表3）。

表3 " 智能教育能力層

1.實踐應用能力

教師必須具備將智能教育知識應用于教育教學實踐的能力，這種能力在人工智能與教育教學融合的各個環節中都得到了體現，如：應用面部識別技術進行日常考勤；借助數字孿生技術，創建體現學生個人學習情況的數字模型；通過大數據分析，實時了解學生的學習動態，并根據學生的學習情況自動進行分層；通過將互聯網和智能設備終端技術融入教學中，構建高效的協作式學習環境；通過運用虛擬現實和增強現實等前沿技術，將抽象概念轉化為具象的實體，從而實現內容的具象化；基于虛擬社區，利用文本圖像識別、語音識別等技術，可以實現多主體評價與反饋的智能化教學評價系統。綜合而言，智能教育素養的實踐應用能力表現為：能夠利用人工智能技術介入日常教育教學工作管理與服務，從而提升學生的綜合素質；能夠精選適宜的資源、工具和方法，促進教學活動有序開展；能夠收集和處理教育大數據，運用智能分析技術對學習者的特征進行深入研究，從而實現對教學過程的個性化診斷和評估。

2.決策分析能力

教師不僅要避免過分依賴人工智能技術而造成自身能力下降，更要關注并提高自己的批判性思考及思維能力，在教學中發揮主導作用，將教育目標和教育現狀相結合，在人工智能技術的幫助下進行教育決策。當人機出現意見分歧的時候，要審慎地選擇人工智能技術生成的信息及提供的資源，掌握教與學的自主權。

3.資源整合能力

為了順應時代的進步和需求，教師應具備一定的技術應用能力和資源整合能力，應成為智慧課堂的設計者。教師需要具備跨學科整合的意識，擁有人工智能技術與學科整合的視角和方法，也要有課程研發與重塑的能力。與此同時，教師的專業成長模式也應從僅關心個人成長轉向群體協同發展，強調團隊化、校本化、區域化等優質資源的獲取與共享，多方合力，從而有效地支撐面向核心素養的跨學科教學、大單元教學和多師協同教學等[5]。

4.人機協同能力

人工智能技術作為一種輔助工具，旨在為教師提供更多的時間和精力，以推動教育內容的創新、教學方法的改革，從而更好地履行教育工作的職責。在處理重復性、單調性、規則性工作方面，人工智能技術表現出色，而教師則擅長具有情感性、創造性的工作。教師選擇適宜的智能技術或產品并應用于教學情境，需考慮學情、目標需求等因素，還需了解技術的優缺點，明確技術賦能教育教學的邊界，及時利用教師的創新、批判和情感優勢進行輔助。教師應明確“人”的主體性地位，充分發揮“人”的主觀能動性，切實發揚人機各自優勢，才能真正實現技術服務教育，促進教學中師生有意義的互動，從而實現教與學方式的根本變革，達成減負增效的目標。

5.持續發展能力

人工智能技術在教育領域的深度整合與運用，正推動著教育生態邁向智能化、數字化與系統化的轉型之路。為適應數字化教育新形勢，教師必須秉持終身學習的理念，重新審視并定位自身與技術在教育過程中的角色與價值，獲得智能教育所需要的基礎知識、教學法知識、技術應用技能與素養，在技術支撐下進行創新性教學探索和實踐，并充分依托智能化技術進行診斷、測量、培訓和研修，增強教學反思和評估能力。

（四）智能教育思維層

智能教育思維層是指智能技術融合教育教學過程的系列思維活動與方法。智能教育思維是通過智能技術推動教學研究與實踐而逐步形成的，順時而變，應時而生，迭代更新，賦予教育以活力，是智能教育素養的驅動靈魂。具體包括系統設計思維和變革創新思維（見表4）。

表4 " 智能教育思維層

1.系統設計思維

系統設計思維是一種整合思維，既不能只顧技術，又不能單看教學內容。要從系統的維度，審視整個知識內容、技術運用和活動設計體系，才可以找到智能教育的價值點和發力點。系統設計的思維過程是非線性且不斷迭代的過程，在這種思維指導下，教師應該打破靠習慣、憑經驗來進行教學的工作方式，有意識地使用并逐漸習慣用技術來優化教學，以學生為中心，為學生而設計，在嘗試與探索中解決教學問題，積累經驗，提升教學效率，驅動教學創新，將智能技術與教學實踐建立有意義的關聯，更好地適應未來的教育教學變革。

2.變革創新思維

隨著智能技術在教育領域的融合發展，未來的學習環境將更加智能化，未來社會的人才培養目標也將進一步提高，朝著以能力和創新為導向的先進思維和素養方向發展。教師要逐步形成利用人工智能技術進行教學和改革創新的思路，設計與開展多種創新教學活動，以先進智能技術與手段為依托，尋求最佳的問題解決途徑，去探索人工智能技術推動下的教學研究或試驗，以驗證活動的有效性。教師基于自身的教學實踐經驗進行再創造是機器無法取代的，只有充分挖掘教師在創新創造中的潛力，不斷提升教師創造性思維和能力，才能實現教育教學活動模式的創新，為創新人才的培養進行全方面賦能[6]。

三、提升教師智能教育素養的建議

提升教師的智能教育素養，是一個多主體合作參與的系統性工程，要從多個角度入手，全面提高教師智能教育素養。

（一）加強國家政策引領

國家政策指導與地方政府扶持是中小學教師智能教育素養提升的重要保障。政府應在戰略與政策方面加以重視，加大對教師隊伍智能教育素養的關注力度。可以建立統一的制度標準，包括制訂教師智能教育素養總體框架、教師智能教育素養發展規劃和實施方案、教師智能教育素養考核和評價標準等。政府還應組織相關人員對中小學教師智能教育素養的發展現狀、存在的問題開展調研，在實踐中不斷優化教師智能教育素養的培養策略。此外，還要加強智能化教育資源的研發和推廣，鼓勵教育培訓機構和學校加強智能化教育培訓，開展教師智能教育素養培訓、研討和交流活動。

（二）健全學校培訓體系

學校應積極響應國家和地方政府關于提升教師智能教育素養的號召，有計劃且系統性地推進落實教師從職前到職后的智能教育素養培養路徑，以確保教師智能教育素養的全面提升貫穿其職業發展的各個階段。

1.高校師范生智能教育素養培養

在人工智能興起的當下，培育能適配新教學環境的智慧師資已是大勢所趨，因此師范生的培養需著眼于此，并涵養與之相應的智能教育素養。高等院校需要重新審視和調整人才培養策略，并建立智能教育素養課程體系，致力于對課程內容和教學活動進行合理的規劃和拓展；打造一支具備專業性、科學性且高效率的智能教育素養培訓隊伍，借助高等教育的豐富資源和能力來研發高質量的線上培訓課程；深化對師范生的智能教育和技能提升，使其具備更高的工作競爭力和更強的社會適應性，以更好地迎接未來的各種挑戰與變化。

2.中小學教師智能教育素養提升

學校應加強教師職后階段智能教育素養的發展。一方面，中小學校要加大宣傳力度，讓教師清楚認識到智能教育素養在教師專業發展和學生成長過程中的重要性，為教師專業發展持續創造條件，打造教師教育“人工智能+X”學科建設發展體系，實現計算機、信息技術、算法等技術性學科與基礎科目的融合發展。另一方面，中小學校應根據實際情況舉辦教師智能教育素養技能大賽，制定激勵機制，鼓勵教師在智能技術基礎上進行教學實踐，其中包括展評優秀示范課、組織優秀課例觀摩和專題講座等系列舉措，激發教師學習的內驅力，進一步提升教師的智能教育素養。

（三）樹立教師研創精神

內在動機是激發學習動力與創造力的關鍵因素。教師應明確自身智能教育素養的發展目標和需求，樹立終身學習的理念，努力提升自身智能教育素養水平和教學能力；積極探索智能技術在教學實踐中的應用，積累使用智能技術的經驗，培養良好的教學習慣，以提高使用智能技術的信心和技能。此外，教師要加強對智能教育的研究，積極參與教師智能教育素養的培訓，形成“知行研創”合一的教學范式，為后續研究智能技術應用于教育及教師自我提升打下堅實基礎，推動智能技術驅動教學和諧生態系統的構建和可持續發展。

智能技術作為一種新興事物，為教師帶來了新的機遇和挑戰。因此，教師應當積極主動地探索智能教育的相關領域，不斷提升自身的智能技術處理能力和綜合應用水平，以提高智能教育素養，推動專業發展。

參考文獻：

[1]劉雅馨，楊現民，李新，等.大數據時代教師數據素養模型構建[J].電化教育研究，2018，39（2）：109-116.

[2]梁瑞，蘇君陽，楊聚鵬.人工智能時代師范院校教師教育的發展機遇、現實困境及突破路徑[J].教師教育研究，2023，35（3）：25-31.

[3]王建梁.全球中小學人工智能教育：發展現狀與未來趨勢[J].上海教育，2023（6）：22-26.

[4]徐芳，鐘志賢.教師智能教育素養結構研究[J].中國教師，2023（3）：35-39.

[5]郝建江，郭炯.新興技術賦能教師專業發展：訴求、挑戰與路徑[J].開放教育研究，2023，29（1）：46-52.

[6]楊現民，鄭旭東.生成式人工智能重塑教育及教師應對之道[J].中小學信息技術教育，2023（5）：8-10.

責任編輯：趙赟

*本文獲2023年江蘇省“師陶杯”教育科研論文評選一等獎。

收稿日期：2024-02-05

作者簡介：楊潔，鹽城市第一中學。