江蘇省泰州市姜堰區實驗小學學生參加江蘇省科技模型比賽。 資料圖片
山西省運城市組織創客教師專題培訓，教師學習編程課程教學設計。 資料圖片
■“關注中小學人工智能教育”理論篇②
我國高度重視人工智能教育，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》將人工智能相關內容納入了中小學信息科技課程。2024年年初，教育部辦公廳發布《關于開展中小學人工智能教育基地推薦工作的通知》，確定了184個中小學人工智能教育基地。教師是教學中的關鍵一環，但當前我國中小學人工智能教育師資面臨諸多困境，如教師數量較少、人工智能素養薄弱、教學活動設計能力不足、課程教學內容深度不夠等，優化人工智能教育教師專業發展模式是促進中小學人工智能教育高質量發展的基礎。
更新教育理念：以培養學生多種新型能力為目標
隨著人工智能技術，尤其是生成式人工智能技術的快速發展，其卓越的自然語言處理能力、推理能力和自適應學習能力，逐漸成為教師備課、授課、輔導等教學業務的強有力工具。人工智能融入教與學涌現出多種典型場景，如精準化學生學情分析、適應性教學資源生成、交互式學習活動設計、自動化課堂測試評判、差異化課后作業布置、多模態課堂實時分析、智能化作業高效批改、多元化練習結果反饋、過程性師生數字畫像構建等。人工智能技術的運用顯著提升了教學的效率和效果，也對教師的專業發展起到了積極的推動作用，但前提是教師積極擁抱智能技術，保持終身學習的思維方式，理解技術與教學融合的價值，具有跨學科整合的意識和能力。
對于從事人工智能教育的教師而言，這種機遇和挑戰表現得更為突出。首先，人工智能技術的發展要求教師能夠與時俱進，了解最新的技術發展和應用動態，更新知識內容和知識結構。其次，隨著人工智能技術在社會各領域的廣泛應用，新質生產力對人才規則提出了新的要求，教師需要更新教育理念，培養學生的計算思維、設計思維、創新思維和批判性思維等多種新型能力。此外，為適應新教材和人才培養要求，教師亟待探索將技術深度融合的教學方法，提高備課質量、課堂互動效率和課后輔導效果等。還有人工智能倫理素養，隨著人工智能的應用，數字鴻溝、數據泄露、隱私安全、公平全納等倫理問題日益凸顯，教師需提升倫理意識和能力，并能夠將這種能力傳授給學生。
更新能力結構：以創新教學與管理評價為核心
中小學人工智能教育教師面臨的機遇與挑戰并存，教師隊伍的能力建設成為提高教育教學質量的關鍵之一?？傮w來看，人工智能教育教師的能力要求主要包括扎實的人工智能專業知識和跨學科整合能力、創新性教學活動設計能力和管理評價能力與敏銳的倫理安全意識和風險評估防范能力。
扎實的人工智能專業知識和跨學科整合能力是基礎。一方面，教師必須深入理解人工智能學科的基本概念與人工智能解決問題的基本邏輯，掌握模式識別、機器學習和自然語言處理等領域的基本原理。另一方面，人工智能教育具有顯著的跨學科性，這就要求教師還應具備跨學科整合的能力，能夠根據教學需求，將科學、技術、工程、藝術、數學等知識有機整合，促進學生的能力提升。此外，教師還需將理論與實踐相結合，在人工智能典型的應用場景中，運用人工智能技術分析和解決問題，同時將智能技術有機融入實際教學問題解決，以促進學生對人工智能基本理論和典型應用的深入理解。
創新性教學活動設計能力和管理評價能力是核心。在教學活動設計方面，教師要更新教育教學理念，以學習能力培養為核心，將智能技術融入創新性教學活動設計。比如，精準分析學生的學習需求，創設啟發性的教學情境，以及開展有效的師生交互等，提升教學效率、效果和效益。在管理技能方面，教師能夠組織開展技術支持的自主、合作、探究等學習活動，并能對教學過程進行及時有效的干預和管理。在評價技能方面，教師能利用人工智能技術對學生的學習過程和結果進行診斷，并給予及時的有針對性的反饋，實現以評促學。此外，教師應充分利用數據開展學習分析，能根據智能系統的反饋數據進行教學評價、總結與反思，不斷改進和優化課堂教學效果。
敏銳的倫理安全意識和風險評估防范能力是保障。首先，教師需了解人工智能的應用所帶來的倫理風險，包括數據泄露、隱私侵犯、算法歧視、數字鴻溝、破壞公平等，提高倫理問題和安全風險的識別能力。其次，教師要遵守人工智能教育倫理原則，從以人為本、安全可控、隱私保護、公平全納、透明可釋、相稱無害、可持續發展等規范出發，在教學活動中拒絕使用不符合倫理道德和規范標準的智能技術。還有，教師需要在人工智能教育應用中開展倫理和安全風險評估，以防范和規避人工智能教育應用中可能引發的倫理問題與安全風險。最后，教師通過教學活動激發學生對人工智能倫理安全問題的認識與思考，引導學生規范使用人工智能產品，進而幫助學生樹立正確的人工智能倫理道德觀念。
更新發展機制：提供教師提升人工智能教育能力路徑
為提高人工智能教育師資水平，學校要重視教育數字化人才引育、提升教師智能素養水平、遵循規律促進教師專業發展、建立教師發展支持服務體系。
重視數字教育發展，加強人才引育力度。教育技術人才是學校數字教育高質量發展中的中堅力量，承擔學校信息科技、人工智能等課程教學任務的同時，也是學校數字化改革的排頭兵，在學校數字化規劃、數字化教學、數字評價改革等方面發揮引領、實踐、創新等多重價值。建議區域和學校充分重視數字教育的發展，加強教育技術類人才的引育，充實學校人工智能教育的師資隊伍。
落實教師能力標準，提升教師智能素養。2022年，中國教育科學研究院、華東師范大學、騰訊發布《中小學人工智能教師能力標準（試行）》，從人工智能理解與意識、基本知識、基本技能、問題解決、教學實踐、倫理與安全6個維度提出18項基本技能要求，以推進中小學人工智能教師隊伍建設。建議區域和學校完善頂層設計，搭建人工智能教育生態系統，通過建立系統化、專業化的中小學人工智能教師培訓體系，引導教師理解和落實教師能力標準，從學科專業知識和跨學科整合、教學活動設計和管理評價、倫理安全意識和風險評估防范等方面切實提高教師的人工智能素養。
遵循技術融入規律，促進教師專業發展。技術融入教師知識結構重組有一定的規律，通常包括4個基本發展階段。首先，理解技術對教學的支持價值，比如技術在增強演示、及時互動、課堂管理、即時評價等方面能發揮的作用。其次，運用技術解決教學問題，針對教學中面臨的具體問題，采用技術與教學整合的方式來解決，以提升教學的效率或效果。再其次，將技術融入教學活動的設計，強調以學習為中心的教學活動，并切實體現技術在演示、互動、管理、評價等活動中的關鍵作用，提高學習的參與度。最后，創造一種新型的教學模式，對技術與教學融合的實踐進行總結，對教學過程進行理論化提煉，形成學校特色的數字化教學模式，在促進教師專業發展的同時，推動學校數字化轉型。
加強多方協作交流，建立支持服務體系。為促進人工智能教育的高質量發展，政府、學校、企業和社會等多方利益共同體應明晰角色功能，互補優勢，形成協同發展的合力。建議根據學校實際發展需求，落實人工智能教育政策，加強政府、學校、企業等多主體協同，建立教師發展的技術支持服務體系。教師和學生在學習過程中遇到的問題都需要及時有效的技術支持服務，只有統籌提升學校的技術支持服務能力，才能有效推進學校數字化轉型和人工智能教育應用。充分發揮學校的教育實踐優勢，結合企業的技術研發優勢，建立校企深度合作提供支持服務的模式，既能促進學校人工智能的教育應用，又能推動符合學生身心發展特點與教育內在規律的產品研發，實現人工智能教育的雙贏。
（作者楊俊鋒系杭州師范大學經亨頤教育學院教授、教育部教育信息化戰略研究基地[北京]副主任，朱浩田系杭州師范大學研究生；本文系國家社科基金重點課題“人工智能教育場景應用的倫理與限度研究[ACA220027]”的成果）
《中國教育報》
作者：楊俊鋒 朱浩田
