江苏省泰州市姜堰区实验小学学生参加江苏省科技模型比赛。 资料图片
山西省运城市组织创客教师专题培训，教师学习编程课程教学设计。 资料图片
■“关注中小学人工智能教育”理论篇②
我国高度重视人工智能教育，《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》将人工智能相关内容纳入了中小学信息科技课程。2024年年初，教育部办公厅发布《关于开展中小学人工智能教育基地推荐工作的通知》，确定了184个中小学人工智能教育基地。教师是教学中的关键一环，但当前我国中小学人工智能教育师资面临诸多困境，如教师数量较少、人工智能素养薄弱、教学活动设计能力不足、课程教学内容深度不够等，优化人工智能教育教师专业发展模式是促进中小学人工智能教育高质量发展的基础。
更新教育理念：以培养学生多种新型能力为目标
随着人工智能技术，尤其是生成式人工智能技术的快速发展，其卓越的自然语言处理能力、推理能力和自适应学习能力，逐渐成为教师备课、授课、辅导等教学业务的强有力工具。人工智能融入教与学涌现出多种典型场景，如精准化学生学情分析、适应性教学资源生成、交互式学习活动设计、自动化课堂测试评判、差异化课后作业布置、多模态课堂实时分析、智能化作业高效批改、多元化练习结果反馈、过程性师生数字画像构建等。人工智能技术的运用显著提升了教学的效率和效果，也对教师的专业发展起到了积极的推动作用，但前提是教师积极拥抱智能技术，保持终身学习的思维方式，理解技术与教学融合的价值，具有跨学科整合的意识和能力。
对于从事人工智能教育的教师而言，这种机遇和挑战表现得更为突出。首先，人工智能技术的发展要求教师能够与时俱进，了解最新的技术发展和应用动态，更新知识内容和知识结构。其次，随着人工智能技术在社会各领域的广泛应用，新质生产力对人才规则提出了新的要求，教师需要更新教育理念，培养学生的计算思维、设计思维、创新思维和批判性思维等多种新型能力。此外，为适应新教材和人才培养要求，教师亟待探索将技术深度融合的教学方法，提高备课质量、课堂互动效率和课后辅导效果等。还有人工智能伦理素养，随着人工智能的应用，数字鸿沟、数据泄露、隐私安全、公平全纳等伦理问题日益凸显，教师需提升伦理意识和能力，并能够将这种能力传授给学生。
更新能力结构：以创新教学与管理评价为核心
中小学人工智能教育教师面临的机遇与挑战并存，教师队伍的能力建设成为提高教育教学质量的关键之一。总体来看，人工智能教育教师的能力要求主要包括扎实的人工智能专业知识和跨学科整合能力、创新性教学活动设计能力和管理评价能力与敏锐的伦理安全意识和风险评估防范能力。
扎实的人工智能专业知识和跨学科整合能力是基础。一方面，教师必须深入理解人工智能学科的基本概念与人工智能解决问题的基本逻辑，掌握模式识别、机器学习和自然语言处理等领域的基本原理。另一方面，人工智能教育具有显著的跨学科性，这就要求教师还应具备跨学科整合的能力，能够根据教学需求，将科学、技术、工程、艺术、数学等知识有机整合，促进学生的能力提升。此外，教师还需将理论与实践相结合，在人工智能典型的应用场景中，运用人工智能技术分析和解决问题，同时将智能技术有机融入实际教学问题解决，以促进学生对人工智能基本理论和典型应用的深入理解。
创新性教学活动设计能力和管理评价能力是核心。在教学活动设计方面，教师要更新教育教学理念，以学习能力培养为核心，将智能技术融入创新性教学活动设计。比如，精准分析学生的学习需求，创设启发性的教学情境，以及开展有效的师生交互等，提升教学效率、效果和效益。在管理技能方面，教师能够组织开展技术支持的自主、合作、探究等学习活动，并能对教学过程进行及时有效的干预和管理。在评价技能方面，教师能利用人工智能技术对学生的学习过程和结果进行诊断，并给予及时的有针对性的反馈，实现以评促学。此外，教师应充分利用数据开展学习分析，能根据智能系统的反馈数据进行教学评价、总结与反思，不断改进和优化课堂教学效果。
敏锐的伦理安全意识和风险评估防范能力是保障。首先，教师需了解人工智能的应用所带来的伦理风险，包括数据泄露、隐私侵犯、算法歧视、数字鸿沟、破坏公平等，提高伦理问题和安全风险的识别能力。其次，教师要遵守人工智能教育伦理原则，从以人为本、安全可控、隐私保护、公平全纳、透明可释、相称无害、可持续发展等规范出发，在教学活动中拒绝使用不符合伦理道德和规范标准的智能技术。还有，教师需要在人工智能教育应用中开展伦理和安全风险评估，以防范和规避人工智能教育应用中可能引发的伦理问题与安全风险。最后，教师通过教学活动激发学生对人工智能伦理安全问题的认识与思考，引导学生规范使用人工智能产品，进而帮助学生树立正确的人工智能伦理道德观念。
更新发展机制：提供教师提升人工智能教育能力路径
为提高人工智能教育师资水平，学校要重视教育数字化人才引育、提升教师智能素养水平、遵循规律促进教师专业发展、建立教师发展支持服务体系。
重视数字教育发展，加强人才引育力度。教育技术人才是学校数字教育高质量发展中的中坚力量，承担学校信息科技、人工智能等课程教学任务的同时，也是学校数字化改革的排头兵，在学校数字化规划、数字化教学、数字评价改革等方面发挥引领、实践、创新等多重价值。建议区域和学校充分重视数字教育的发展，加强教育技术类人才的引育，充实学校人工智能教育的师资队伍。
落实教师能力标准，提升教师智能素养。2022年，中国教育科学研究院、华东师范大学、腾讯发布《中小学人工智能教师能力标准（试行）》，从人工智能理解与意识、基本知识、基本技能、问题解决、教学实践、伦理与安全6个维度提出18项基本技能要求，以推进中小学人工智能教师队伍建设。建议区域和学校完善顶层设计，搭建人工智能教育生态系统，通过建立系统化、专业化的中小学人工智能教师培训体系，引导教师理解和落实教师能力标准，从学科专业知识和跨学科整合、教学活动设计和管理评价、伦理安全意识和风险评估防范等方面切实提高教师的人工智能素养。
遵循技术融入规律，促进教师专业发展。技术融入教师知识结构重组有一定的规律，通常包括4个基本发展阶段。首先，理解技术对教学的支持价值，比如技术在增强演示、及时互动、课堂管理、即时评价等方面能发挥的作用。其次，运用技术解决教学问题，针对教学中面临的具体问题，采用技术与教学整合的方式来解决，以提升教学的效率或效果。再其次，将技术融入教学活动的设计，强调以学习为中心的教学活动，并切实体现技术在演示、互动、管理、评价等活动中的关键作用，提高学习的参与度。最后，创造一种新型的教学模式，对技术与教学融合的实践进行总结，对教学过程进行理论化提炼，形成学校特色的数字化教学模式，在促进教师专业发展的同时，推动学校数字化转型。
加强多方协作交流，建立支持服务体系。为促进人工智能教育的高质量发展，政府、学校、企业和社会等多方利益共同体应明晰角色功能，互补优势，形成协同发展的合力。建议根据学校实际发展需求，落实人工智能教育政策，加强政府、学校、企业等多主体协同，建立教师发展的技术支持服务体系。教师和学生在学习过程中遇到的问题都需要及时有效的技术支持服务，只有统筹提升学校的技术支持服务能力，才能有效推进学校数字化转型和人工智能教育应用。充分发挥学校的教育实践优势，结合企业的技术研发优势，建立校企深度合作提供支持服务的模式，既能促进学校人工智能的教育应用，又能推动符合学生身心发展特点与教育内在规律的产品研发，实现人工智能教育的双赢。
（作者杨俊锋系杭州师范大学经亨颐教育学院教授、教育部教育信息化战略研究基地[北京]副主任，朱浩田系杭州师范大学研究生；本文系国家社科基金重点课题“人工智能教育场景应用的伦理与限度研究[ACA220027]”的成果）
《中国教育报》2024年06月08日第4版
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