人工智能教育是什么意思-人工智能视角下教师智慧教育素养研究：内涵、挑战与培养策略

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作者信息

王丹/北京外国语大学国际教育学院讲师，博士，硕士生导师。

本文摘要

以人工智能为代表的新一轮科技革命正在不断重塑现有教育形态。 教师专业素质作为“教与学”关系的核心要素，也迫切需要适应性调整和提升。 教师智慧教育素养可以看作是原有教师信息素养的转型升级，强调教育功能和教学方法的核心价值以及教师作为“人”不可替代的发展特征。 智能时代教师的专业素质是智能与人性的统一，可分为三个层次：以智能技术为工具、以智能应用为路径、以培养智能人才为目的。 通过重塑教师角色、激发主体意识、面向学生需求、提升教学效率、增加SEL维度、聚焦价值领导力等培养策略，推动人工智能赋能教师队伍建设。

以人工智能为代表的新一轮科技革命正在深刻改变人类社会。 新形势下人工智能教育是什么意思，人工智能与教育教学深度融合发展已成为未来教育的必然趋势。 这次新技术革命引发的社会变革也在不断重塑现有的教育形态，包括知识生产模式、教育服务供给、人才培养理念、教师价值定位等。 教师专业素质作为“教与学”关系中的核心要素，也亟待适应和提升。 为此，党和国家近年来密集出台一系列政策文件，积极推进人工智能赋能教师队伍建设。 2018年《中共中央 国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》要求“教师主动适应信息化、人工智能等技术变革，主动有效开展教育教学。” 政策文件的出台和技术手段的不断升级，为人工智能教育发展提供了重要的外部支撑。 但发展是内外部因素共同作用、相互转化的结果。 它不仅需要信息技术革命的外部刺激，也需要教师的专业精神。 结合素养内生发展，外部社会需求转化为推动“人工智能+教育”双向融合的内部驱动力，反作用于教学实践和教育理论创新。 因此，如何提高和提高智能时代教师的专业素养，如何利用人工智能提高教师的教学效果以适应教育生态系统数字化转型的新趋势，成为需要解决的重要问题。

当前，智慧教育发展仍面临不少问题和挑战。 特别是教师专业素养缺乏明确、系统的培养理念和培养机制，导致不同群体教师在信息技术应用能力、智慧教学等方面存在巨大的“数字鸿沟”。 “智力鸿沟”，一线教师对人工智能和智能教育素养的认识还比较片面，信息素养、数据素养等概念不能适应智能时代人才培养和教师专业发展的新需求为此，本文从智慧教育发展的现实诉求出发，解读“教师智慧教育素养”的内涵和构成，探索与智慧教育发展相适应的教师专业素质培养路径。 AI时代智慧教育发展。

一、人工智能时代教师培训面临的挑战

（一）后疫情时代智慧教育发展的现实需求

全球范围内的COVID-19疫情推动了智慧教育的快速发展。 在线课程的规模化、常态化以及智慧教学环境的广泛应用，对教育管理、教师定位、教学设计、家校互动等教育层面产生了直接影响。 影响。 其中，教师信息技术素养不足已成为影响教育教学质量的最突出问题之一。 在教学和课程层面，大多数教师还停留在“信息化”、“智能化”教学的第一个层面，即作为工具和手段的技术应用阶段。 但在优化教学活动、提高课堂效能、培养学生、解决问题能力、实现个性化学习、精准教学等二级教学目标的实现上还存在较大差距。 党和国家密集出台相关政策文件，表明我国对智慧教育发展的高度重视和与国际接轨的愿景。 但在具体的教学实践中，还缺乏明确的指导性和可操作性。 疫情防控期间，部分教师线上教学、辅导、答疑等活动准备不足，教学资源利用不足，线上教学内容和形式单一。 钟少春认为，教师自身无法独立研究和解决二级教学问题，是制约人工智能辅助教师队伍建设深入发展的主要障碍。 与教育技术的前沿发展相比，教师教育相对独立、滞后。 “它还没有做好充分的准备来应对人工智能带来的挑战，也还没有重新思考如何培养学生人与机器的关系。” 因此，加强智能时代教师专业化理论研究，更新认知和技术层面的教师培养理念显得尤为迫切。

（二）知识生产模式和“教与学”方式的变化

人工智能时代，新概念、新技术、新方法的迭代发展，突破了知识生产来源的封闭性，挑战了教师的权威，深刻改变了“教与学”的关系。 知识生产模式受人类社会发展水平影响，经历了从单一学科的知识生产（模式一）到多学科应用背景下的知识生产（模式二）的现代化转变。 一些研究人员认为，知识生产越来越具有情境性、问题性、跨学科性和实用性。 人工智能作为一项革命性的技术创新，日益模糊了学科知识生产和技术知识应用之间的界限。 智能社会知识生产模式的基本特征可以概括为应用驱动、体现学科交叉和学科融合、知识生产参与者的多样性和异质性。 学科间的深度交叉融合、海量数字教育资源的免费获取、需求从学术知识向应用知识的转变、知识生产机构的多样性和复杂性决定了未来教育将形成知识集群、创新网络和智能化。生态系统整合的多学科、跨学科的知识生产范式，使得基于单一学科知识传授的传统教师角色面临严峻挑战。

同时，在智慧教育环境下，学生也成为知识创造的主体，即在获取知识的基础上，借助知识的帮助，对现有知识进行改造和创新，以满足个性化学习需求。外部技术支持，改变以教师为主的方式。 传统教室位于中心。 MOOC、微课、翻转课堂、混合式教学等教学方式的广泛应用，使教师从知识的生产者和传授者转变为组织者和促进者，使教学成为以学习者为中心的动态知识建构。 过程。 这种以个性化学习、问题解决、知识应用为导向的教育模式，对教师的教学能力和专业素质提出了更高的要求。

（三）人工智能教育全球治理对教师专业素质提出新要求

教育是人工智能最重要的应用领域之一，也是全球共同的责任。 推动人工智能参与全球教育治理，有助于增加学习机会，提高全球教育资源配置的合理性和有效性，加速全球教育的可持续发展。 当今世界正经历百年未有之大变局。 人类发展前景和世界形势充满不确定性。 此外，全球疫情对教育产生深刻影响人工智能教育是什么意思，引发全球教育治理和服务供给模式的变革。 从治理角度看，推动智慧教育特别是人工智能赋能教育可持续发展的动力源于推动技术发展、完善全球治理的基本诉求。 要把智慧教育的价值融入国家发展，使之成为推动全球教育共同体建设、实现教育现代化的重要动力。 例如，《中国教育现代化2035》指出，中国要积极参与全球教育治理，深度参与国际教育规则、标准、评价体系的研究和制定。

当前，如何构建人与机器协同发展的教育治理新秩序，共同应对人工智能教育带来的风险，缩小地区间“数智差距”，促进“人工智能公平健康发展”。 +教育”成为全球教育治理的重要方面。 正确的一般性问题。 宏观层面，完善智慧社会教师教育治理体系、改善教育资源配置失衡，很大程度上依赖于教师专业素质的发展水平。 从微观层面看，全球教育治理要求每一位教师重塑教育理念，通过职业培训、课程开发、教学质量评估等综合性教育实践活动，不断更新信息技术素养和智慧教学应用能力，以胜任。 人工智能时代教师的角色。

因此，人工智能时代教师培训应立足全球治理视角，突出时代发展特征，以服务国家重大战略需求为己任，应对人才培养理念的变化，做出改进。智慧教育素养是教师专业发展的核心目标。

二、教师智慧教育素养内涵解读

2018年，《教育部办公厅关于开展人工智能试点工作促进教师队伍建设的通知》首次提出“教师智慧教育素养”概念：对教师进行智慧教育素养培训帮助教师掌握人工智能技术进展，促进教师积极运用人工智能技术改进教育教学、创新人才培养模式。 对此，北京外国语大学作为唯一试点大学，开展了全方位的教育实践，开展了“全国教师智慧教育素养提升论坛暨第二届北京外国语大学-英国开放大学在线教育培训班”。 经过三年的不断探索，在2021年9月召开的试点工作总结交流会上，与会专家充分肯定了北京外国语大学在建设教师发展智慧实验室和提升教师智慧教育素养平台方面的积极举措。 在总结试点经验的基础上，教育部启动第二批人工智能促进教师队伍建设试点，在北京大学等100家单位开展第二批试点，进一步“推动人工智能推动师资队伍建设”。人工智能、大数据、第五代“移动通信技术（5G）等新技术融合与教师队伍建设”将推动教师智慧教育素养提升作为地市六项重要工作之一各区县，成为“推动优化教师管理、推进教师教育”改革，推动教育教学创新，推动教育精准扶贫新路径。 可见，人工智能赋能教师队伍建设、提高教师智慧教育素养是我国下一阶段教育现代化的重要发展目标之一。

(一)相关概念分析

自计算机和网络技术的普及以来，人们对获取、处理、理解、评价信息以及利用信息技术解决实际问题的能力的要求也不断扩展和升级，并衍生出一系列相关概念，例如信息素养、数据素养、媒体素养。 、数字能力等，其中信息素养应用最为广泛、基础。 例如，我国2003年《信息技术课程标准》提出，“信息素养”是21世纪公民的必备素质，包括学生掌握信息获取、处理、管理的方法，让学生学会解决实际问题。沟通和表达过程中出现的问题。 张建平认为，信息素养反映了人们搜索、识别、过滤、利用信息的处理能力，以及人们对信息的情感、态度和价值观。 另一个使用更广泛的概念是数据素养。 Wilma Kiper等学者将数据素养定义为教育者设定目标、收集、分析和解释数据以及采取教学行动的能力，包括教师收集、组织和管理数据、处理和分析、共享和协作的能力和创新能力以及教师在数据生产、管理和发布中的师德和行为。 从这些概念的定义中，我们可以清楚地看到，教师专业发展目标遵循技术—能力—素养的构建路径。 这些概念从不同视角和应用场景阐释了近几十年来教育发展对信息通信技术和应用能力的要求，拓展和完善了信息教育的边界和框架，展现了对“信息素养”的认识和理解。 随着科技发展和社会进步的不断深入。 但这些概念的核心要素和能力目标仍然处于同一水平，并没有产生质的变化。 它们仍然属于之前的教育革命（以互联网为核心的信息技术革命）的理论范畴。

联合国教科文组织建议，每一个新的环境都需要新的信息素养。 当前，世界正处于从信息社会向智能社会转变的过程中。 智能教育的发展对应着以人工智能技术为核心的新型素养，即智能素养，即“胜任智能时代社会生产、生活和个体发展的品格和能力”。 ” 能力，包括与人工智能相关的知识、技能、能力和道德态度。” 智能素养包括上述相关素养，强调创新思维和应用能力的核心价值。 这是智能时代未来公民应具备的基本素养。 它不仅包括知识体系和技能体系的要求卡通人物，如高级认知能力（逻辑推理、信息处理等）、知识应用能力（解决复杂问题、创新意识等），还包括非知识体系的精神追求和价值塑造。 例如，社会行为态度（关系构建、协作与共享意识等），其本质内涵是通过智能技术的应用来满足社会需求、促进人的全面发展，可以看作是理论的拓展。信息素养的价值重构。 相应地，这种人才发展目标和培养理念的创新也需要教师专业能力的匹配。 原有的教师信息素养理念急需转型升级。

（二）教师智慧教育素养的概念和内涵

基于新一轮科技革命中不断涌现的教育新形态ip形象，国家近年来在教师专业素质方面进行理论创新，提出了培养教师智慧教育素质的需要。 这一理念的提出，既是面对信息技术革命和智能社会人才需求变化的必然解决方案，也是从“物”到“人”、从“硬件”到“软件”的服务转型。 其外在表现是技术升级和资源更新，但其内在含义是文化转型和观念创造。

人工智能赋能教育的核心价值是完善学习评价、辅助个性化培训、赋能教学、辅助教师工作、完善教育管理、优化教育供给。 其最终目标是培养具有智能素养、全面发展的学生。 过去，“教师信息素养”或“教师数据素养”是在现有认知的框架下，更强调教师对技术知识的学习以及将信息和数据转化为可操作的教学实践的能力，例如通过教育大数据。数据。 采用采集分析方法进行绩效监测、教学评价、教学能力诊断等，这种信息驱动的教学能力培养更多地注重技术方面的应用，而忽视了信息智能技术与教师情感劳动的融合。等重要教学环节，很容易导致教师教学积极性降低、学生学业压力过大、师生沟通不畅等负面影响。

作为教师专业能力发展的适应性调整和优化，教师智慧教育素养概念从有效性、标准等技术层面的外在因素延伸到教师人格发展、价值定位等内在精神范畴。 其中，“智能”是指新一轮科技革命对以往信息素养、数据素养的升级迭代； “教育”强调以智能素养为基础的教育功能和教学方法的核心价值，注重教师自身的专业发展和成才。 培训需求是双向目标，凸显教师作为“人”在教学优化、师生互动、价值引导等方面无法被技术替代的发展特征。 联合国教科文组织2018年更新的《教师信息技术能力框架（第三版）》，在人工智能技术赋能教育改革的背景下，对标联合国2030年可持续发展目标，提出了教师信息技术应用能力水平。 新要求包括知识获取、知识深化和知识创造三个层面，以及信息化教育政策理解、课程与评估、教育教学、数字技能应用、组织与管理、教师专业六个实践层面。 学习。 该框架指出，“教师仅拥有一定的技能来管理数字技术并将其传授给学生是不够的； “他们还必须让学生在使用数字技术时能够协作、解决问题和发挥创造力”，即在利用人工智能改造教学模式的基础上，我们重点培养学生利用人工智能思考和解决问题的能力和数字技术，以及他们对人工智能的情感、社会和伦理态度，从而促进智能教育的可持续发展和生态系统的构建。

综上所述，教师智慧教育素养是基于信息技术发展的多元化、系统化的概念范畴。 是教师运用人工智能技术提高教学和管理效率、创新人才培养模式、塑造智能伦理和价值规范。 ，提高学生个性化、智能学习和创新能力的综合素质。

三、教师智慧教育素养培养策略

教师作为教育教学工作的直接承担者，担负着知识传播、技能培养和价值塑造三项重要任务。 如何将人工智能更好地融入这三个维度的人才培养中，需要重塑教师的角色和价值定位，构建教师智慧教育素养的培养体系。 一般来说，素养的概念是指人们成功生活、形成健全社会所需的自觉意识和思维习惯。 世界经济合作与发展组织（OECD）提出的核心素养框架围绕使用工具、独立行动、异质社会群体互动三个核心问题，进而形成人与工具、人与自身、以及人和社会。 相应地，按照技术-能力-素养的专业发展路径，智能教育素养可分为三个层次：以智能技术为工具、以智能应用为路径、以培养智能人才为目标。

（一）工具应用：凸显“智能科技”的重要性

与以往完全不同的教学场景和课堂环境，需要教师角色进行相应的改变和重构。 智能化教学条件、三维教学关系、教学行为中的人机交互是智能时代驱动教师角色转变的基础阵地。 人工智能技术不断推动教师更新观念、重塑角色、提高素养、增强能力。 《新一代人工智能发展规划》将智能教育分为“人工智能与教育深度融合（即人工智能支撑的教育）”和“提高人工智能整体认知和应用水平（即学习人工智能技术的教育）”。 ” “教师智慧教育素养”首先要求教师熟悉和掌握人工智能相关知识和技能，增强人工智能意识，运用人工智能技术辅助教学和管理，妥善处理“人”的关系。和工具”。

同时，教学实践的复杂性和综合性决定了教师需要具有高度的专业性和自主性，而不仅仅是执行教育政策和教学任务。 在人工智能教育背景下，一些涉及教师“情感劳动”的教学环节因无法通过量化数据衡量而被忽视。 在这种情况下，教师的实际角色可能成为“技术人员”而不是独立的专业人员。 人员。 这种趋势不仅限制了教师的专业精神，还可能严重损害学生的学习，因为它破坏了教学，只产生政策规定的主要成果，而没有充分认识到学生的不同背景、需求和需求。 和潜力。

因此，在人工智能与教育的深度融合中，仅靠信息化、数据驱动的教学是不完整的。 教师的主观意识也必须被激发，从教学课堂和教育实践的真实场景出发，利用教与学过程中产生的知识来面向真实的需求，而不仅仅是被动的迎合和工具——基于智能技术的运营。 教师除了提高自身的知识素养外，还需要提高教学效率，唤醒价值意识，构建智能学习、互动学习的新型教学模式。

（二）培养路径：关注“学生”的需求

与传统教育模式相比，智慧教育强调教育理念和人才培养模式的跨界融合。 国家“四新”学科建设（新工科、新文科、新医学、新农业）体现了这一趋势——学科、技术、行业、社会的深度融合与发展，以及学生应用能力的提升。知识、解决问题等综合能力的考虑。 2017年，《国家教育技术规划》提出“感知学习模块”，指学生在复杂信息环境中快速判断、提取关键信息的能力，并将创造力放在学习目标的首位。 在智慧教育发展过程中，随着学生自主创新意识和人机协作能力的提升，教师日益从“讲台上的圣贤”向“身边的引导者”转变。 学生正在解决复杂的问题，探索新领域并获取知识。 具体的技能还是需要老师相应的辅导和指导。 为此，教师应具备智能时代的“教育能力”——组织引导学生创新思维，创设适应不同学习内容的学习情境，帮助学生整合内外部知识资源，让学生具备智能学习意识和意识。 能力，最终“构建以学习者为中心的教育环境，提供精准交付的教育服务，实现日常教育和终身教育的定制化”。

智能时代的教师需要针对具体的教学情境进行系统化、智能化的教学设计。 人机协作可以转化为人类教师、学生和机器人教师的三向互动。 Through intelligent technology, various resources can be integrated with classroom discussions, The use of teaching materials, examination methods, teaching evaluation and other links have achieved "deep integration" to provide personalized support for learners, which is specifically reflected in the following four aspects. First, use artificial intelligence technology to redesign and develop learning-related resources, break through the limitations of traditional teaching materials, and create digital and open teaching resources. Teachers should pay attention to screening, evaluating and integrating information in the process of obtaining information resources. Second, use artificial intelligence technology to create learning situations that adapt to different learning content, conduct comprehensive diagnosis and precise assessment of students' learning problems, and achieve a high degree of integration of content, methods, evaluation and technology. Third, create a modern, harmonious and intelligent teaching environment that promotes students' full development, and build a teacher-student, human-machine learning community. Fourth, rely on teachers, students, resources, media and other elements to build a conversational interactive platform with information exchange as a link to realize the exchange and sharing of data and information.

(3) Development goals: grasp the foundation of “education”

Through the upgrading and transformation of educational concepts and methods driven by intelligent technology, it is necessary to adhere to the value orientation of people-oriented, student-centered, focusing on all-round development, and return to the essence of education. "We need an educational perspective that is more 'future wise', and strive to cultivate people's curiosity, inspire people's wisdom, enhance people's autonomy and sense of responsibility in a complex and ever-changing world, and guide students to actively, extensively, Pursue meaningful learning with vision.”

Compared with artificial intelligence and machines, the advantage of human teachers lies in embodying human wisdom and emotions and their irreplaceable development characteristics as value leaders. In March 2019, UNESCO released the work report "Artificial Intelligence in Education: Opportunities and Challenges for Sustainable Development", which proposed new ideas for teachers' value judgment ability, numerical intelligence cognitive ability, emotional communication and relationship construction in an intelligent environment. requirements to help teachers prepare for AI-driven education. Therefore, in response to the possible negative impacts of technological development and instrumental rationality, teacher training in the smart era needs to establish a clear humanistic stance and smart ethics and moral standards. It is necessary to add a social-emotional learning dimension to teacher training, which includes "acquisition and Apply knowledge, skills, and attitudes to manage your own emotions, achieve personal and collective goals, establish and maintain a positive sense of social interaction and interpersonal relationships, and make responsible and caring decisions, etc.” Multiple studies at home and abroad have shown that SEL can reduce teachers' teaching pressure, enhance their professional identity, and create a stable and effective classroom environment, thereby promoting the development of teachers' professional abilities and effectively improving students' academic achievements. In an educational environment with intelligent technology as the background, SEL's original "interpersonal relationships" and "individual emotions and behavior patterns" will be expanded to the categories of "human-machine relationship" and "interactive behavior patterns" to improve teachers' ability in blended teaching and Teaching energy efficiency in human-computer collaboration also has a positive impact on students' SEL levels and status through flexible teaching strategies, class management, hidden courses, etc.

The significance of integrating SEL into teachers' intelligent educational literacy has the following four points. First, it helps teachers understand and deal with the relationship between "people and tools" and "people and technology" in the era of artificial intelligence, promptly adjust their role positioning and reduce negative emotions at work, and cultivate a sense of collaboration and co-construction with artificial intelligence. 。 Second, improving teachers' social-emotional abilities helps teachers perceive, understand and regulate themselves and their students' emotional fluctuations. Their pro-social values ​​and behavioral attitudes have a more positive influence on shaping students' self-perception and forming intelligent ethical norms. 。 Third, it helps teachers detect and evaluate the teaching effect of artificial intelligence education applications, and adjust teaching methods and content in a timely manner by paying attention to students' classroom behaviors and academic emotions, providing guarantee for personalized and precise learning. Fourth, it helps teachers cultivate a sense of cross-border integration and teamwork, enhances data analysis and screening capabilities, and improves the level of intelligent teaching management, thereby promoting the overall and coordinated development of teachers' intelligent educational literacy.

To this end, on the one hand, it is necessary to enhance teachers' learning of SEL knowledge and skills in pre-service teacher education and post-service training. At the same time, artificial intelligence, big data and other technologies can be used to conduct data assessment on students' social and emotional abilities to help teachers improve education and teaching. 。 On the other hand, teachers must achieve the coordinated development of intelligence and humanity in teaching practice, strengthen value education and humanistic care for students, value the existence of living individual students, ensure student privacy and data information security, and prevent A "human void" appears.