中小学教师AI教学能力发展的路径探索

随着生成式人工智能、大数据、虚拟现实等技术的不断发展，将人工智能（Artificial Intelligence，AI）引入教育、提高师生的数字素养与技能成为基础教育发展的重要趋势之一。新一代人工智能本身是STEM（科学、技术、工程和数学）教育的重要组成部分，对培养学生的技术素养和创新思维能力大有裨益。同时，人工智能的引入可以提供和增强个性化学习体验、提供更加公平的学习机会，帮助教师自动化并优化教学任务、提高教学效率，更好地适应未来教育的需求。因此，中小学开始在学校数字化建设和人工智能应用方面进行投入，在新的形势下，对教师数字素养尤其是AI教学能力发展必然会有更高要求。

中小学教师AI教学能力发展的国内外现状

在国际上，许多发达国家采取政策激励措施和提供财政援助，鼓励教师提升人工智能素养。例如，法国、斯洛文尼亚、意大利、爱尔兰和卢森堡联合实施教师人工智能项目（Artificial Intelligence for and by teachers，AI4T），旨在通过慕课、教科书和混合培训课程等多种方式为教师量身定制培训课程，帮助教师掌握人工智能在教育中应用的方法。[1] 美国一些州通过立法，要求学校为教师提供人工智能相关的专业发展培训。欧盟也发布了“人工智能教育战略”，[2] 旨在提高教师在人工智能领域的教学能力。

我国中小学在人工智能教育方面发展势头迅猛。一些学校已经开始探索人工智能教育模式，通过校企合作、课程改革等方式，为教师提供人工智能教学的实践平台。[3][4][5] 同时，国家中小学智慧教育平台等在线平台也提供了丰富的人工智能教学资源和培训课程，帮助教师提升AI教学能力。

同时，很多中小学在推进教师AI教学能力发展方面仍面临一些挑战。例如政策支持和资金投入不足，使得一些地区和学校的教师难以获得高质量的人工智能教学相关培训和提升；教师自身对人工智能技术的理解和应用能力参差不齐；人工智能教育的评估体系仍然处于构建和完善之中；等等。

标准引领下的教师AI教学能力发展框架

中小学教师推进AI教学能力发展的实践路径是一个复杂而多维的课题。作为教师教学能力在人工智能领域的知识、技能和态度的综合体现，教师AI教学能力是对原有教师信息素养的转型升级。[6]

在国际上，欧盟2017年提出《欧盟教育工作者数字胜任力框架》（European Framework for the Digital Competence of Educators），[7] 开发相应的教师数字素养培训课程及在线自评工具，建立集标准引领、过程培养、能力测评于一体的教师数字素养培养机制。联合国教科文组织2024年发布《教师人工智能能力框架》（AI Competency Framework for Teachers），[8] 从“以人为本的思维方式”“人工智能的伦理”“人工智能基础知识和应用技能”“人工智能与教学法”“用于专业学习的人工智能”五个维度和“获得”“深化”“创造”三个发展等级，详细阐述了15项教师人工智能能力要求。

2022年底，我国教育部发布《教师数字素养》的教育行业标准，从数字化意识、数字技术知识与技能、数字化应用、数字社会责任和专业发展五个维度构建教师数字素养框架。2023年11月，国家标准《信息技术  学习、教育和培训  中小学教师信息素养评价指南》发布，[9] 同样是从信息意识、信息知识、信息应用、信息伦理和安全以及专业发展五个维度对中小学教师信息素养开展评价，这也为中小学教师开展AI教学能力相关培训、考核提供了重要依据。

近年来，许多中小学主动顺应国家及地方政策导向，将人工智能教育纳入学校发展的战略规划中，逐渐探索出以能力标准为引领、以自我学习和校本教研共同体为支点、以学校文化和制度为保障、以区域或学校技术与资源为支撑的教师AI教学能力发展路径（见图1）。

中小学教师AI教学能力发展实践探索

学校应该遵循《教师数字素养》和《信息技术  学习、教育和培训  中小学教师信息素养评价指南》等标准的逻辑框架，借鉴联合国教科文组织的《教师人工智能能力框架》以及《欧盟教育工作者数字胜任力框架》等，从教师人工智能教学的理念与意识、知识、教学应用、伦理、安全和专业发展等方面，引导从新手到专家不同发展阶段的教师掌握和应用人工智能，并在教学实践中反思提高。

一是人工智能教学理念与意识的培养。教师人工智能教学理念与意识是指客观存在的人工智能技术及其教育活动在教师大脑中的能动反映，表现为教师对人工智能技术应用的敏感性和时效性、能否理性看待人工智能在教育教学各方面作用的利与弊、对教学应用的接受度、克服人工智能教学中面临的困难与挑战的意志力等方面。

学校需要在人工智能赋能构建智慧教育的过程中，帮助教师完成观念改变和重塑。比如，学校可以安排全体教师深入学习和研讨人工智能理论和政策，请专职的信息科技教师牵头，以新课标教研、培训为契机学习最新的人工智能教育理念和教学方法，理解人工智能对教师角色的影响—要由传统教学的主导者到成为教学的指导者和合作者。同时，要让教师认识到，虽然教学的形式会变，但教育的本质不会变。人工智能技术本身仍在不断发展，而且人工智能技术不是专门为教育设计的，其在教育中的应用还在尝试探索中，学校要鼓励教师在日常教学中开展创新应用。

二是人工智能知识的学习。人工智能知识是指教师在应用人工智能开展教学的过程中应该了解和掌握的基本知识，包括人工智能的概念、基本原理、技术基础及其在教育领域应用的现状、常用的工具等。

当教师拿起粉笔写字的时候，很少考虑如何使用粉笔。但是云计算、核心算法、大数据、机器学习、ChatGPT等人工智能技术背后庞大复杂的知识，则会使教师有些“凌乱”和畏惧。学校可以通过组织建构校本教研共同体，广邀业界专家、学者通过线上线下交流等帮助教师了解人工智能基础知识，不断鼓励教师通过自学和交流等方式，学习如何有效使用人工智能工具开展教学，并且与学科内容、教学法实现深度融合。

三是人工智能教学应用。人工智能教学应用能力是教师应用人工智能技术与资源进行教育教学活动的能力，包括分析学习情况、设计教学活动和创新教学模式；支持教学活动的组织与管理、优化教学流程、开展个别化指导；进行学生学业评价、数据分析以及培养学生人工智能能力、促进家校协同共育等。

在这方面，我国一些学校已经先行先试，积累了许多经验。首先，要根据学情组织完成人工智能教育课程体系设计，遵循“感知—应用—创造”等学生发展特点和路径。其次，要构建以人工智能为辅助手段的教学模式。比如某学校通过人工智能赋能PBL教学模式（见图2），利用人工智能工具进行实时反馈、课后提供个性化学习建议等，找寻教学创新路径，激发学生的内驱力和创新精神，提高教学效率和质量。又如，某学校探究虚拟+真实实验的教学模式（见图3）。在理科实验探究课中，教师在开始实验操作前，根据课标要求在虚拟实验情境中与学生一起讨论实验的可行性和需要的实验参数，并通过对虚拟实验所得数据进行分析获得结论。在此基础上，学生分组进行真实实验。最后，要建立学生人工智能能力测评体系。以计算思维为例，计算思维能力是人工智能学习的重要内容，[10] 有学校从问题拆分、问题评估、模型提炼、逻辑推理、总结归纳5个维度评估学生的计算思维，不仅关注学生对人工智能基本概念与原理的熟悉程度，还重视其在实际问题解决中展现出的逻辑思维、创新能力和团队协作能力，以此更加有效地评估课程实施的效果。通过定期测评和反馈机制，学校能够及时了解学生的学习情况，为个性化教学提供有力支持。

四是人工智能伦理、安全。伦理和安全是指与人工智能教育教学活动相关的伦理道德规范，以及应用人工智能技术过程中的信息安全，具体表现为教师在使用人工智能技术进行教育教学的过程中具备保护个人信息和隐私、保障工作数据安全、注重网络安全等能力。

教师在人工智能教学应用中必须将伦理和安全问题放在首位，以确保技术的使用能够增强教育体验，而不是带来新的风险和挑战。教师要确保学生数据的收集、存储和处理符合隐私相关法律法规；避免使用可能加剧教育不平等的人工智能系统，识别和减少人工智能算法中的偏见，以确保所有学生都能公平受益。教师还要保护学生免受人工智能可能带来的负面影响，如过度监控等，以确保人工智能的使用能够促进学生的全面发展。即使在使用人工智能辅助教学时，教师也要保持专业判断和决策力，有能力对人工智能技术提供的建议进行评估和调整。

五是人工智能支持专业发展。专业发展指教师能够利用人工智能技术与资源实现自身及其所在共同体的专业发展，包括通过持续学习、反思改进开展创新性教学研究等。当学校和教师携手共建专业发展共同体时，可以跨学段、跨学科的方式进行，开展人工智能赋能的虚拟实验教学、作文、作业、课堂评价等场景应用，营造良好的人工智能教育学习和互帮互助氛围。

人工智能技术可以根据学生的学习进度和能力为教师提供个性化教学资源和建议，更有效地满足每个学生的需求；识别学生的学习难点和优势，从而帮助教师调整教学策略；分析学生的学习数据，帮助教师提高教学效果。教师还可以利用人工智能建立不同社群，促进与其他教师的交流和合作，分享最佳实践和创新教学方法；借助人工智能技术的自我反思工具和终身学习平台，通过教学行为分析报告进行自我反思和持续改进，以适应教育领域的快速变化。

教育领域正在经历数字化转型，这已成为基础教育发展的重要趋势。面向未来，随着人工智能技术在教育中的应用越来越广泛，教师专业发展将更加重视人工智能相关技能的培养，包括对人工智能技术的深入理解和有效应用、利用人工智能工具进行学习分析和教学设计、推动教学模式的创新、促进不同学科之间的融合等。随着人工智能技术的迭代更新和教育政策的积极推动，中小学教师的AI教学能力将面临新的挑战和机遇。

本文系2021年度山东省社会科学规划研究项目“山东省民办中小学教师发展研究”（项目编号21CJYJ13）的研究成果

（刘淼 作者系山东省青岛市教育科学研究院副研究员）

《人民教育》2025年第1期

[1] 罗李. 教师数字素养培育路径：国际镜鉴与中国进路[J]. 中小学管理，2024（5）：17-20.

[2] 凌鹊，刘景华. 欧盟“人工智能战略”中的教育使命与策略—基于欧盟2018-2021年系列报告解析[J]. 比较教育学报，2022（05）：84-95.

[3] 缪玉婷. 区域教育数字化改革的实践探索—以无锡经济开发区人工智能教育基地为例[J]. 江苏教育，2024（18）：17-19.

[4] 魏星. 中小学人工智能教育的现实问题与发展路径—以河北省保定市中小学为例[J]. 中小学信息技术教育，2024（Z1）：63-65.

[5] 周恒帆，赵丹. 绍兴市柯桥区人工智能教育优秀学校系列报道之一鲁迅外国语学校—数字化校园：开启教育新时代[J]. 中小学信息技术教育，2024（07）：2.

[6] 王丹. 人工智能视域下教师智能教育素养研究：内涵、挑战与培养策略[J]. 中国教育学刊，2022（3）：91-96.

[7] 兰国帅，郭倩，张怡等. 欧盟教育者数字素养框架：要点解读与启示[J]. 现代远程教育研究，2020，32（06）：23-32.

[8] UNESCO. AI competency framework for teachers[EB/OL]. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000391104，2024-11-29.

[9] 全国信息技术标准化技术委员会. 信息技术  学习、教育和培训  中小学教师信息素养评价指南GB/T43438-2023[S]. 2023.

[10] 陈凯泉，何瑶，仲国强. 人工智能视域下的信息素养内涵转型及AI教育目标定位—兼论基础教育阶段AI课程与教学实施路径[J]. 远程教育杂志，2018（1）：61-71.