教师智能素养培训课程构建的原则、体系与示例

【摘 要】智能时代呼唤教师拥有智能素养，智能素养培训则是中小学教师智能素养的有效提升途径。在梳理智能素养相关研究的基础上，确定了培训课程体系的构建原则，构建了中小学教师智能素养提升培训课程体系框架。课程体系从智能知识、智能技能、智能态度与伦理的三维发展目标出发，根据培训对象智能素养起点水平的不同将培训课程体系分为基础培训、进阶培训及高级培训三个级别，在培训方式和评价上给出适当建议，并设计相关培训课程专题内容示例，以期为教师智能素养的提升提供借鉴。

【关键词】中小学教师；智能素养；培训课程体系

【中图分类号】G43  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2023）39-0029-05

【作者简介】高晓娟，江苏省电化教育馆（南京，210013）研究部主任，高级教师，主要研究方向为人工智能与教师专业发展、信息技术与教育教学融合应用。

随着人工智能的快速发展与日益普及，人们普遍认识到智能技术赋能教育改革的巨大潜力。作为智能技术的教学实施主体，中小学教师在人工智能赋能教学实施方面具有关键性作用，智能时代的到来对于教师素养也提出了新要求。联合国教科文组织2019年发布了《教育中的人工智能：可持续发展的挑战和机遇》等文件报告，明确提出人工智能赋能教育教学成为未来教育发展趋势，要不断提高教师的智能素养。但当前对于教师智能素养的培养缺乏明确、系统的理念与机制，导致了不同教师群体在智能素养方面仍然存在着“不充分”“不平衡”现象。因此，本研究在相关文献整理和实地调研的基础上，结合人工智能培训课程内容研制的原则，构建了中小学教师智能素养培训课程体系，设计了课程内容的专题示例，期望为教师智能素养的提升提供一定的借鉴。

一、智能素养概述

教师的智能素养是一个新概念，该概念与之前的“教师信息素养”和“教师数据素养”等称谓在概念和结构上表现出了高度的重合。从教师信息素养到数据素养，再到智能素养的转变，体现的是教师信息素养在不同技术发展阶段的演变过程。在教育信息化的初步发展时期，需要教师具备计算机相关知识、操作技能以及对信息的情感态度价值观等信息素养；到大数据在教育教学中的深度应用阶段，更强调教师具备对教育数据的收集、整理、分析应用以改进教学、提升学生的学习效果等数据素养；再到人工智能技术飞速发展的智能时代，人工智能与教育教学的深度融合对应的是以人工智能为核心的新型教师专业素养——智能素养。由此可见，教师智能素养是教师信息素养在智能时代的新表征，是在传统教师信息素养概念基础上的创新及拓展。

当前研究表明，智能素养的内涵包含两个明显的特征：一是智能素养具有明显的时代特征，体现了智能时代对个体的需求，是公民为适应智能时代的发展而必须具备的关键能力和必備品质；二是智能素养构成要素多维，包括智能知识、智能能力和智能态度伦理，多个维度之间相互影响、不可分割。因此，对于教师智能素养培养的课程体系的设计需要从不同维度入手，紧跟智能新技术的发展现状及未来趋势，积极落实提升教师智能素养的时代要求。

二、教师智能素养培训课程体系构建原则

1.培训目标：指向“三维结构”，突出“层次性”

在培养目标上，本研究将教师智能素养划分为三个结构维度，分别是智能知识、智能技能及智能态度与伦理。智能知识是逐步形成智能素养的前提和基础，即教师需要掌握有关人工智能的基础知识，包括人工智能来源发展、内涵定义、经典应用场景及关键领域技术等。智能技能是教师能够识别、分析、应用甚至创造人工智能所具有的一系列能力。智能态度与伦理是教师要形成正确的人工智能观，包括相信、接纳人工智能，遵守有关人工智能伦理与规范，正确处理人工智能带来的各种社会伦理问题等。

当前我国中小学人工智能教师队伍面临专业知识储备、技术运用水平及教学实践经验参差不齐的状况。为了解决不同水平教师的需求，实现不同基础之间螺旋式的知识衔接，本研究在参照发展目标的基础上，将智能素养课程体系从易到难划分为初级、中级、高级三个不同的阶段，不同阶段培训课程对应不同的智能素养目标和内容，不同层次的培训课程之间层层递进，可为不同基础的教师提供个性化、自适应的培训内容。

2.培训内容：由“学科本位”转向“跨界融合”

人工智能本身具有深度融合、高度交叉、极度复杂的特点，同时又具有技术属性和社会属性，这就决定了人工智能教育必须依靠跨学科的交叉整合。跨学科融合需要教师具有较强的跨学科教学设计能力，因此不仅需要对教师进行人工智能相关知识的培训，还要培训教师如何将人工智能知识融入具有不同学科特点的教学课程中，从而设计出更具情景化的教学活动。这不仅能实现教师学科知识结构和人工智能知识结构的优势互补，对于学校来说，也有利于开设具有多学科融合特色的校本课程。

3.培养方式：由“静态陈述”转向“情境驱动”

在传统的培训过程中，主要是以专家、经验丰富的教师为主体开展各类专题讲座，以静态的知识传授为主。基于真实情境的任务驱动式培训将学习者置于与生活、社会实际有密切联系的情境中，将培训内容隐含在一个或几个具有代表性的学习任务中，学习者在任务的驱动下，利用学习资源进行自主探索或互动合作，在完成学习任务中实现自身发展，具有较强的实践性、操作性及趣味性。因此，本研究在不同级别课程的内容设计中，多采用现实生活中人工智能的经典应用案例来帮助教师领悟人工智能的价值取向和时代意义，并引导教师围绕真实情境中的教学实践案例进行深入思考。通过情境驱动式的参与让教师切身体会到人工智能在教育教学中的深度应用，从而形成对人工智能知识、技能、态度伦理的意义性建构。

三、教师智能素养培训课程体系框架

教师智能素养培训课程体系是影响教师培训质量的关键因素。本课程依据培训对象智能素养基础起点水平的不同将其分为基础课程培训、进阶课程培训及高级课程培训三个不同级别，基于三个不同级别的培训分别围绕三个维度的发展目标（智能知识、智能技能、智能态度与伦理）设计具体的培训内容。多级别培训内容的设计旨在满足不同教师发展的个性化需求，教师智能素养培训课程体系框架如图1所示。

基础培训面向的对象是智能知识、智能技能及智能态度伦理较为薄弱的教师。课程在培养教师AI价值意识和理性态度的同时，偏向于人工智能基础知识及基础操作技能培训。在基础知识领域，主要包含人工智能的发展历程、概念特征及典型应用场景，帮助教师在整体上梳理对于人工智能的基础认知；在操作技能领域，熟悉操作各项人工智能软硬件平台及人工智能产品，培养教师初步的智能操作及应用技能，为更深层次的进阶及高级培训奠定知识技能、态度伦理的基础。

进阶培训面向的对象是在智能知识、智能技能及智能态度伦理方面有一定基礎的教师。在知识领域，教师在构建有关人工智能基础认知之后，需要将人工智能的应用聚焦于教育教学领域，了解人工智能赋能教育教学改革的创新案例及最新进展，不断更新教师的AI认知。在技能领域，需要教师掌握人工智能关键技术的原理及操作应用，围绕“数据、编程、算法”三要素开发具体内容，最大限度地扩展教师关于人工智能的关键技能，并通过理论实践相结合的方式，让教师在产品设计开发过程中加深对于关键技能的掌握。在态度伦理领域，促进教师开始关注人工智能的伦理道德规范、人工智能最新发展趋势及前沿进展，在体会人工智能独特魅力的同时激发自身深度探索学习的欲望。

高级培训面向的对象是对智能知识、智能技能及智能态度伦理有较高程度认知和理解的教师。与前两个阶段培训课程内容相比，这一阶段课程内容具有较强的教育教学融合性，更贴近于教师教学改革与创新的需要。在知识领域，为促进教师向“研究型”教师转变，开展关于人工智能课题申报、实践、论文写作等一系列内容培训。在操作技能领域，开展包括整合AI的教学设计、教学实施、教学评价，解决智能时代教师“用什么人工智能、怎么用人工智能”的问题。在态度及伦理领域，需要教师对出现的人工智能社会问题进行理性的批判反思，对于人与机器的关系有自己的理解与思考，树立“人机协同”的思想。

在培训课程的实施过程中，采取“线上线下相结合的情境驱动”培训方式，除了组织规模化的集中培训之外，还需将课程进行精心组织和设计，通过录课以MOOC的形式发送到平台上，以实现更大程度的教师专业发展。为了评估教师参与培训的有效性，需要从多维度评估教师的发展，可采用一系列质性评价，而不仅仅依靠量表测量的数据衡量教师培训的效果。同时需强化对于教师的过程性描述评价，例如收集教师学习过程行为数据，尽可能地实现教师评价的科学化和规范化。

四、教师智能素养培训课程内容设计示例

课程内容是培训目标的具体细化。本课程分为基础培训、进阶培训以及高级培训三个培训课程，从智能知识、智能技能、智能态度与伦理三个层面介绍人工智能基础知识、人工智能软硬件平台及产业的运用与人工智能选题的分析与课题的申报等（详见表1），以期提升人工智能时代教师的专业素养。

基础培训课程涉及四个专题。专题一是人工智能基础认知，旨在为教师普及人工智能基础知识。专题二是智能素养基本知识，包括智能素养来源，与其他结构相似的信息素养、数据素养的关系，智能素养的内涵及动态等，帮助教师搞清楚“智能素养是什么”的问题，避免盲目培训导致核心目标不清晰的状况。专题四只涉及人工智能软硬件平台的操作及人工智能产品的操作，主要是让教师体会感知人工智能的优势，具备初步的智能技能。专题六帮助教师厘清智能态度与智能伦理的区别，树立初步的智能思维和智能伦理观念。

进阶培训课程涉及五个专题。专题一、专题二与基础培训课程相同，帮助教师增强有关人工智能和智能素养的基础知识。与专题一中人工智能在医疗、交通等经典应用场景不同，专题三聚焦人工智能的教育应用实践，具体描述了人工智能在师生交互、个性化教学、教学评价、教学管理与决策的深度应用，强调人工智能对于教育教学变革的价值，旨在进一步增强教师智能教育相关知识。与专题一相比，专题四中人工智能技术应用进一步深化，涉及具体的人工智能关键技术的学习与应用，包括可视化编程的操作、Python高级语言编程的操作、机器学习原理及应用等，进一步提高教师的智能技能。专题五在明晰智能态度与智能伦理的基础上，深入探索当前的智能伦理热点事件、智能伦理相关政策法规等，基于情境示例展开讨论，帮助教师更加深刻理解智能态度与伦理的内容。

高级培训课程涉及七个专题。专题一、专题二、专题三与进阶培训课程相同，旨在培养教师人工智能基础知识。专题四中，将人工智能与教育教学深度融合，从整合AI的学科教学设计、整合AI的教学实施与管理、整合AI的教学诊断与评价三个方面提高教师的智能时代的教学能力，更具学科性、实用性。专题五中，为了顺应“研究型教师”的转变，设计了面向高级培训课程的课题研究，包括选题及申报渠道、课题申报书的撰写、研究方法及实践操作、课题论文的撰写，体系化地呈现教师从课题申请到结项的全部内容，实践意义较大。专题六中教师生成“人机协同”的理念，人工智能成为教师教学创新的工具，旨在帮助教师树立正确的智能思维。专题七中理论与实操结合，通过具体任务示例驱动教师应用所学知识解决相关问题，旨在加固教师所学知识和技能。

教师作为智能教育融合创新实施的中坚力量，如何提升其智能素养成为亟须解决的重要议题。研究者基于教师智能素养培训的现实问题，确定了培训课程体系构建原则，构建了中小学教师智能素养提升培训课程体系框架。还需要注意到，教师智能素养的整体性发展并非朝夕之功，而是一项长期性、系统性的“时代课题”。除了对应的课程的开发外，国家及各级教育管理部门应协同完善顶层设计，在颁布相应政策法规的基础上也要落实具体的操作措施，建立系统的体系化、操作化的教师智能素养培训体制机制；加大研究力度，明确教师智能素养的结构维度，科学细化教师专业发展标准，为教师智能素养的发展提供成熟和完善的专业目标。

【参考文献】

［1］中华人民共和国教育部.关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知［EB/OL］.（2018-04-13）［2022-10-22］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

［2］刘永，胡钦晓.论人工智能教育的未来发展：基于学科建设的视角［J］.中国电化教育，2020（2）：37-42.