人工智能时代,智能技术作为新的生产要素加速进入教育教学领域,推动教师职责的重新定位。[1]我国早在2018年就启动了“人工智能助推教师队伍建设行动”试点工作,通过“教师智能教育素养提升行动”等推动教师主动适应技术变革。当前,生成式人工智能等新兴技术正以前所未有的速度重构教育生态,更是对教师专业素养提出了全新要求,关注并培养教师相关素养迫在眉睫。2024年,联合国教科文组织发布《教师人工智能素养框架》,呼吁各国结合本土教师教育实践,深化对教师智能素养的理解。[2]
智能时代,教师到底需要怎样的智能素养?相关研究正处于积极探索的发展阶段,但当前对其概念的研究多采用“自上而下”范式,往往忽视了教师作为一线实践者的真实需求和实践智慧。“教师智能素养”概念的重心在教师,核心在于教师作为当事人的广泛参与和意见表达。综上,本研究从教师视角出发,通过开放式问卷调查挖掘国内一线教师对智能素养的认识与需求,从实践层面揭示教师在智能时代的素养需求特征与样态,为更好地理解并明确教师素养发展路径、科学制定教师教育政策提供实践支撑。
一、研究设计:基于全国3.38万名教师的能力需求调查
1.调查工具
本研究以面向全国教师的能力需求调查数据为原始研究资料,以开放题的形式询问参与调查的教师:“在人工智能迅速发展的今天,您认为自己最需要发展哪方面的专业能力?”调查于2024年9月2日至9月30日实施,合计回收样本3.54万份,删除乱码等无效条目后,最终得到有效样本3.38万份,样本有效率95.50%,填答文本合计35.97万字。调查样本覆盖全国不同区域各个教育阶段的一线教师,有助于全面反映人工智能时代背景下国内教师对专业能力发展的需求。其中在区域方面,东部样本13304人(占39.35%),中西部样本20507人(占60.65%);在城乡方面(注:对样本的城乡属性统计不包括高等教育阶段),城区样本13649人(占41.71%),乡镇样本19075人(占58.29%);在学段方面,基础教育样本31850人(占94.20%),职业教育样本874人(占2.58%),高等教育样本1087人(占3.21%)。
2.研究方法
鉴于传统质性内容分析方法处理大规模文本数据的局限性,本研究采用计算机化文本分析技术中的结构主题模型(Structural Topic Model,STM)进行数据分析。相比传统人工编码,STM模型提供了更标准化和客观化的分析方式,更利于从大规模文本中挖掘教师智能素养需求的潜在特征。STM模型是对传统LDA模型的重要改进,其创新核心在于能够将文档的元数据以协变量形式整合到话题模型中,有助于提高模型推断能力和分析结果可靠性。[3]目前STM模型已广泛应用于多个研究领域,相关研究证实了该模型在中文环境下的适应性。[4]
3.数据分析过程
数据分析过程基于R语言4.4.1版本进行,主要包括以下步骤:首先对原始文本进行预处理,包括中文分词、去除停用词、标准化等;其次引入地理区域(东部/中西部)和地域类型(城市/乡镇)作为协变量构建STM模型;最后通过模型优化确定最佳主题数量,并对主题内容进行人工解读与标注。通过上述分析流程,本研究最终从35.97万字的半结构化文本中抽取出36个主题,结果示例如表1所示。
继续采用STM模型对所有聚类的强度进行差异分析,分别得到需求主题的区域差异及城乡差异对比结果。
就区域差异来看,东部地区教师对人工智能教学应用、掌握人工智能知识等方面的需求高于中西部地区,反映东部地区在智能技术推广应用方面相对领先,教师对人工智能变化和相关教学应用场景更为敏感;而在中西部地区,教师对现代科技手段辅助教学、紧跟时代更新能力等方面的需求高于东部,反映出其在基础技术应用、教学管理改革等方面存在一定挑战,对相关能力提升有较强需求。
就城乡差异来看,城区教师在掌握人工智能知识、教学对象分析理解、音体美学科与人工智能融合方面的需求高于农村,反映了城区教师更注重人工智能相关知识的获取及其在学科教学中的应用,以满足多样化教学需求。而在农村地区,教师对信息技术与课程整合、激发学生兴趣和教学媒体使用等相关能力的需求高于城区,提示有可能农村地区因资源相对不足,教师更注重基础技术对教学效果的直接支持。
二、研究结论:智能时代教师能力需求的多维呈现
STM主题聚类分析显示,在人工智能快速发展的时代背景下,参与调查的教师围绕自身职业实践经历延展出了广泛的能力发展需求,不仅表达了“紧跟时代步伐”的变革意识,也聚焦到智能技术应用的具体操作层面,同时关注到智能环境对协同育人模式和师生情感互动带来的挑战。研究聚焦聚类中突出反映的智能环境下的能力需求特征,提炼出基于开放题文本的教师智能素养要素,如表2所示。
1.变革意识:智能时代教师的适应与创新素养
认知是行为的先导,角色转变需要意识先行。聚类分析显示,参与调查的教师普遍认识到人工智能发展对教育领域带来的变革影响,表现出较为强烈的危机感和紧迫感。例如:有教师提到“逆水行舟,不进则退……不断学习、与时俱进的能力是当今最需要提升和发展的”“人工智能在当今社会迅速发展,跟不上时代的步伐就肯定会被淘汰”,这反映了教师对智能时代职业角色重构的清醒认知。
从智能时代教师需要具备的素养来看,变革意识本质上是教师对智能技术带来教育变革的认知前提,教师只有具备对智能时代变革的认识并保持开放的心态不断学习,才能支撑相关技能发展。这种变革意识表现为三层含义:一是“要更新”,与时俱进革新教学理念,“视野要拓宽,观念要更新”;二是“要适应”,接受并拥抱新变化,“应当紧跟时代的发展,积极适应时代的变化”;三是“要创新”,培养运用新技术创新解决教育教学问题的能力,“在教学中把人工智能教育理念渗透其中,在做中学,在学中做”。
2.智能教学:既要“人机结合”也要“自动化教学”
聚类分析显示,智能教学维度主要涉及教师在教学过程中运用人工智能技术的能力,具体反映出的能力要素较多且复杂,既包括数字资源应用、工具基本操作、数据分析处理这种相对普适性的能力,也包括人机交互协作、自动化技术应用等较为新颖的能力需求。在人机结合方面,参与调查的教师表达了在未来人工智能环境下教师与智能系统协作的可能性与重要性,体现了教师对于人机交互与未来教学形态的前瞻性认知。例如:有教师认为,“未来人工智能环境下的课堂,可能是‘双师型’课堂,人机交互、人机结合将成为主要形态,所以教师这方面能力的提高是非常必要的”“人机合作,提高教学效率”。围绕当前具体的教学场景,参与调查的教师还反馈了对教学“自动化”的期望,特别是期望借助人工智能技术提高工作效率和教学质量。自动化技术应用的环节主要在自动评估、自动批改作业等方面,表现出突出的借助人工智能技术“减负”的需求。如有教师提到,“人工智能和教师专业课教学配合的实际运用能力,人工智能自动识别并告知教师在课堂教学中有哪些方面需要改进”“AI和教学融合,希望高中段能自动批改作业生成数据报告,减轻备课量”“资源自动归集系统”“自动测评出结果”。
智能教学能力是教师将智能技术与教学实践深度融合的综合能力。综合教师围绕“智能教学”的反馈来看,虽然能力需求涉及技术应用、工具操作等各个方面,但这种能力从纵向上主要体现为三个层面。一是“工具应用”,掌握并合理使用智能教学工具,实现教学资源的高效利用和管理;二是“流程重构”,借助智能技术优化教学流程,实现作业批改、学情分析等环节的自动化,从而提升教学效率;三是“形态创新”,发展“人机交互、人机结合”的教学形态,探索教育教学新模式。
3.协同育人:加强智能时代情感交流的能力
随着生成式人工智能等新兴技术快速发展,传统的“教师-学生”关系正逐步转变为“教师-人工智能-学生”的三方关系。[5]在这一技术变革背景下,参与调查的教师表现出对人机关系的理性认知,普遍认识到情感交流与人文关怀仍是教育的核心价值,人工智能对此难以替代。这种认知促使教师强调协同育人能力的重要性,尤其是在智能时代与学生、家长、同事等教育环境中的其他参与者建立有效情感连接的专业素养。如有教师提到,“人工智能虽有深厚的知识储备,却不能熟知孩子的心理状况,我觉得教师应多关注学生心理健康,走进孩子们的内心”,强调教师应在人文关怀和情感支持方面继续发挥主导作用。还有教师认为,“尽管人工智能可以在很多方面帮助我们进行教育,但最基本、最核心的教育工作仍然需要我们来完成”。
从情感交流的视角审视人机协作关系,参与调查的教师普遍认为,人工智能的主要功能应定位于辅助性工作,特别是减轻教师在行政管理和数据处理方面的负担,从而将教师解放出来,可以花更多时间和精力在情绪劳动层面。如有教师提到,“真正让人工智能成为教学的帮手,处理更繁杂的统计类事务,留出更多的时间给学生,更加关注孩子的心理和情绪需要”“人工智能与教育教学的有机结合,推动教师与学生、家长的沟通交流”。
4.成长发展:在持续学习中保持健康发展
人工智能技术快速发展带来的影响与变革无时无刻不在发生,身处“旋涡”中的一线教师感受深刻。参与调查的教师普遍表达了在人工智能快速发展背景下对自身持续学习与专业发展的强烈需求,感到自己在这一领域的知识和技能存在不足。如有教师表示,“人工智能发展十分迅猛,我早已跟不上时代步伐,建议着重加强教师在人工智能方面的应用知识培训”“要多学习人工智能方面的知识,以适应现在的时代”。
与“变革意识”着重于认知不同,“成长发展”维度更聚焦于教师在认识到变革后如何通过实际行动提升自身专业能力。我们应注意到,当前教师面临的不仅是技术变革挑战,还包括角色转变、工作方式调整等多重压力。正如一位参与调查的教师提到,“教育是真的需要改革了,但现在也最怕改革了”,真实反映了教师面对变革的复杂心理。综合参与调查的教师反馈,有关“成长发展”方面的能力需求可以从三个方面来理解:一是发展的持续性,体现教师与时俱进的终身学习理念;二是发展的紧迫感与使命感,体现教师对跟上智能时代步伐的职业责任;三是对发展的积极态度,体现教师面对压力保持创新活力的心理弹性。
三、研究建议:阶梯式推进教师智能素养发展
本研究从3.38万名教师的开放性反馈中提炼出了“变革意识”“智能教学”“协同育人”“成长发展”四个维度的教师智能素养要素框架,为丰富教师智能素养概念内核提供了来自一线的实践依据。从研究结果来看,教师对智能素养的需求体现出层次性和递进性特征,即从技术应用减负到人机协同增效,再到探索教育模式创新,反映了教师对智能技术与教育融合的不同层次认知与期待。对于如何更好地发展教师智能素养,我们应遵循“减负-增效-创新”的阶梯式推进路径,有层次地从不同方向努力。
1.基础层次:“减负”—人工智能作为教师的辅助者
2025年全国两会期间,习近平总书记看望参加全国政协十四届三次会议的民盟、民进、教育界委员时谈及人工智能对教育的影响,提出“教育,不能把最基本的丢掉”。立足教师教书育人这一根本职责,人工智能技术首先应当发挥的作用就是帮助教师减负、为教师“松绑”,通过将事务性、重复性工作交由智能系统处理,使教师能够将更多精力聚焦于教育教学的本质,将更多时间用于学生思维能力培养、情感引导和价值塑造等智能技术难以替代的领域。学校层面应转变管理理念,建立技术支持服务体系,降低技术使用门槛,为教师提供技术适应的缓冲期,支持教师以共同体等形式自由探索,避免“一刀切”式培训增加额外负担,同时也避免对教师使用智能技术提出硬性要求。
值得注意的是,“减负”并非完全依赖技术的简单替代,而是要在持续实践中逐步优化人机协作的边界与模式。学校在实践中需要警惕人工智能技术应用于减负的几个潜在风险:一是过度依赖工具而轻视教育理念与教学活动设计;二是智能技术过度自动化,导致教师判断力与反思能力弱化;三是教师主体性的不当让渡,引发部分教师产生惰性,影响教师的能力发展意愿。
2.发展层次:“增效”—人工智能作为教师的合作者
“增效”层次超越了简单的工作替代,指向更深层次的人机协同。在这一层次中,人工智能不仅仅是辅助教师开展工作的“工具”,而且是具备一定决策能力的协同伙伴。教师充分发挥自身在情感交流、价值引导等方面的作用,同时借助人工智能在数据处理、模式识别和资源生成等方面的能力,人机协同工作,实现教育教学效能的整体提升。从调查结果来看,一线教师对此已有前瞻性认识,意识到未来“人机交互、人机结合将成为主要形态”。这种认识为构建有效的人机协同奠定了基础,但如何将这种认识转化为有效实践从而真正实现“增效”,仍需进一步的系统探索。
这一层次的重点和关键点在于探索教师如何与人工智能有效协作,为此要聚焦教师人机协同能力的培养,明确不同教育教学场景下人机协同的核心特征与实践路径。一是理解人工智能的能力边界,准确把握人工智能在教育场景中的适用范围与局限性;二是把握人机分工与协作原则,遵循“人在回路”,确保教师的主体地位,在协同过程中保持教师的专业判断与决策能力;三是设计适合人机协同的教学活动,将人工智能有机融入教学全过程。
3.提升层次:“创新”—人工智能作为教师转型的催化剂
“创新”层次超越了简单的工具应用与协同合作,指向以人工智能为契机的教育教学范式创新与教师角色重塑。在这一层次中,教师不再满足于点状的技术应用,而是要充分发挥主观能动性,由点到面,以教育教学模式革新为目标,为智能时代的教育变革探索创新之路。面对这一挑战,教师需要从“做加法”转向“做乘法”,探索打破原有的以知识传递为主的教学模式,重构教学流程,从宏观层面来看,最终构建适应智能时代的新型教育形态。这是一种更深层次的创新,需要教师对教育教学的本质有深刻理解,同时具备重构教育形态的创造力。
实现教育教学的系统性创新,需要超越教师个体的力量,构建多方协同的创新生态。一是政府层面应完善政策制度支持,充分重视数字教育的发展,加强人工智能教育师资培养及教师智能素养培育;二是学校层面应营造创新文化,为教师的创新实践提供时间、空间与资源支持,鼓励教师开展人工智能赋能的实践探索;三是教师共同体层面应促进跨学科合作与经验共享,促进教师交流合作,分享最佳实践,创新教学方法。
来源 |《中小学管理》2025年第4期
作者 | 何春,中国教育科学研究院;冯晓英,北京师范大学教育学部