如何促进人工智能技术与基础教育教学深度融合？
□苏福根
字数：2845
2025-03-16
版名：理论
人工智能技术的快速发展及其在教育领域的应用，引发全球教育工作者的广泛关注。我国也高度重视人工智能的教育应用，发布了多项人工智能教育支持政策。2024年3月，教育部发布4项行动助推人工智能赋能教育，提出要将人工智能融入数字教育对外开放，搭建数字教育国际交流平台，提供人工智能教育的中国方案。同年12月发布通知部署加强中小学人工智能教育，鼓励各地各校将人工智能教育纳入课后服务项目和研学实践。2025年1月，《教育强国建设规划纲要（2024－2035年）》发布，明确提出：“促进人工智能助力教育变革。”在此背景下，如何在基础教育中融入并规范人工智能的使用，对提高教育质量以及提升学生数字素养尤为重要。
2024年，美国加州教育部（CDE）发布《利用AI学习，了解A I知识—AI在加州K12教育中的作用》（以下简称《报告》），旨在指导加州K-12教育管理者、教师、学生正确利用AI学习。人工智能基本技能既包含了解人工智能知识，也包括利用人工智能进行学习，推动师生在课堂内外高效、合理地运用这一新兴技术。
为了更好地理解人工智能融入基础教育的实践逻辑，本文从融合模式方面对《报告》进行分析，展示美国加州人工智能赋能基础教育的五种基本模式，并借鉴《报告》基本内容，提出中国人工智能教育的行动路向，以促进人工智能技术与基础教育教学深度融合。
人工智能融入基础教育的
基本模式
人工智能融入基础教育，并不是仅仅让学生使用AI工具或应用程序，更重要的是让学生成为AI领域的创造者，让学生在教育环境中积极投身于AI的创建、编程和理解。通过为更多群体提供AI服务、利用AI开展学习和实践、赋予学生参与AI创新开发的自主权以及将AI与课程标准和课程教学相结合，让AI更好地赋能学生发展。
利用人工智能进行学习和实践。引导学生参与计算机科学的各个领域，为他们提供运用人工智能进行学习和实践的机会，使不同年龄段的学生都能通过无需特定设备的活动来探索数据收集，通过用AI提示引导的实验体验来理解算法设计的原理，并探讨AI对社会的影响。在全州范围内为教育工作者组建AI小组，提供将AI体验融入课堂的教育资源。
向更多学习群体提供访问服务。长期以来，计算机科学、技术和STEM领域一直存在群体多样性和代表性不足的问题。为了让更广泛的学习群体能够接触并使用AI，在基础教育阶段中引入AI教育，有助于让边缘化群体在计算机科学、技术以及STEM领域有更多参与机会，为来自不同文化背景的学生提供尽早接触计算机科学和AI领域的机会。
赋予学习者参与设计的自主权。在基础教育阶段，重视学生的想法和建议至关重要，这有助于培养学生的主人翁意识。教师应鼓励学生运用AI工具探索并提出解决现实世界问题的创新方案。利用AI技术开发教育工具时，要重视学生的想法和建议，也可让学生参与，帮助他们提出应对学习生活挑战的技术解决方案，让他们认识到自己具有解决实际问题的能力。这不仅打破了AI仅为专家教师所用的传统认知，还能够激励学生将AI视为一种解决问题的实用工具。
将人工智能技能与课标相融合。加州的计算机科学标准涵盖的算法、数据分析、编程等基本内容，是AI课程的主要组成部分。将AI融入基础教育，使课程与现实世界的实际需求相结合，有助于培养学生的计算思维、解决问题和创新等能力。我们要做的是为教育工作者提供整合AI所需要的专业学习和资源，为所有学生提供机会获取适应和塑造AI驱动世界所需的技能和知识，在丰富学生学习体验的同时使学生能够在由AI驱动的世界中进行创新和创造。
将人工智能理念与课程教学整合。为确保学生具备使用A I的能力，可将AI的五大理念（感知、呈现、推理、学习、社会影响）融入课程教学。
探讨人工智能赋能基础教育的
中国路向
受《报告》启发，笔者认为人工智能赋能中国基础教育需要重点关注以下五个方面。
理念革新：塑造“人工智能+基础教育”新生态。随着人工智能、元宇宙等新一代数字技术的应用日益成熟，教育数字化成为我们开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。塑造“人工智能+基础教育”新生态，旨在推动基础教育从“联结为先、内容为本、合作为要”的“3C”走向“集成化、智能化、国际化”的“3I”，以培养促进新质生产力发展的拔尖创新人才。这一从“3C”理念向“3I”理念的转变，将人工智能作为实践的技术支撑，通过改进人工智能教育平台的开发、加强跨平台数据资源整合、推动人工智能技术全面赋能教学流程、深化国际教育合作与交流等措施，推动基础教育数字化纵深发展。
素养提升：夯实教育工作者A I应用的实践技能。首先，通过专业的AI技术培训，提升教育工作者的AI素养；其次，通过搭建实践平台，为教师提供实际操作的机会，将AI相关课程纳入教师教育体系，确保未来教育工作者能够在职前教育阶段接触到AI知识；最后，推动产学研合作，将前沿的AI研究成果转化为教学实践，在实践中为教育工作者提供持续的技能提升机会。
模式创新：探索师生机协同交互的新范式。探索师生机三元协同交互的新范式，是对现有教育互动结构的创新性发展与深化。在基础教育实践中，教师、学生与人工智能三者相互支持，形成了动态、互动、协同的生态系统。其中，教师扮演引导者与协作者角色，学生作为主动学习者与参与者，人工智能则作为辅助教学与促进认知的工具。借助“人工智能+教育”的改革试点，打造智慧课程及“人工智能+X”课程体系，以提高师生的人工智能素养。通过构建虚实融合的教学环境，利用VR、AR和MR技术，提供沉浸式学习体验，深化学生对知识的理解，促进师生机互教互学、虚实一体。
数智转型：打造人工智能基础教育专用大模型。从通用大模型到专用大模型，是人工智能大模型技术的深化发展，也是一种重要趋势。教育专用大模型可以扮演私人导师以“授人以渔式”方法促进学生个性化学习，也可以作为智能学伴以“苏格拉底式”对话支持学生深层次知识建构，还可以成为贴身助教以“千人千面式”资源保障教师差异化教学。这类模型能通过精准的数据分析和智能算法，从学习空间、学习资源、教师角色三方面推动教育数字化转型和智能化升级，形成人机协同共生的教育新生态。在学习空间互动生成方面，大模型能够构建虚拟课堂，突破时空界限，促进学生模拟实操与协作学习。在学习资源按需供给方面，通过智能推荐和适配学习内容，实现个性化教育的深度发展。在教师角色转型升级方面，辅助教师进行教学设计和评估，使其能够专注于教学创新和学生关怀。
伦理规范：建立教育人工智能伦理治理机制。教育人工智能伦理治理机制是一套涵盖政策法规、伦理安全、技术标准、使用评估等方面的制度体系。在实践中，政府应构建敏捷治理体系，发挥示范引领作用，规范权力行使，营造良好的政策环境。研究者应注重数据质量，提升系统透明度和安全性，避免算法偏见和歧视。供应商应遵循市场秩序，严格把控产品质量，维护用户权益，并建立完善的应急机制。用户应理性使用人工智能，避免误用和滥用，严禁违规操作。基于管理、研发、供应和使用等层面制定伦理治理机制，促进人工智能技术在教育领域的良性发展，使其更好地服务于人才培养，为教育质量提升提供有力保障。（据《中国基础教育》，有删节）
2024年，美国加州教育部（CDE）发布《利用AI学习，了解A I知识—AI在加州K12教育中的作用》（以下简称《报告》），旨在指导加州K-12教育管理者、教师、学生正确利用AI学习。人工智能基本技能既包含了解人工智能知识，也包括利用人工智能进行学习，推动师生在课堂内外高效、合理地运用这一新兴技术。
为了更好地理解人工智能融入基础教育的实践逻辑，本文从融合模式方面对《报告》进行分析，展示美国加州人工智能赋能基础教育的五种基本模式，并借鉴《报告》基本内容，提出中国人工智能教育的行动路向，以促进人工智能技术与基础教育教学深度融合。
人工智能融入基础教育的
基本模式
人工智能融入基础教育，并不是仅仅让学生使用AI工具或应用程序，更重要的是让学生成为AI领域的创造者，让学生在教育环境中积极投身于AI的创建、编程和理解。通过为更多群体提供AI服务、利用AI开展学习和实践、赋予学生参与AI创新开发的自主权以及将AI与课程标准和课程教学相结合，让AI更好地赋能学生发展。
利用人工智能进行学习和实践。引导学生参与计算机科学的各个领域，为他们提供运用人工智能进行学习和实践的机会，使不同年龄段的学生都能通过无需特定设备的活动来探索数据收集，通过用AI提示引导的实验体验来理解算法设计的原理，并探讨AI对社会的影响。在全州范围内为教育工作者组建AI小组，提供将AI体验融入课堂的教育资源。
向更多学习群体提供访问服务。长期以来，计算机科学、技术和STEM领域一直存在群体多样性和代表性不足的问题。为了让更广泛的学习群体能够接触并使用AI，在基础教育阶段中引入AI教育，有助于让边缘化群体在计算机科学、技术以及STEM领域有更多参与机会，为来自不同文化背景的学生提供尽早接触计算机科学和AI领域的机会。
赋予学习者参与设计的自主权。在基础教育阶段，重视学生的想法和建议至关重要，这有助于培养学生的主人翁意识。教师应鼓励学生运用AI工具探索并提出解决现实世界问题的创新方案。利用AI技术开发教育工具时，要重视学生的想法和建议，也可让学生参与，帮助他们提出应对学习生活挑战的技术解决方案，让他们认识到自己具有解决实际问题的能力。这不仅打破了AI仅为专家教师所用的传统认知，还能够激励学生将AI视为一种解决问题的实用工具。
将人工智能技能与课标相融合。加州的计算机科学标准涵盖的算法、数据分析、编程等基本内容，是AI课程的主要组成部分。将AI融入基础教育，使课程与现实世界的实际需求相结合，有助于培养学生的计算思维、解决问题和创新等能力。我们要做的是为教育工作者提供整合AI所需要的专业学习和资源，为所有学生提供机会获取适应和塑造AI驱动世界所需的技能和知识，在丰富学生学习体验的同时使学生能够在由AI驱动的世界中进行创新和创造。
将人工智能理念与课程教学整合。为确保学生具备使用A I的能力，可将AI的五大理念（感知、呈现、推理、学习、社会影响）融入课程教学。
探讨人工智能赋能基础教育的
中国路向
受《报告》启发，笔者认为人工智能赋能中国基础教育需要重点关注以下五个方面。
理念革新：塑造“人工智能+基础教育”新生态。随着人工智能、元宇宙等新一代数字技术的应用日益成熟，教育数字化成为我们开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。塑造“人工智能+基础教育”新生态，旨在推动基础教育从“联结为先、内容为本、合作为要”的“3C”走向“集成化、智能化、国际化”的“3I”，以培养促进新质生产力发展的拔尖创新人才。这一从“3C”理念向“3I”理念的转变，将人工智能作为实践的技术支撑，通过改进人工智能教育平台的开发、加强跨平台数据资源整合、推动人工智能技术全面赋能教学流程、深化国际教育合作与交流等措施，推动基础教育数字化纵深发展。
素养提升：夯实教育工作者A I应用的实践技能。首先，通过专业的AI技术培训，提升教育工作者的AI素养；其次，通过搭建实践平台，为教师提供实际操作的机会，将AI相关课程纳入教师教育体系，确保未来教育工作者能够在职前教育阶段接触到AI知识；最后，推动产学研合作，将前沿的AI研究成果转化为教学实践，在实践中为教育工作者提供持续的技能提升机会。
模式创新：探索师生机协同交互的新范式。探索师生机三元协同交互的新范式，是对现有教育互动结构的创新性发展与深化。在基础教育实践中，教师、学生与人工智能三者相互支持，形成了动态、互动、协同的生态系统。其中，教师扮演引导者与协作者角色，学生作为主动学习者与参与者，人工智能则作为辅助教学与促进认知的工具。借助“人工智能+教育”的改革试点，打造智慧课程及“人工智能+X”课程体系，以提高师生的人工智能素养。通过构建虚实融合的教学环境，利用VR、AR和MR技术，提供沉浸式学习体验，深化学生对知识的理解，促进师生机互教互学、虚实一体。
数智转型：打造人工智能基础教育专用大模型。从通用大模型到专用大模型，是人工智能大模型技术的深化发展，也是一种重要趋势。教育专用大模型可以扮演私人导师以“授人以渔式”方法促进学生个性化学习，也可以作为智能学伴以“苏格拉底式”对话支持学生深层次知识建构，还可以成为贴身助教以“千人千面式”资源保障教师差异化教学。这类模型能通过精准的数据分析和智能算法，从学习空间、学习资源、教师角色三方面推动教育数字化转型和智能化升级，形成人机协同共生的教育新生态。在学习空间互动生成方面，大模型能够构建虚拟课堂，突破时空界限，促进学生模拟实操与协作学习。在学习资源按需供给方面，通过智能推荐和适配学习内容，实现个性化教育的深度发展。在教师角色转型升级方面，辅助教师进行教学设计和评估，使其能够专注于教学创新和学生关怀。
伦理规范：建立教育人工智能伦理治理机制。教育人工智能伦理治理机制是一套涵盖政策法规、伦理安全、技术标准、使用评估等方面的制度体系。在实践中，政府应构建敏捷治理体系，发挥示范引领作用，规范权力行使，营造良好的政策环境。研究者应注重数据质量，提升系统透明度和安全性，避免算法偏见和歧视。供应商应遵循市场秩序，严格把控产品质量，维护用户权益，并建立完善的应急机制。用户应理性使用人工智能，避免误用和滥用，严禁违规操作。基于管理、研发、供应和使用等层面制定伦理治理机制，促进人工智能技术在教育领域的良性发展，使其更好地服务于人才培养，为教育质量提升提供有力保障。（据《中国基础教育》，有删节）
