騰訊與華東師大、中國教科院聯合發布《2022人工智能教育藍皮書》

        中國網 2022-03-25 16:34:52

        人工智能作為新一輪科技革命和產業革命的重要驅動力量,正在深刻改變人們的生活、工作和教育學習方式,人工智能技術越來越多地應用在教學管理的各個環節,人工智能課程也逐漸成為中小學階段的重要教學內容之一。為貫徹落實《中國教育現代化2035》,更全面地調研我國中小學人工智能課程教學和技術賦能教育的現狀,騰訊研究院聯合華東師范大學、中國教育科學研究院開展全國人工智能教育現狀調研,編寫了《2022人工智能教育藍皮書》,旨在為未來中小學人工智能教育落地提供有效路徑參考。

        本次藍皮書面向全國25個省市的中小學校長、教師和學生進行問卷抽樣調查,從2021年9月至10月獲得有效問卷總計超過19萬份,樣本量較為充分。藍皮書從人工智能教育的定義及應用比較、人工智能賦能教育的技術應用情況、人工智能課程的教學設置及師資實踐等維度,通過不同地區校長、教師和學生不同視角的比較研究,反映出當下人工智能教育的現狀及挑戰,并對未來發展給出建設性建議。(文末提供報告全文下載)

        人工智能教育的內涵和關鍵詞

        教育學者從不同的視角和層次出發,按照觀點內容的指向性,將人工智能教育的內涵分為三大類:第一類是工具,人工智能教育即人工智能賦能教育,主要指向人工智能的應用層面,支持教、學、管、評等教育活動的技術手段,利用智能工具對教育系統各要素進行自動分析,支持規模化教學與個性化學習,加快人才培養模式和教學方法的改革。第二類是內容,人工智能教育即人工智能課程教學,以人工智能為學習內容的教育,包括人工智能知識教育、應用能力教育和情意教育等,是提升個體人工智能素養的泛學科性教育。第三類是工具與內容的組合,將以上兩類觀點進行整合,實現學習層面與應用層面的統一與融合。

        圖1 人工智能教育的分類

        工具:人工智能賦能教育的重要發現

        1、學校信息化智能系統建設仍處于“重硬輕軟”階段。受訪學校的信息化硬件設備總體情況較好,并配備了一定數量的智能設備,但是人工智能技術教育應用的相關軟件系統還較為欠缺。

        圖2 學些所擁有的人工智能軟硬件教育裝備情況(N=1423)

        圖3 學校在課堂教學中應用人工智能技術的情況(N=1423)

        2、學校管理層愿意推進人工智能教學應用,同時對系統安全訴求強烈。受訪校長對人工智能技術在學校管理方面的應用滿意度較高,并且愿意繼續推進人工智能技術在學校中的進一步應用;學校都愿意通過設立“教學服務團隊”、“邀請人工智能專家提供指導”等渠道為人工智能在教育

        圖4 校長對人工智能技術在學校管理應用的滿意度情況(N=1423)

        方面的應用提供支持;校長們還認為教師最需要的外部支持是為教師創造在教學中使用人工智能產品的文化氛圍、配置成熟的人工智能教學應用產品、增加教師在教學中使用人工智能產品的激勵機制。由于人工智能技術在教育應用中可能導致師生的個人信息泄露或被監視等問題,因而校長對搭建校園安全預警防范系統的態度較為強烈。

        3、教師整體認可人工智能教學工具的價值,但也受阻于相關產品的不成熟和系統培訓的缺乏。受訪教師對人工智能在教學中的應用較為滿意,認為在教學中應用人工智能技術可以提高他們的教學自信心,但同時也反映在操作人工智能產品中遇到困難的問題。教師認為最阻礙在教學中有效應用人工智能技術的因素是缺乏成熟的智能產品以及配套的資源與服務,其次是中小學中缺乏對一線教師進行人工智能相關課程的系統培訓。

        圖5 教師應用人工智能技術的阻礙因素(N=26806)

        4、學生普遍愿意使用人工智能學習工具,并希望獲得個性化評估與輔導。大部分受訪學生都對人工智能教育持有積極的態度,愿意使用人工智能學習工具,并認為使用人工智能技術會促進學習。僅有不到一半的受訪學生使用過人工智能學習工具輔助學習,使用過的學生則都能夠利用人工智能學習工具自主獲取所需要的學習資源,實現學習方式的多樣化。

        圖6 學生使用人工智能學習工具的類型(N=54684)

        大部分受訪學生認為,智能評價系統從不同角度分析學習數據,能精準反映實際學習情況,對學習有很大幫助,并期望智能學習工具能夠基于問題給予學生詳細的解析思路和過程,在此基礎上配備相應的講解視頻,全方位多角度地對學生進行有針對性的輔導。

        圖7 學生期望的智能學習工具(N=46462)

        內容:人工智能課程教學的重要發現

        1、政府撥款采購是人工智能課程資源配置的主要方式。受訪學校擁有的智能技術硬件設備或軟件設施等資源,超過半數以上是通過“政府撥款采購”的方式獲取的,這表明在人工智能進入中小學的過程中,政府發揮著重要的作用,為課程資源的配置提供堅實的政策和資金支持。

        圖8 人工智能課程資源獲取途徑(N=1423)

        2、學校管理層普遍積極推進人工智能課程,教師能力培養和課程體系完善是當務之急。對于中小學人工智能課程的發展前景,大多數的受訪校長保持積極的態度,認為人工智能課程具有光明的應用前景。超半數的受訪學校已經開設或正在籌備人工智能教育教學活動,聚焦人工智能課程的教師培養、課程規劃以及硬件設備、設施環境等。

        圖9 人工智能教育教學活動的開展情況(N=1423)

        圖10 學校開展人工智能課程建設的主要工作類型(N=838)

        3、人工智能課程的教師數量較少,大部分教師認為自身專業知識和能力一般需要進行系統培訓。受訪的中小學校中,參與人工智能課程教學活動的教師數量較少,專職講授人工智能課程的教師寥寥無幾,大多數受訪教師認為自己對于人工智能專業知識和相關工具的掌握程度一般,且開設的人工智能課程尚處于了解與體驗階段,授課時間頻率在1周1課時。

        圖11 教師對人工智能相關知識的掌握情況(N=2159)

        圖12 教師開設人工智能課程的階段(N=2159)

        講授人工智能課程的教師普遍認為,中小學有必要開展與人工智能教學相關的職前培訓,僅有三成左右的教師在高等教育階段接受過人工智能教學培訓,且認為培訓課程的難易程度適中。

        中小學人工智能課程教材的獲取途徑主要分為兩種:直接采購和自主研發;教材的購買主體一般為學校,而教材的開發主體一般為人工智能課程教師,仍有近三分之一的教師表示其所在學校的人工智能課程并沒有配備相應的教材資源。

        圖13 人工智能教材資源的配套情況(N=838)

        4、學生學習人工智能課程普遍喜歡課外活動、競賽等多元化的教學方式。大部分受訪的學生對自主探究和小組合作的授課形式表示滿意,認為項目式的學習方式有益于教學活動的開展,貼近生活的情境學習可以激發他們的學習興趣,運用人工智能技術解決問題的方法能夠提高他們動手實踐和創新思維的能力,希望學習人工智能課程可以走出課堂,參加豐富多元的課外活動或競賽。

        圖14 學生期待的人工智能課程開展形式(N=105955)

        地區發展差異分析

        1、東部地區學校的信息化基礎設施情況和人工智能設施設備情況都是最好的,而東北地區的人工智能系統情況不夠樂觀,這將導致地區間差異逐漸拉大,更會影響后續人工智能課程的開設與發展。

        圖15 不同地區學校在課堂教學中應用人工智能技術情況

        2、東部地區的校長對于人工智能在教育管理上的應用持有贊同態度的比例最高,而東北、中部、西部地區的認同態度比例明顯低于東部地區,中部地區最低。

        圖16 不同地區校長對工智能教育管理應用的贊同比例

        3、目前各區域人工智能教師培訓內容以人工智能教育的理念和理論為主,其中東部地區人工智能教師的培訓內容豐富度最高,其他各方面的占比均高于其他地區。

        圖17 不同地區人工智能教師培訓內容

        4、根據學生使用人工智能工具類型可看出,東部地區中小學生能夠自主尋找網絡資源滿足自己的學習需求,并根據系統的評價與反饋進行自我反思,其信息化素養較高且利用技術解決現有問題的意識也比較強烈,人工智能工具對西部地區中小學生的學習有著更為明顯的促進作用。

        圖18 不同地區學生使用人工智能工具情況

        5、大部分區域中開設人工智能課程的學校已經具備相關的配套教材資源,其中教材獲取途徑以學校自主研發為主。

        圖19 不同地區人工智能教材配套情況

        6、在“雙減”政策下,各區域均考慮開展人工智能課程的課后托管服務,其中中部地區最為突出。

        圖20 不同地區學校考慮開展人工智能課后托管情況

        人工智能教育的未來展望

        綜觀人工智能教育發展現狀和主要問題,未來發展可從以下幾個方面重點考慮:

        一是構建公平而有質量的人工智能教育生態系統。人工智能發展帶來了社會全方位的變革,也對教育提前布局人力資本提出前所未有的要求。首先,從國家戰略的角度要對人工智能教育進行頂層設計,在國家層面制定宏觀的規劃與方案,再根據地區的差異因地制宜進行調整。其次,國家要大力投資與人工智能教育相關的研究項目,制定高精尖人才培養政策,建設人工智能精英人才庫,為人工智能人才提供實踐的大舞臺。最后,要樹立正確的人工智能價值導向,培養人工智能時代具有社會責任感的中國公民,并高度重視人工智能教育發展可能帶來的倫理問題,為構建一個和平、包容、穩定的社會做出貢獻。人工智能專業人才的培養,不僅依托智能化資源與內在價值認同等基礎條件,也需要社會生態與文化情境的有力支撐。

        二是提高教師應用人工智能教育技術的能力。未來的課堂,將由人類教師與人工智能教師共同協作承擔教學任務,兩者各自發揮優勢,各司其職。其一,積極開展跨校際、跨區域的教研活動,利用課堂教學智能分析系統,結合不同地區優秀教研員的點評分析,為研修教師提供精準服務,指導、組織、協助研修教師進行深度學習。其二,組織開展人工智能的相關技能培訓,轉變教師的教學理念,幫助教師精準掌握人工智能的技術,完善學校教師的激勵機制,推動教師積極應用人工智能技術開展教學活動,協同實現個性化教育、公平教育與終身教育, 促進人的全面發展。

        三是推動學校教育評價改革,完善學生評價機制。響應《深化新時代教育評價改革總體方案》中提出的“改進結果評價、強化過程評價、探索增值評價、健全綜合評價”、“提升教育評價的科學性、專業性、客觀性”的明確要求,一方面,借助大數據、人工智能等技術,以學生在學習過程中的動態數據為基礎,實施學習診斷分析,建立圍繞學生成長的數據檔案,探索各學段學生學習情況的全過程縱向評價。另一方面,優化教育評價方式和轉變評價焦點,定期完成核心評價指標的統計和分析,聚焦學生核心素養發展,構建“五育并舉”的學生綜合素質評價體系,推動德智體美勞全要素的橫向評價落地,構建一條完整的人工智能賦能教育領域的清晰路徑。

        作者

        周丹騰訊青少年人工智能教育負責人

        吳朋陽騰訊研究院智慧產業研究中心主任

        免責聲明:市場有風險,選擇需謹慎!此文僅供參考,不作買賣依據。

        最新推薦