師范生人工智能教育應(yīng)用的認(rèn)知與態(tài)度：現(xiàn)狀與發(fā)展建議

王賢文 張莉

摘 要：人工智能教育應(yīng)用的認(rèn)知與態(tài)度是教師智能教育素養(yǎng)的重要表現(xiàn)。本文通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，師范生人工智能教育應(yīng)用的認(rèn)知度不高，態(tài)度也不夠積極。政府支持、高校引導(dǎo)和自身發(fā)展的合力，助推師范生對人工智能教育的精準(zhǔn)認(rèn)知與積極態(tài)度的形成，進(jìn)而確保未來我國智能教育的有效開展。

關(guān)鍵詞：智能教育素養(yǎng)；師范生；認(rèn)知；態(tài)度

中圖分類號：G624 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2019）03-0039-04

人工智能已從僅被精英小眾群體認(rèn)知與使用的1.0時代，走進(jìn)被各行各業(yè)大量應(yīng)用的2.0時代。[1]由于人工智能的快速發(fā)展，人工智能教育應(yīng)用得到重視，國務(wù)院2017年印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》將智能教育作為“建設(shè)安全便捷的智能社會”的重點任務(wù)寫入頭條，標(biāo)志著智能教育時代的到來。同時，《教育信息化2.0行動計劃》指出：“大力推進(jìn)智能教育，開展以學(xué)習(xí)者為中心的智能化教學(xué)支持環(huán)境建設(shè)，推動人工智能在教學(xué)、管理等方面的全流程應(yīng)用，利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，探索泛在、靈活、智能的教育教學(xué)新環(huán)境建設(shè)與應(yīng)用模式”。不久前，教育部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于開展人工智能助推教師隊伍建設(shè)行動試點工作的通知》，將教師智能教育素養(yǎng)提升作為了重要內(nèi)容。然而，目前我國教育從業(yè)人員大多對人工智能技術(shù)知之甚少，或者一知半解。[2]作為未來智能教育的行動者，師范生的智能教育素養(yǎng)是關(guān)鍵。因此，本研究通過實證調(diào)研，了解師范生智能教育素養(yǎng)的基本情況，并尋求智能教育素養(yǎng)的提升路徑，從而助推我國智能教育的有效開展。

一、研究設(shè)計與實施

為獲取師范生智能教育素養(yǎng)的基本情況（智能教育素養(yǎng)不僅表現(xiàn)在認(rèn)知與態(tài)度方面，也體現(xiàn)為具體的使用行為，但當(dāng)前人工智能尚處于推廣階段，師范生的使用并不普遍，因而本研究著重于認(rèn)知與態(tài)度方面的調(diào)查），本研究自行設(shè)計了調(diào)查問卷和訪談提綱，并選擇湖南某高校師范生開展實證調(diào)研。

1.調(diào)查問卷設(shè)計

問卷編制借鑒了教育技術(shù)學(xué)、人工智能、心理測量等理論，并向相關(guān)專家請教反復(fù)試測與修訂，將教師智能教育素養(yǎng)確立為認(rèn)知與態(tài)度兩個維度，共計18個題目，其中前7個題目涉及師范生的基本信息，如性別、年級、專業(yè)等，如表1所示。

2.訪談設(shè)計

訪談能夠提升問卷調(diào)查的深度。訪談提綱設(shè)有5個問題：①您覺得在未來人工智能會取代教師嗎？如果不能，人工智能和教師將在教學(xué)中扮演何種角色？②您覺得人工智能解決教育中的哪些問題？③您對人工智能教育應(yīng)用有何期待？④您覺得如何提升師范生人工智能教育應(yīng)用的認(rèn)知與態(tài)度？⑤您是否愿意為人工智能教育投入更多的精力？原因是什么？

3.研究的實施

本研究以湖南省某高校的師范生為調(diào)查對象，調(diào)查采用線上問卷的方式，共收集288份，其中有效問卷256份；年級分布在大一到大四；專業(yè)涵蓋人文與理科等所有師范專業(yè)，調(diào)查完成后，選擇該校8名學(xué)生進(jìn)行了后期訪談。

調(diào)查問卷于2018年4月15日編制完成，4月16日-5月6日開放調(diào)查。由班長將問卷鏈接分發(fā)至各班級群，同時推送填寫須知。訪談采用面對面的交談方式，通過手寫和錄音設(shè)備記錄訪談內(nèi)容，結(jié)束后反復(fù)聽錄音和筆記，根據(jù)需要提取訪談內(nèi)容并撰寫報告。問卷數(shù)據(jù)由“問卷星”自動記錄并生成分析報告。

二、研究結(jié)果統(tǒng)計與分析

1.人工智能及其教育應(yīng)用的認(rèn)知情況

進(jìn)入智能教育時代，人工智能教育應(yīng)用備受學(xué)者的關(guān)注，從人工智能時代教育的思考，到人工智能教育應(yīng)用的實踐，期待以人工智能助推我國教育教學(xué)改革。作為未來教師的主力軍，師范生對人工智能及其教育應(yīng)用的認(rèn)知是起點。

（1）人工智能的內(nèi)涵與關(guān)鍵技術(shù)

本研究將人工智能內(nèi)涵的認(rèn)知分為知道、大概知道和不知道等三個層面。調(diào)查顯示，知道者占調(diào)查人數(shù)的22.27%，大概知道者為51.17%，不知道者為26.56%?？傮w上而言，師范生對人工智能的內(nèi)涵有一定程度的了解，但大概知道和不知道者的比例仍然高。

人工智能通常包括一些關(guān)鍵技術(shù)，研究從知識表征方法、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理和情感計算等五個方面展開。研究發(fā)現(xiàn)，機器學(xué)習(xí)和自然語言處理技術(shù)的知曉度最高（75.78%），隨后依次為自然語言處理（67.97%）和深度學(xué)習(xí)（57.03%），而知識表征方法（44.92%）和情感計算（47.27%）的知曉度最低。作為新興人工智能技術(shù)，情感計算能幫助教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，來及時調(diào)節(jié)教學(xué)策略，然而，師范生還缺乏必要的認(rèn)知，這與其功用并不相稱。

（2）人工智能在教育中的典型應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能教育應(yīng)用日趨廣泛。調(diào)查將人工智能教育的典型應(yīng)用分為虛擬智能技術(shù)、教育機器人、智能導(dǎo)師系統(tǒng)、實時跟蹤與反饋的智能測評、教育數(shù)據(jù)的挖掘與智能化分析、學(xué)習(xí)分析和情感計算等幾個方面。結(jié)果顯示，虛擬智能技術(shù)、教育機器人、智能導(dǎo)師系統(tǒng)的知曉度最高，分別為69.4%、62.5%、60.55%，其次是實時跟蹤與反饋的智能測評（48.44%）、教育數(shù)據(jù)挖掘與智能化分析（43.36%），但對學(xué)習(xí)分析和情感計算的知曉度較低，僅為38.28%和31.64%。然而，學(xué)習(xí)分析和情感計算是人工智能教育應(yīng)用的主要方面，師范生卻對其認(rèn)知度較低，這與其功用并不相稱。

（3）人工智能教育應(yīng)用的價值

目前，人工智能應(yīng)用的價值和潛力巨大，教育領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。本研究從教師和學(xué)生的視角考察師范生對于人工智能教育應(yīng)用價值的認(rèn)知。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從教師角度來看，師范生認(rèn)為人工智能技術(shù)教育應(yīng)用的價值將體現(xiàn)在：提高教師工作效率占68.75%；減輕教師負(fù)擔(dān)占66.02%；幫助教師開展差異化教學(xué)占64.84%；提升教師信息技術(shù)能力占60.94%；改善教學(xué)效果占57.81%；幫助教師全面了解學(xué)生占47.66%。人工智能教育應(yīng)用的價值也表現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)上，調(diào)查結(jié)果顯示：可獲得個性化資源推薦與個人指導(dǎo)占73.44%；解決學(xué)習(xí)困難占67.19%；激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣占66.41%；可隨時獲取個人學(xué)習(xí)情況占64.45%；學(xué)習(xí)更為便捷高效占56.25%。

從整體上看，師范生能充分認(rèn)識到人工智能的教學(xué)價值與學(xué)習(xí)價值。通過進(jìn)一步訪談發(fā)現(xiàn)，師范生認(rèn)為人工智能并不會取代教師，智能時代的教育是“人機協(xié)作”的教育。教師不會因人工智能而退出講臺，相反，人工智能的加入將減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，以往繁瑣、重復(fù)的工作將交予人工智能，教師則有更多時間關(guān)注學(xué)生的個體，因材施教也因人工智能的加入而成為現(xiàn)實。

（4）人工智能教育應(yīng)用的風(fēng)險與局限

人工智能教育應(yīng)用價值與風(fēng)險共存。人工智能教育應(yīng)用風(fēng)險的認(rèn)知，一定程度上體現(xiàn)著師范生智能教育素養(yǎng)的高低。調(diào)查表明，75%的師范生認(rèn)為人工智能教育應(yīng)用“忽視對學(xué)生情感的關(guān)注”；72.27%師范生認(rèn)為可能導(dǎo)致“學(xué)生過度依賴技術(shù)”；其次是數(shù)據(jù)決定論帶來的風(fēng)險（64.45%）、學(xué)生隱私的問題（37.89%）、工作量的增加（22.66%）。師生情感交流是教育的重要部分，而學(xué)生技術(shù)依賴也是教育信息化推進(jìn)中的頑疾。因此，為師生交流提供足夠的情感關(guān)注并幫助學(xué)生理性使用技術(shù)是人工智能教育應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

人工智能教育應(yīng)用也因智能技術(shù)自身的不足或教育情境的要求而存有局限。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，師范生對于“人工智能并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域”和“決策和推理機制不完善（計算機處理問題的根本原理）”所占比例最高，分別為69.14%和66.8%，超過半數(shù)師范生選擇了“與學(xué)生無法暢通交流”，這些都將限制著人工智能教育的應(yīng)用。有學(xué)者指出[3]，動作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，在其認(rèn)知成分中可使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)，并非所有學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。

2.師范生對人工智能教育應(yīng)用的態(tài)度

態(tài)度通常表達(dá)著人類對于事物的情感，并直接影響著人類的行動。本研究將師范生的人工智能教育應(yīng)用態(tài)度分為期待、前景和意愿三個方面。

（1）人工智能教育應(yīng)用的前景

在師范生對人工智能教育應(yīng)用前景所持態(tài)度的調(diào)查中，46.48%的師范生表示前景可觀，39.06%持中立態(tài)度，14.45%的認(rèn)為難度較大?？傮w上看，師范生對人工智能教育應(yīng)用前景不太可觀，且持中立態(tài)度所占比例較大。

通過進(jìn)一步訪談獲知，師范生認(rèn)為人工智能教育應(yīng)用普及難度較大的原因有：缺乏國家政策和資金的支持；缺乏精通智能教育應(yīng)用的師資隊伍；教師教學(xué)觀念陳舊；人工智能教育技術(shù)較為復(fù)雜等。

（2）人工智能教育應(yīng)用的期待

在師范生對人工智能教育應(yīng)用期待的調(diào)查中，非常期待為19.53%，期待為23.05%，有點期待為49.61%，不期待為7.42%，根本不期待為0.39%?？梢?，絕大多數(shù)師范生對人工智能教育應(yīng)用充滿期待，但仍有8%的學(xué)生選擇了不期待或根本不期待，這可能與少數(shù)師范生對人工智能認(rèn)知度低有關(guān)。

通過進(jìn)一步訪談獲知，師范生對人工智能教育應(yīng)用的期待具體表現(xiàn)在：作業(yè)批改、可視化傳遞知識、促進(jìn)師生交互、建立成長檔案、課外一對一輔導(dǎo)、大數(shù)據(jù)分析。因此，人工智能教育產(chǎn)品應(yīng)著重上述功能的實現(xiàn)。

（3）人工智能教育應(yīng)用的意愿

態(tài)度往往表現(xiàn)為使用意愿，而意愿能有效預(yù)測未來的行為。本研究關(guān)注了師范生對于人工智能教育應(yīng)用的意愿。調(diào)查顯示，非常愿意者占14.84%，愿意者占53.91%，不愿意者占8.98%，非常不愿意者1.56%，還有20.7%的師范生選擇了不確定?？梢?，多數(shù)師范生對于人工智能教育應(yīng)用的意愿較強，愿意在智能教育教學(xué)中投入更多精力，并鼓勵身邊教師使用人工智能。通過進(jìn)一步訪談發(fā)現(xiàn)，降低人工智能教育應(yīng)用難度、提升教師專業(yè)素養(yǎng)與實踐能力能夠有效提高師范生的使用意愿。

三、研究結(jié)論與建議

1.研究結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，整體而言，師范生智能教育素養(yǎng)不高，表現(xiàn)為：對人工智能教育應(yīng)用的認(rèn)知全面但認(rèn)知度不高，態(tài)度積極但還需培育。

（1）師范生對人工智能教育應(yīng)用的認(rèn)知較為全面，但認(rèn)知度有待提升

當(dāng)前，師范生對人工智能教育應(yīng)用認(rèn)識比較全面，但仍有待提高。表現(xiàn)為：大多師范生了解人工智能教育應(yīng)用，且認(rèn)為有必要利用人工智能輔助教學(xué)；大多師范生對虛擬智能助手和教育機器人比較了解；大多師范生能準(zhǔn)確看待人工智能的教育影響，也能較客觀和辯證地看待人工智能教育應(yīng)用的局限；能認(rèn)識到人工智能可能帶來學(xué)生對技術(shù)的過度依賴和對學(xué)生情感關(guān)注的忽視。但存有一些待提升之處，如對人工智能關(guān)鍵技術(shù)中的深度學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)分析和情感計算等的學(xué)習(xí)。

總體而言，師范生較為認(rèn)可人工智能教育應(yīng)用的價值，相信人工智能能夠提高教師的工作效率，減輕教師負(fù)擔(dān)，能使學(xué)生們獲得個性化資源推薦與個人指導(dǎo)，且能正確地看待教師與人工智能的協(xié)同關(guān)系，正如余勝泉教授指出的“在未來教育中，教師將與人工智能協(xié)同共存。”[4]

（2）師范生對人工智能教育應(yīng)用的態(tài)度較為積極，但需要培育

當(dāng)前師范生對人工智能教育應(yīng)用持有積極的態(tài)度，具體表現(xiàn)為：認(rèn)同人工智能技術(shù)是現(xiàn)代教育發(fā)展的核心力量；大多師范生對人工智能教育應(yīng)用前景表示樂觀，并期待人工智能教育的應(yīng)用；同時表示會為智能教育的實施投入更多精力，并鼓勵他人使用人工智能教育產(chǎn)品。

但調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，仍有不少師范生對人工智能教育應(yīng)用表現(xiàn)出拒絕、觀望等態(tài)度。借鑒著名學(xué)者羅杰斯的創(chuàng)新擴(kuò)散理論，人們在面對新技術(shù)時，通常有五類人群，即創(chuàng)新者、早期采用者、早期眾多跟進(jìn)者、后期眾多跟進(jìn)者和滯后者，且比例較為接近，但這與國家對教師主動適應(yīng)人工智能技術(shù)的要求還有一定差距，仍需通過相關(guān)措施來培育。

2.建議

為幫助師范生精準(zhǔn)認(rèn)識人工智能的教育應(yīng)用，形成主動適應(yīng)人工智能技術(shù)的態(tài)度，國家、學(xué)校、自身應(yīng)協(xié)力合作，共同提升師范生的智能教育素養(yǎng)。

（1）政府的支持

目前，我國人工智能教育應(yīng)用還處于起步階段，政府重視人工智能的教育應(yīng)用，將其作為我國教育信息化2.0時期的主要任務(wù)；同時應(yīng)加大資金的投入，吸引更多人工智能專業(yè)人員與教育研究者投入到 AI 教育應(yīng)用的研究與實踐中來[5]；最后，政府應(yīng)加大學(xué)校人工智能的軟硬件投入。同時，人工智能教育應(yīng)用剛剛興起，高校人工智能的發(fā)展不僅面臨人才短缺的問題，相關(guān)軟硬件設(shè)施也較為缺乏，政府應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、政策等方面支持高校軟硬件建設(shè)以及人工智能教育的開展。

（2）高校的引導(dǎo)

高校需開設(shè)人工智能教育應(yīng)用相關(guān)課程。[6]除現(xiàn)有專業(yè)課程外，增加大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等基礎(chǔ)性知識，以及技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的介紹和學(xué)習(xí)。有條件的學(xué)?？梢詥为氶_設(shè)人工智能等相關(guān)課程，通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，為未來教育工作者提供相應(yīng)的知識和技術(shù)儲備。

高校還可以舉辦人工智能教育相關(guān)的講座、比賽。學(xué)校可聘請人工智能教育應(yīng)用相關(guān)專家開設(shè)講座，提升師范生人工智能應(yīng)用意識；學(xué)校還可舉行各種人工智能教育應(yīng)用相關(guān)比賽，如人工智能參與教學(xué)過程的教學(xué)設(shè)計大賽，通過比賽將課本所學(xué)知識運用到實際當(dāng)中，從而提升師范生的人工智能教育應(yīng)用能力。

高校還要鼓勵師范生參與人工智能的教學(xué)實踐。在具備人工智能教育的知識和能力之后，教師應(yīng)適當(dāng)開展人工智能教學(xué)，并在課堂上帶動師范生參與人工智能教學(xué)實踐，比如在課堂上運用互動反饋技術(shù)時，要求學(xué)生通過自帶設(shè)備及時發(fā)表評論，以供教師了解當(dāng)前教學(xué)的難度、進(jìn)度等，進(jìn)而能夠及時調(diào)整教學(xué)。

（3）自身的主動發(fā)展

樹立正確的智能教育理念。教育理念通常影響著教學(xué)實踐，人工智能表面上是給教育教學(xué)帶來了新的裝備，其本質(zhì)將是一種新的教育理念。因此，師范生需要關(guān)注人工智能給教育、教學(xué)與學(xué)習(xí)等帶來的改變，特別是教師能轉(zhuǎn)變角色，形成新的教育理念來應(yīng)對智能教育的挑戰(zhàn)。充分認(rèn)識到智能教育是教師與人工智能協(xié)作的教育，會使用人工智能進(jìn)行教學(xué)的教師將取代不會使用的教師。

提升人工智能教育應(yīng)用能力。在理念形成的過程中，師范生需注重自身人工智能教育應(yīng)用能力的提升，一方面，積極參與學(xué)校的課程學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)人工智能教育應(yīng)用的相關(guān)知識，并參與人工智能相關(guān)的實踐活動，提高自身的智能教育素養(yǎng)；另一方面，要充分利用非正式學(xué)習(xí)提升智能教育素養(yǎng)，由于各方面原因，學(xué)校開設(shè)的智能教育素養(yǎng)課程相對滯后，這就需要師范生能充分利用非正式學(xué)習(xí)的機會，如通過慕課來學(xué)習(xí)人工智能課程，為智能教育做足準(zhǔn)備。

四、結(jié)束語

人工智能是一把“雙刃劍”，對于教育的價值利弊兼有。在人工智能時代，或?qū)⒖梢哉嬲龑崿F(xiàn)我們長久以來夢寐以求的個性化教育和因材施教。[7]但也有學(xué)者擔(dān)心人工智能教育應(yīng)用存在泄露相關(guān)隱私等可能，使得特定個體可能遭受到相應(yīng)的傷害[8]。這些觀點常給人工智能教育應(yīng)用帶來倫理困境。然而，技術(shù)本無好壞，關(guān)鍵在于人類的利用。人類已進(jìn)入了人工智能時代，值得期待，在國家、學(xué)校與師范生自身的努力下，人工智能技術(shù)將在教育中得以普及應(yīng)用，教師智能教育素養(yǎng)將得以普遍提升，我國將進(jìn)入智能教育的新時代。

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（編輯：王曉明）