小學(xué)教師人工智能輔助教學(xué)使用意愿及影響因素

摘要：近年來，人工智能在數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。在教育現(xiàn)代化的背景下，教師是推動(dòng)人工智能教育深化發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。本文旨在探究小學(xué)教師對(duì)人工智能輔助教學(xué)使用意愿及其影響因素，基于技術(shù)-組織-環(huán)境（TOE） 模型和技術(shù)接受模型（TAM） 的理論框架，對(duì)984名廣東省小學(xué)教師進(jìn)行了問卷調(diào)查，并訪談了3名教師。結(jié)果顯示：人工智能輔助教學(xué)使用意愿與教齡、教師職稱、學(xué)校地理位置無顯著相關(guān)；個(gè)人因素（自我效能感和過往經(jīng)驗(yàn)）、技術(shù)因素（便利性和易用性）及學(xué)校因素（學(xué)校支持和氛圍）與使用意愿呈正相關(guān)。因此，提高教師對(duì)技術(shù)的自我效能感，增強(qiáng)工具的實(shí)用性，并提供合理的培訓(xùn)，將有助于提高教師采用人工智能的意愿。

關(guān)鍵詞：小學(xué)教師；人工智能；輔助教學(xué)；使用意愿；影響因素；TAM-TOE模型

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）32-0175-04 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID） ：

0 引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能在教育中的應(yīng)用日益廣泛。這種趨勢(shì)帶來了教育領(lǐng)域的深刻變革，尤其是在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)的融入教學(xué)，傳統(tǒng)的教育模式面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為了促進(jìn)教育的創(chuàng)新與發(fā)展，教師作為基礎(chǔ)教育的實(shí)踐者，需要重新審視教育技術(shù)，并積極探索將人工智能技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中的可能性。然而，教師對(duì)人工智能及其應(yīng)用的理解仍然有待加強(qiáng)。

目前，大量的研究聚焦人工智能在教育領(lǐng)域的前景分析，如楊海燕、李濤對(duì)ChatGPT教學(xué)應(yīng)用分析，諾克斯等對(duì)于大數(shù)據(jù)、人工智能與未來學(xué)習(xí)的潛力和機(jī)會(huì)的反思等[1]。但教師使用人工智能意愿的現(xiàn)有研究中缺乏理論框架，以及基于理論框架的實(shí)證分析。因此，本研究旨在通過問卷調(diào)查和訪談，探究廣東省小學(xué)教師應(yīng)用人工智能輔助教學(xué)的意愿及其影響因素，以期為教師使用生成式人工智能輔助教學(xué)提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 理論框架

本文主要借助技術(shù)-組織-環(huán)境模型（TOE）和技術(shù)接受模型（TAM），構(gòu)建影響小學(xué)教師使用人工智能輔助教學(xué)意愿的因素的研究模型，以問卷調(diào)查和教師訪談的形式收集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。

1.1 TAM 模型

本文以TAM模型為基礎(chǔ)，從個(gè)體的角度分析教師對(duì)人工智能技術(shù)的態(tài)度。技術(shù)接受模型（TAM，Tech? nology Acceptance Model） 是美國(guó)Davis[2]等研究人員用于探究和分析信息技術(shù)如何被人們接受的模型。iToAr）M ， 模模型型基中于包理括論了計(jì)有劃用行性為（P（UT）h e、o易ry用 of 性Pla（PnEneOdU B） e和ha行v?為意向（BI） 等因素。其中，有用性主要來自期望理論模型中的使用績(jī)效認(rèn)知，指?jìng)€(gè)體判斷具體事物將提升工作效率的程度，易用性來自Bandura的自我效能理論中的自我效能，指?jìng)€(gè)體主觀層面判斷使用的困難水平。該模型認(rèn)為人們接受或拒絕信息技術(shù)時(shí)，有用性感知和易用性感知是對(duì)用戶的使用態(tài)度產(chǎn)生影響的兩個(gè)最重要因素。

1.2 TOE 模型

本文對(duì)外部變量的選擇，考慮TOE模型。TOE模型是用于分析和解釋新技術(shù)被采用的因素的理論框架。Tornatzky 和 Fleischer 認(rèn)為當(dāng)人們?cè)诓杉{一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的過程中，將受到技術(shù)（Technology） 、組織（Or? ganization） 、環(huán)境（Environment） 三方面因素的影響[3]。在該模型中，技術(shù)、組織、環(huán)境三個(gè)方面是影響人工智能輔助教學(xué)使用意愿的主要因素。

1.3 TAM-TOE 模型

雖然TAM模型和TOE模型都與技術(shù)采用有關(guān)，但二者的焦點(diǎn)和范圍各有側(cè)重。TAM更專注于內(nèi)部因素，如個(gè)人層面的感知和態(tài)度，而TOE模型更專注于組織、環(huán)境、技術(shù)層面等外部因素，將TOE模型與TAM模型進(jìn)行結(jié)合，綜合其各自優(yōu)勢(shì)，能較全面地探究影響因素。在本文中，將TOE模型涉及的技術(shù)、組織、環(huán)境變量作為TAM模型的外部變量，與TAM模型其他因素相結(jié)合，整合成分析小學(xué)教師對(duì)人工智能輔助教學(xué)使用意愿的TAM-TOE模型，為此次研究提供了更全面的分析框架，如圖1 所示。 為了更好地認(rèn)識(shí)影響小學(xué)教師在教學(xué)中使用人工智能的因素，本研究將TOE 模型中“組織因素”引申為學(xué)校因素，并兼顧考慮教師的個(gè)人因素，如教師過往經(jīng)驗(yàn)、自我效能感等。

其中，便利性是指一個(gè)人在使用某一系統(tǒng)或技術(shù)時(shí)能夠給他帶來好處的多少。易用性是一個(gè)人在使用某一系統(tǒng)或技術(shù)時(shí)自身對(duì)使用的輕松程度的判斷。在其他條件相同的情況下，當(dāng)一個(gè)人認(rèn)為一項(xiàng)技術(shù)比另一項(xiàng)技術(shù)更容易使用時(shí)，往往這項(xiàng)技術(shù)越容易被接受。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 研究方法

采用問卷調(diào)查和訪談相結(jié)合的研究方法。首先，以廣東省范圍內(nèi)21個(gè)地級(jí)市的小學(xué)教師為研究對(duì)象進(jìn)行問卷調(diào)查， 再對(duì)個(gè)別研究對(duì)象進(jìn)行深入訪談。調(diào)查小學(xué)教師對(duì)人工智能的使用情況與意向。問卷包括4個(gè)部分，第一部分為個(gè)人信息，第二部分為人工智能使用情況，第三部分劃分為4個(gè)維度，其中包括個(gè)人因素、技術(shù)因素、學(xué)校因素和環(huán)境因素，第四部分為存在的挑戰(zhàn)與困惑。發(fā)放問卷1 200份，其中有效問卷984份，有效回收率為82.0%。筆者使用SPSS 26進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用定性的編碼分析訪談數(shù)據(jù)。

2.2 研究工具

基于研究模型，本研究中的調(diào)查問卷采用了李克特 5 點(diǎn)計(jì)分法（1= 完全不符合，5= 完全符合），分?jǐn)?shù)越高表明在該項(xiàng)內(nèi)容上教師表現(xiàn)水平越高。數(shù)據(jù)收集后，本研究運(yùn)用 SPSS對(duì)整體樣本進(jìn)行信度檢驗(yàn)，一致性系數(shù)Cronbach’s Alpha 系數(shù)為 0.81， KMO 系數(shù)為 0.882，說明數(shù)據(jù)整體具有較高的信度和效度，可用于進(jìn)一步分析。

3 研究分析

3.1 描述性統(tǒng)計(jì)

通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析、t 檢驗(yàn)和方差分析，各變量在教齡、職稱、學(xué)校所在城市均無差異，p>0.05，說明小學(xué)教師的使用意向與教師的教齡、職稱、學(xué)校所在城市均無關(guān)。

3.2 各影響因素間的相關(guān)分析

由表2可知，除了環(huán)境因素外，個(gè)人因素（r=0.283， P<0.01） 、學(xué)校因素（r=0.438， P<0.01） 、技術(shù)因素（r= 0.405， P<0.01） 與教師生成性人工智能的使用意愿之間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，說明三個(gè)因素與教師使用人工智能的意愿關(guān)系密切。其中，學(xué)校因素與教師的意愿的相關(guān)性最強(qiáng)。同時(shí)，相關(guān)分析數(shù)據(jù)中數(shù)值小于 0.8，代表這三個(gè)因素之間不存在共線性問題，確保了后期回歸分析結(jié)果的有效性。

3.3 各影響因素間的回歸分析

多元回歸分析如表 3 數(shù)據(jù)所示，在本次研究所選擇的5個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)（β） 中，個(gè)人因素（β= 0.19，P＜0.01） 、學(xué)校因素（β=0.33，P＜0.01） 、技術(shù)因素（β=0.22，P＜0.01） 與教師使用生成性人工智能意愿均存在顯著正向相關(guān)關(guān)系，具有正向預(yù)測(cè)作用。

3.4 定性分析

除了上述的定量分析外，結(jié)合訪談數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)，人工智能的重大變革與教師認(rèn)知之間的沖突引起教師的技術(shù)焦慮，這些技術(shù)焦慮也影響了教師對(duì)人工智能技術(shù)的使用意愿。一方面，教師對(duì)人工智能技術(shù)及其與教育融合的部分了解甚少，難以感知人工智能技術(shù)在教師職業(yè)中的有用性；另一方面，大多數(shù)一線小學(xué)教師從未使用過人工智能工具，且普遍認(rèn)為人工智能技術(shù)應(yīng)用門檻高，有畏難情緒。

不少教師在訪談中還對(duì)人工智能技術(shù)在課堂中不可控的風(fēng)險(xiǎn)表示擔(dān)憂。如在課堂中，由于人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)和模型本身都具有不可控性，在學(xué)生與人工智能交流的過程中可能會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生，偏離教學(xué)設(shè)計(jì)。有部分教師則是對(duì)自身信息化能力表示憂慮，還有少部分教師表示擔(dān)心自己的教學(xué)模式、教學(xué)理念無法與時(shí)俱進(jìn)。這些焦慮情緒可能導(dǎo)致小學(xué)教師使用人工智能技術(shù)的意愿降低。這一結(jié)論與1997 年美國(guó)心理學(xué)家 Weil 和 Rosen 關(guān)于“技術(shù)壓力”的研究一致，即人們?cè)谑褂糜?jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)時(shí)產(chǎn)生的焦慮心理或消極低落的情緒，將導(dǎo)致對(duì)技術(shù)的消極認(rèn)知和態(tài)度[4]。

4 研究發(fā)現(xiàn)

基于TAM-TOE模型，本文分析了小學(xué)教師對(duì)于教學(xué)中應(yīng)用人工智能意愿及其影響因素。通過相關(guān)分析和回歸分析發(fā)現(xiàn)，除環(huán)境因素外，個(gè)人因素、技術(shù)因素和學(xué)校因素均會(huì)對(duì)教師使用人工智能意愿產(chǎn)生顯著的正向影響關(guān)系。

4.1 學(xué)校因素

學(xué)校對(duì)教師使用人工智能的支持程度與科組社群的氛圍將顯著影響教師使用人工智能的意愿。

（1） 學(xué)校的支持條件

學(xué)校對(duì)于教師的支持程度越高，教師使用人工智能參與課堂教學(xué)的意愿就會(huì)越高。支持條件包括資料設(shè)備和培訓(xùn)支持兩個(gè)方面。

廣東省人工智能在教學(xué)的應(yīng)用還處于試點(diǎn)階段，暫未實(shí)現(xiàn)全省的覆蓋。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)處于試點(diǎn)學(xué)?；蛟圏c(diǎn)區(qū)域的教師通過培訓(xùn)了解更多人工智能在教學(xué)一線的應(yīng)用，對(duì)人工智能技術(shù)有用性的感知更強(qiáng)，使用人工智能的意愿更為強(qiáng)烈。而有部分城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地區(qū)缺少相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)，當(dāng)?shù)亟處煂?duì)人工智能技術(shù)的了解較少，對(duì)技術(shù)有用性的感知較弱，使用人工智能技術(shù)意愿相對(duì)較低。

學(xué)校若增設(shè)有針對(duì)性的教師培訓(xùn)，如人工智能的基本原理、操作方法以及教學(xué)策略等方面的內(nèi)容，能增強(qiáng)教師利用人工智能技術(shù)進(jìn)行教育教學(xué)的能力，提升教師對(duì)人工智能技術(shù)有用性的感知，進(jìn)而提高教師使用的意愿。另一方面，學(xué)校為教師使用人工智能提供充分的技術(shù)支持，教師在遇到困難時(shí)能夠從學(xué)校提供的技術(shù)支持中得到幫助，更容易感知到技術(shù)的易用性。

（2） 科組社群的氛圍

科組社群的氛圍影響教師使用人工智能的意愿。Schroeder[5]等在研究中也指出，當(dāng)周圍環(huán)境中越來越多人使用新技術(shù)，且在使用反饋良好的情形下，其他教師愿意相信人工智能在教學(xué)中發(fā)揮著巨大的作用。當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)教學(xué)方式，使用人工智能融入教學(xué)，對(duì)學(xué)生的促進(jìn)作用更大時(shí)，其使用人工智能的意愿會(huì)提高。

調(diào)查結(jié)果顯示，當(dāng)越來越多人使用人工智能并反饋良好時(shí)，其他教師的使用意愿會(huì)提高。教師間的互助行為不僅提高使用意愿，還有助于提高技術(shù)水平和合作關(guān)系。

4.2 技術(shù)因素

人工智能技術(shù)在教學(xué)工作中所呈現(xiàn)出的高效性與復(fù)雜性，成為顯著影響教師使用意愿的關(guān)鍵因素。

（1） 高效性

當(dāng)教師充分認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)在教學(xué)中展現(xiàn)出的高效效能時(shí)，對(duì)于使用人工智能技術(shù)的積極性將大幅提升。這種高效性具體表現(xiàn)在能有效整合教學(xué)資源、極大提升教學(xué)流程的效率，并為學(xué)生提供定制化、精確化的學(xué)習(xí)服務(wù)，進(jìn)而推動(dòng)教育教學(xué)領(lǐng)域邁向更加創(chuàng)新和先進(jìn)的發(fā)展階段。

（2） 復(fù)雜性

當(dāng)教師感知到人工智能技術(shù)易于操作且不需占用額外的時(shí)間和精力時(shí)，教師使用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)的意愿更高。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，部分工具和技術(shù)在安裝和使用方面的復(fù)雜性高，與現(xiàn)有的課程和教學(xué)資源不兼容，教師需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間和精力去了解和學(xué)習(xí)，但最終的教學(xué)效率和效果沒有達(dá)到理想，反而增加了教師的工作負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致教師對(duì)人工智能技術(shù)的易用性感知弱，大大降低教師的使用意愿。當(dāng)提供的功能、資源與實(shí)際工作的匹配程度越高，教師越認(rèn)為人工智能的技術(shù)對(duì)教學(xué)工作是有用的，越愿意嘗試和接受。

4.3 個(gè)人因素

本文發(fā)現(xiàn)個(gè)人因素與教師使用人工智能的意愿有顯著關(guān)系。其中，個(gè)人因素包括自我效能感、教師個(gè)人過往經(jīng)驗(yàn)以及教師對(duì)人工智能的技術(shù)焦慮。個(gè)人因素導(dǎo)致部分教師熱情地接受這項(xiàng)技術(shù)，而有的教師則與人工智能保持距離，維持現(xiàn)有的教學(xué)方式。

小學(xué)教師的自我效能感與人工智能的使用意愿之間存在著統(tǒng)計(jì)意義上顯著的相關(guān)關(guān)系，具體來說，自我效能感較高的小學(xué)教師在教學(xué)中使用人工智能的意愿相對(duì)較高，也更傾向于將人工智能與教學(xué)深度融合。

部分教師表示與人工智能產(chǎn)品接觸得較早，積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這些積極的使用經(jīng)驗(yàn)促使他們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中不斷對(duì)新出現(xiàn)的信息技術(shù)進(jìn)行嘗試。而另一些偏好傳統(tǒng)教學(xué)模式的教師對(duì)人工智能技術(shù)的了解較少，對(duì)人工智能技術(shù)在教育中應(yīng)用的可靠性缺乏信心，使用人工智能技術(shù)的意愿較弱。

4.4 環(huán)境因素

研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素對(duì)于教師采納人工智能的意愿無顯著影響。這些環(huán)境因素包括社會(huì)層面對(duì)人工智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)的大量宣傳、相關(guān)教育部門下達(dá)的一些文件、市場(chǎng)上逐漸泛濫的技術(shù)產(chǎn)品、科技公司對(duì)教育技術(shù)應(yīng)用的影響等。這說明小學(xué)教師使用人工智能的意愿更趨向于理性判斷，不容易受到社會(huì)外部宣傳和環(huán)境的影響。

5 對(duì)策與建議

5.1 學(xué)校層面

（1） 資料設(shè)備

學(xué)校應(yīng)提供基本的數(shù)字化教育設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等，以及良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。同時(shí)，提供關(guān)于人工智能融入教學(xué)的技術(shù)手冊(cè)，幫助教師自主學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)技術(shù)。

（2） 培訓(xùn)支持

學(xué)校應(yīng)提供專業(yè)培訓(xùn)，詳細(xì)解答人工智能在教學(xué)中的應(yīng)用，組織教師參與實(shí)踐項(xiàng)目，讓教師親身體驗(yàn)人工智能的實(shí)際應(yīng)用，提高對(duì)人工智能技術(shù)的理解和使用意愿。

5.2 技術(shù)層面

人工智能的技術(shù)提供方應(yīng)降低人工智能技術(shù)的使用門檻，簡(jiǎn)化操作邏輯和優(yōu)化界面設(shè)計(jì)；通過充分的測(cè)試和規(guī)則預(yù)設(shè)，提供可靠、準(zhǔn)確的人工智能服務(wù)；解決教師在使用過程中可能出現(xiàn)的問題，提供及時(shí)技術(shù)支持。

5.3 個(gè)人層面

（1） 技術(shù)焦慮

積極引導(dǎo)有技術(shù)焦慮的教師轉(zhuǎn)變觀念，客觀了解人工智能技術(shù)，通過培訓(xùn)提高對(duì)技術(shù)便利性和易用性的感知，激發(fā)使用興趣。

（2） 自我效能感

教師對(duì)人工智能技術(shù)便利性和易用性的感知以及成功使用人工智能的經(jīng)驗(yàn)將提高自我效能感。另外，學(xué)校的激勵(lì)、同事的支持和家長(zhǎng)的認(rèn)可也能增強(qiáng)教師的自我效能感。

（3） 過往經(jīng)驗(yàn)

在教師使用人工智能獲得不良體驗(yàn)時(shí)，應(yīng)針對(duì)不良體驗(yàn)出現(xiàn)的原因提供相應(yīng)的培訓(xùn)和指導(dǎo)；在教師尚未有使用經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可以提供基礎(chǔ)的培訓(xùn)，幫助他們克服陌生感和困難。

6 結(jié)束語

隨著人工智能技術(shù)的日新月異，國(guó)家對(duì)其重視程度日益提升，人工智能與教育的深度融合已成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流。然而，當(dāng)前面臨的問題是，學(xué)校對(duì)教師的條件支持尚顯不足，科組內(nèi)使用人工智能技術(shù)的氛圍尚待提升，教師的自我效能感普遍較弱。更有一部分教師因種種原因，對(duì)嘗試使用人工智能技術(shù)持謹(jǐn)慎甚至抵觸態(tài)度。為了推動(dòng)人工智能技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，學(xué)校、科組以及人工智能技術(shù)提供方必須攜手并進(jìn)，形成合力，持續(xù)激發(fā)教師使用人工智能技術(shù)的熱情，提升其使用意愿。

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【通聯(lián)編輯：王力】

基金項(xiàng)目：廣東省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（No：S202314278026）