师范生智能教育素养：框架构建、现状调查与培养路径 *

王润兰，李梦雪

(河北师范大学 教育学院，河北 石家庄 050024)

人工智能技术与教育的融合，改变着教育生态，也对人才培养目标与教师教育提出新挑战。《中共中央 国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》(2018年)明确提出要大力振兴教师教育，不断提升教师专业素养能力。《教育部办公厅关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》(2018年)中将智能教育素养提升行动作为主要工作内容之一，要求对教师智能教育素养进行培训。为深入推进人工智能等新技术与教师队伍建设的融合，推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学[1]，2021年9月，教育部又启动了第二批人工智能助推教师队伍建设试点工作，从国家层面对智能教育素养进行了顶层设计。师范生作为教师队伍的后备军，身兼“受教者”与“从教者”两种角色，他们智能教育素养的高低不仅影响自身从教的胜任力，也关系到未来人才的培养。在当今背景下，整体提升师范生智能教育素养已成为师范院校必须关注并面对的一个现实问题。

一、智能教育素养概念辨析

素养是广受学界关注的一个概念，虽然研究者对其界定的视角有所不同，但普遍认为“素养以人的发展作为基点，是人的内在品质”[2]这一表述。随着时代的发展和社会的变迁，素养的内涵和外延也在不断扩充。作为智能时代教师必备的内在品质和技能，智能教育素养已成为师范生应对未来教师角色的核心能力之一。为进一步明晰智能教育素养的内涵，有必要对智能教育素养的演化历程及相关概念进行梳理和辨析。

(一)智能教育素养概念的演化

教育作为伴随人类生产劳动产生的社会现象，社会形态的每一次变革都对教育提出新要求，导致教育目标、内容等发生改变[3]，教师的知识、能力也会随着技术的发展与社会进化被不断重构。智能教育素养是人工智能时代教师的基本素养，它的概念大致经历了信息素养——数字素养——智能教育素养三个发展阶段。

1974年，美国信息产业协会主席保罗·泽考斯基(Paul Zurkowski)正式提出“信息素养”一词，认为信息素养是指利用信息工具进行检索，解决信息问题的能力。随着信息化的深入推进，信息检索能力已不能满足教师教学的需求，信息素养的内涵从检索信息扩展为正确地认识、检索、评价与利用信息，重在提高教师的批判性思维和问题解决的能力。2011年，美国教育工作者指导委员会制定了《教师教育信息素养标准》，指出教师在教学工作中需要发展和应用的信息素养知识与技能，包括定义与阐明对信息的需求、定位与选择信息、组织与分析信息、处理与呈现信息、评估与寻找信息、有道德地使用与传播信息六大标准。2018年，我国教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，提出要全面提升师生信息素养，使之具备信息思维，能够应用信息技术解决教学、学习与生活中的问题，适应信息社会发展的要求[4]。

伴随着数字技术在教育教学中的广泛应用，数字素养(Digital Competence)的概念随之出现。以色列学者阿尔卡来(Alkalai)于1994年首次提出数字素养的概念。十年后，他总结了包括图片—图像素养、再创造素养、分支素养、信息素养、社会—情感素养五个要素的数字素养框架。近几年，欧美等国家更倾向于使用“数字素养”来表示社会公民21世纪应具备的关键能力。如2005年，欧盟委员会发布《核心素养：欧盟参考框架》，提出数字素养、使用母语交流的能力、使用外语交流的能力、数学素养与科技素养、学会学习、社会与公民素养、主动与创新意识、文化意识与表达的终身学习八大核心素养。2017年，欧洲联合研究中心制定出版《欧洲教育工作者数字素养框架》，为欧盟成员国提供了通用的数字素养框架[5]。随后，挪威发布了《教师专业素养框架》，明确提出要把数字素养作为教师素养的重要组成部分。作为数字化转型的关键支撑，数字素养是信息素养在当前阶段的典型体现[6]。2021年，我国中央网络安全和信息化委员会印发《提升全民数字素养与技能行动纲要》，要求全面提升我国全体公民的数字素养与技能，具备数字素养的未来社会数字公民已成为提升国际竞争力的关键指标[7]。可见，数字素养已经成为数字时代合格教师的基本素质和要求。

随着人工智能技术的发展及其在日常生活与教育领域应用的日益普及，智能教育素养的相关概念开始进入人们的视野。智能教育素养是在人工智能教育应用大背景下，信息素养、数字素养概念的新表征，具有鲜明的时代特征，符合事物发展螺旋上升的规律。

(二)智能教育素养相关概念辨析

与智能教育素养相近的概念有“智能素养”与“人工智能素养”。这三个概念既有相同之处，也存在差异。

1.智能素养

2002年，王璟在《论现代行政秘书人员之智能素养》中最先提出“智能素养”的概念，将其界定为知识和能力方面的素养[8]。这一时期，智能素养中的“智能”多指“人类智能”，是人类心智进化各阶段保有的能力和智能方式[9]。技术发展到今天，“智能”已扩展为人机协同的融合智能。汪明认为智能素养是核心素养中“信息意识”在智能时代的进一步明确、丰富和提升，包括智能知识、智能能力、智能情意与智能伦理[10]。王娇等认为智能素养主要包含基础知识、核心能力与伦理态度三个部分[11]。郑勤华等则将智能素养定位为个体面向智能时代应具备的关键能力，这种素养不仅关注个体对人工智能内容的了解，更关注个体应对人机协同的能力[12]。

2.人工智能素养

坎德霍夫(Martin Kandlhofer)于2016年首次提出人工智能素养(AI literacy)的概念，指出人工智能素养将与经典素养(阅读/写作)一样重要[13]，并针对不同教育水平、不同年龄组的学习者构建了人工智能教育概念模块，以培养人工智能素养。其后，有关人工智能素养的研究逐渐增多。如Long等将人工智能素养定义为批判性地评估人工智能技术，与人工智能进行沟通与协作的能力[14]。许亚锋等认为人工智能素养关注的是个体适应人工智能时代工作、学习和生活所需的能力[15]。整体上，人工智能素养有广义与狭义之分。狭义的人工智能素养指向以人工智能为内容的教育，要求能够获取、应用、管理与评价人工智能。而广义的人工智能素养旨在促进个体的智能发展，是公民在智能时代应具备的基本素养。当然，亦有学者将广义的人工智能素养与智能素养等同，在概念和内容上并不加以区分。

3.智能教育素养

智能教育素养的概念出现较晚，是在2018年教育部办公厅发布的《关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》中第一次被提出。通知中虽然未对智能教育素养的概念进行界定和解读，但却明确提出要对试点学校教师开展智能教育素养提升行动，推动教师积极运用人工智能技术，改进教育教学、创新人才培养模式[16]。自此，有关智能教育素养的研究逐渐增多并呈现上升趋势。相关研究中，郭炯等将智能教育素养定义为智能时代教师开展人机协同教学工作的能力、思维和品质[17]。李湘认为智能教育素养是智能时代教师信息技术素养的升级和拓展[18]。胡小勇等认为智能教育素养是以创意为内核，教师基于知识、能力、思维、文化价值协同发展的教学实践过程[19]。刘斌将智能教育素养界定为人工智能时代教师的一种专业素养，是知识、能力、态度和伦理的集合[20]。

综上所述，智能素养、人工智能素养与智能教育素养目前都没有被大家所公认的、确切的定义。从师范生这一视角看，智能教育素养比智能素养与人工智能素养更能体现教师“教书育人”的独特诉求和教师教育特色。因此，本研究使用“智能教育素养”这一概念来阐述智能时代教师与作为未来教师的师范生应掌握的核心素养。

通过对政府文件内容与现有智能教育素养概念的梳理和分析，笔者认为：智能教育素养是指智能时代教师为了适应终身学习与人才培养的需要，通过自主学习与训练而形成的，集知识、能力、情感、伦理态度与价值观于一体的综合素养。这种素养是教师自主的、需要后天习得的一种学习行为，其内容会随着技术的发展和社会的需求动态变化。它是信息素养、数字素养的延伸，亦是这两个概念在人工智能时代的新表征，而针对师范生这一群体，智能教育素养还要考虑师范生角色的特殊性，不仅要满足其未来教育教学工作的需要，也要符合师范类专业认证的毕业要求及学生核心素养的培养需求。

二、师范生智能教育素养框架构建

为明确师范生智能教育素养职前学习阶段与职后从教阶段的表现形式，以便有针对性地对师范生智能教育素养进行培养，需在深刻把握师范生智能教育素养内涵的基础上，构建师范生智能教育素养框架。

笔者在中国知网进行高级检索，检索时间限定为2018年8月7日(智能教育素养首次提出时间)—2022年7月28日，以“智能教育素养”进行主题检索，共检索到379篇文献；以“智能教育素养框架”进行主题检索，检索到4篇文献；以“智能教育素养框架”并含“师范生”进行同样检索，仅检索到1篇文献。检索结果表明，对师范生智能教育素养的研究尚未引起更多人的关注。

通过对检索出的文献进行筛选和阅读，将无关文献剔除，得到与智能教育素养框架相关的文献共6篇，各文献的智能教育素养框架内容如表1所示。

表1 现有文献中的智能教育素养框架

续表1

通过对表1所列文献的研究与分析，发现现有的智能教育素养框架均指向在职教师，未体现出师范生身兼在校学生与未来教师双重角色这一属性对智能教育素养的特殊需求。基于此，笔者从师范生未来教师工作岗位所需的教师专业素养和师范生身为在校学生核心素养培养的需求出发，结合师范类专业认证的毕业要求设计了师范生智能教育素养维度模型，如图1所示。

图1 师范生智能教育素养维度模型

从图1可见，人工智能技术与学生核心素养和教师专业素养相融合，形成了师范生为满足自身发展所需要的智能学习素养和师范生作为未来教师应具备的智能教学素养，而职业道德素养是师范生从学生角色过渡到教师角色必须着重培养的行为规范与准则，贯穿于师范生培养的全过程。这三个维度与师范类专业认证中师范生应达到的“一践行三学会”，即践行师德、学会育人、学会教学、学会发展的毕业要求相对应，它们共同构成了师范生智能教育素养模型。

该模型中，智能学习素养是发展之源，解决的是师范生如何“发展”的问题，是师范生在智能时代为满足终身学习和专业发展需要应掌握的知识、能力与态度；智能教学素养是教学之本，主要解决师范生在人工智能环境下未来从教如何“教学”的问题，是合理运用人工智能教学工具进行教学、管理与评价等方面的能力；职业道德素养是育人之魂，着重解决师范生如何“育人”的问题，是师范生从学生培养阶段到职后从教阶段需不断增强的师德师风与综合育人的品格，在未来的教育生态中，人机协同将成为常态，教师更多的是要发挥育人功能，要更多的对学生进行情感关怀与价值引领。教师应当承担起对学生心理与情感发展的责任。

在上述模型的基础上，结合师范类专业认证“一践行三学会”的毕业要求，笔者构建了师范生智能教育素养框架，如表2所示。

表2 师范生智能教育素养框架

三、师范生智能教育素养现状调查与分析

(一)问卷设计与调查

1.问卷设计

为了解现阶段师范生智能教育素养现状，为师范生职前职后一体化智能教育素养培养提供有效路径，笔者基于上文提出的师范生智能教育素养框架编制了《师范生智能教育素养现状调查》问卷。调查问卷共18题，其中智能学习素养维度6题，智能教学素养维度7题，职业道德素养维度5题。采用李克特五级量表进行评分，非常符合分值为5，比较符合分值为4，一般分值为3，不符合分值为2，非常不符合分值为1。调查结果使用spss22.0软件进行统计与分析。

2.问卷调查

(1)调查对象的确定

H师范大学是省人民政府与教育部共建的省属重点大学，省“双一流”建设一层次高校。据全国教师管理信息系统数据分析，该校培养的师范生专任教师数量位居全国首位[21]，其师范生培养工作曾得李克强总理、刘延东副总理和任友群司长的充分肯定，选择该校师范生作为调查对象，一定程度上可以代表师范生的整体智能教育素养情况。考虑到问卷中涉及智能教学素养的内容，调查对象限定为已经完成顶岗实习任务的全日制本科师范生。本次调查采用问卷星发放，调查时间为2022年5—6月。共回收问卷740份，有效问卷703份，有效率达95%，调查样本涵盖了该校本科师范生涉及的教育学、法学、理学、管理学、文学、历史学、艺术学、工学八大学科门类，样本分布情况如表3所示。

表3 调查样本分布情况

(2)信效度检验

信效度是衡量问卷测试结果准确性和稳定性的依据。信度分析用于测量样本回答的结果是否可靠，效度分析用于测量题项设计是否合理。

为确保数据的有效性，笔者选取H师范大学部分学生进行了小范围预调查，问卷KMO系数与整体克隆巴赫系数均大于0.8，通过信效度检验。其中，智能教学素养维度“我熟悉人工智能教学”与职业道德素养维度“我能够在教学中保护学生的个人隐私数据”两个题项删除后的克隆巴赫系数均大于维度总体克隆巴赫系数。因此对这两个题目进行了修改并展开第二次预调查，确定最终问卷。

正式调查后，笔者再次对问卷进行信效度检验。问卷整体及各维度标准化后的克隆巴赫系数分别为0.893、0.853、0.854、0.798，问卷的信度良好，题目间存在较高的内在一致性。问卷的效度分析通过探索性因子分析的方法进行检验。本问卷的KMO检验系数为0.897，Bartlett的球形度检验中，显著性无限接近于0，小于0.05，达到显著水平，说明问卷的效度良好。

(二)调查结果分析

1.师范生智能教育素养整体状况

H师范大学师范生智能教育素养整体水平一般。师范生智能教育素养最低得分为32分，最高为89分，其中得分在50—79分这一区间的频率比较高，占比高达90.4%，表明绝大多数师范生智能教育素养还有很大的提升空间。

2.师范生智能教育素养各维度状况

师范生智能教育素养各维度状况如表4所示。各维度描述统计结果反映出H师范大学师范生的智能教育素养三个维度均处于中等水平。其中职业道德素养最高，平均值为3.74，其次为智能学习素养，平均值为3.70，智能教学素养平均值最低，为3.53，反映出智能时代，师范生已具有一定的人文社会科学素养与社会责任感，能够理解并遵守教师职业道德与规范。在日常学习中，具有较强的自主学习能力与发展意愿，能够借助智能学习工具辅助学习。师范生智能教学素养相对较弱，这与他们目前主要还是在校学生的身份有关，虽然此阶段他们已经经历了半年的顶岗实习，但仍将自己定位为学生。因此，对自己作为教师如何选择适切的人工智能工具，并将其与教育教学深度融合没有过多地考虑。

3.师范生对智能教育素养培养的建议

问卷中设计了“你对学校开展智能教育素养提升行动有哪些好的建议”一题，笔者根据学生的反馈绘制了词云图，如图2所示。结果显示，师范生对开展智能教育素养提升行动的建议主要集中于以下几个方面：一是面向所有专业开设人工智能课程或培训，为师范生普及人工智能基本知识与前沿技术。二是希望学校加大资金投入，改善教学基础设施，如智慧教室、人工智能实验室等，为师范生提供更多的实践机会，让其亲自感受和体验人工智能工具给教与学带来的变化，激发学习动机，提高学习兴趣。三是建议学校通过多种途径宣传人工智能的发展前景及其在教育教学中的应用、多举办人工智能相关活动或赛事，让全校师生都能了解人工智能技术，能在伦理道德的规范下合理使用人工智能工具。

图2 师范生对提升智能教育素养的建议词云图

四、师范生智能教育素养培养路径

通过对调查问卷反馈结果的分析及笔者参与教育部第二批人工智能助推教师队伍建设行动、人工智能教育研究与应用中心建设、5G+智慧教育应用试点三个国家级人工智能相关项目申报中所了解的情况，对师范生智能教育素养提出以下培养路径。

(一)创设贯穿师范生培养全过程的智能教育应用校园场景

随着智能技术的飞速发展及其在教育领域的快速推进，目前的中小学信息化条件得到很大改善，有相当多的学校已经建有智慧教室，甚至人工智能教室，并得到常态化教学应用，师范生面临来自一线教学的挑战。师范生如果不了解中小学校先进的信息化设施及在教、学、管、评中的应用，将无法胜任智能环境下的教师岗位。师范院校肩负培养未来教师的重任，面对当前基础教育改革的需求和来自未来学习者(数字土著或AI原住民)的压力，要加快智慧校园建设的步伐，为师范生提供一个沉浸式的智能环境，从入学报到、学生管理、校园日常生活，到智慧教室、人工智能体验馆或实验室、在线课程学习平台、语言类智能测试平台，再到相关社团、学校活动、学生课题及赛事，以及校园文化建设、多平台的宣传展示或报道等，多维度的校园场景应用可以让学生以最自然的状态感知人工智能的教育应用。环境的浸润和无痕式智能学习体验，能潜移默化影响、带动、提升学生的智能教育素养，帮助学生快速适应未来基础教育智能化教学的需求，使其能在未来的教师生涯中与他们的学生产生共情。

(二)增设面向全体师范生的人工智能必修课

师范院校在师范生人才培养方案中均设有通识平台课程，可在该模块增设人工智能相关课程，如人工智能教育应用、人工智能与教师教育等。这类课程既可以由本校教师单独开课，采用线下或线上线下相结合的方式讲授，亦可以采用纯线上的方式，让学生自主学习，学校按照课程要求给予学分认定。

目前，国家高等教育智慧教育平台已对社会开放，该平台整合了多个在线课程平台中的优质课程。在此平台上，以“人工智能”为关键词可搜索到63门课程，其中有些课程可为师范生使用，如《人工智能教育应用》旨在帮助各学科师范生或一线中小学教师理解和善用人工智能技术手段，积极开展教育教学，适应“人工智能+教育”的未来职业挑战；《人工智能与未来教育》主要探讨人工智能对未来教育产生的影响，未来的学校、教师、学生将发生的变化，以及教学工具、教学方式与学习方式等的重组和融合等内容；《青少年人工智能教育》面向中小学教师和师范生开设，针对当前人工智能方面的热点，让学习者理解人工智能，推动人工智能技术与教育融合。这些课程为学生在线学习或师范院校教师开展线上线下混合式教学提供了良好的支持，各校可根据需要选用。

当然，由于地区、校际差异，现有的在线课程可能不能完全满足本地区中小学校和本校师范生的实际需求，因此，各校教师也可以自己建设在线课程，使教与学具有更强的可操作性和实用性。

(三)构建U-G-S-E“三习”协同育人模式

“三习”是指独立进行的教育见习、教育研习、教育实习(顶岗实习)教育实践活动。传统的“三习”主要是师范生走进中小学或幼儿园，观察、体验、熟悉学校的工作及环境，围绕学校的现实问题，通过多种途径对师范生“三习”过程中的教育教学行为加以分析、探究与评价，以提高教学能力和专业能力为目标的实践教学活动。目前的“三习”场所主要是师范院校和中小学校，面对信息技术的飞速发展，现有的实践场所已无法满足人工智能环境下师范生人才培养的需求，需进一步拓展智能素养培养的实践环境和资源，构建“U-GS-E”(University-Government-School-Enterprise)四方参与的师范生“三习”协同育人模式也成为一种现实需求。该模式在传统的师范院校、地方政府和中小学校的基础上，增加了人工智能相关企业或教育公司，并引入企业导师。实践中，企业导师以在线或远程的形式参与学生“三习”指导，为学生讲解人工智能相关知识，展示人工智能产品教育应用的实况，给师范生提供现场参与和体验人工智能新技术、新产品的机会和场所。这种模式一方面可以让师范生身临其境感受人工智能给教育教学带来的变化，激发其尝试运用人工智能创新教学的意识和热情，另一方面可以从感性认识、创新思维、规范与伦理、技术与应用等多角度[22]促进师范生对人工智能相关知识和技能的学习。除此之外，也可以缓解高校人工智能师资不足，场地和设施受限，且不能实时更新的现实状况。四方优势互补，合作共赢，更有利于师范生智能教育素养的提升。

(四)开展教师智能教育素养校本普及系列活动

“教师是立教之本、兴教之源，建设高质量教育体系，关键在于建设一支高质量教师队伍”[23]。承担师范生培养的师范院校教师，是学生学习的榜样和模仿的对象，教师的言传身教会对学生起到润物无声的示范和引领作用，甚至会影响学生未来的发展和走向。在“人技”融合教育生态正在逐步成型的背景下[24]，面对人工智能带来的挑战，教师要抢抓机遇、迎难而上，努力提高自身核心素养与综合能力，才能在人与机器日益激烈的竞争中获得主导地位[25]。

五、结语

人工智能技术方兴未艾，在教育教学领域具有广阔的发展前景。智能教育素养是人工智能有效应用于教学的基础，也是人工智能时代教师队伍建设对师范生提出的必然要求。为使师范生毕业后能更好地适应未来的教师工作岗位，师范院校必须未雨绸缪，采取积极行动。目前，师范生智能教育素养的内涵、构成、培养路径、评价标准等相关研究尚处于起步阶段，还需要更多的研究者一起深入探讨。