中小學教師人工智能認知現狀的調查與分析

姜叢雯

【摘 要】人工智能的教育教學應用是人工智能與教育深度融合的體現，符合國家對教育智能化提出的發展要求。全面了解中小學教師對人工智能教學應用的認知情況是提升教師人工智能教學素養的前提。通過對全國范圍內不同層次的中小學教師的調查，本研究主要從教師對人工智能的認知意愿、認知程度、認知渠道與價值認知四個方面進行調查，并提出認知提升對策與建議。

【關鍵詞】中小學教師;人工智能;認知;調查

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）05-036-03

認知行為理論認為“個體認知因素會對其行為產生顯著影響。[1]”可見，教師對人工智能的教學應用是以其自身認知水平為前提的。基于此，本文通過問卷調查探究我國中小學教師對人工智能的認知意愿和認知渠道等，為后續研究提供充實的資料，也將有利于教師的人工智能素養的培養，促進人工智能在教育教學中的運用。

研究設計與數據分析

1.調查內容

調查內容主要分為兩部分：一是教師的基本信息;二是教師關于人工智能教學應用的基本情況。第二部分作為問卷核心部分，共設置18個題目，其中10個單選題圍繞教師對人工智能的認知意愿、程度、渠道和內容等方面設計，以李克特五點量表法編制并呈現內容，非常不符賦值為1，非常符合賦值為5，無反向計分;另外多選題8個，以深入了解教師對人工智能教學應用的認知與操作情況。

2.問卷發放與回收

本次調查依托專業在線問卷調查平臺“問卷星”完成問卷的發放、填答、回收與統計。調查對象的選取范圍包括全國范圍內不同層次的中小學教師和教學管理人員，對象覆蓋不同性別、教齡與學科，盡量保證調查結果的普遍性。調查時間為2020年9月30日至10月11日，共回收707份，剔除無效問卷13份，確定最終有效問卷694份，有效問卷的回收率為98.2%。數據來源涵蓋全國15個省、4個直轄市、2個自治區。

調查結果顯示，在隨機選取的調查對象中，以普通教師為主，其中，女性教師約為男性教師的3倍;從教齡分布來看，20年以上者占比最大，其次是1～5年者，兩教齡段的人數之和占比超50%。另外，本次調查對象的學歷以本科和碩士為主，職稱多集中在中高級，任教學校也較為平均地分布于小學、中學和高中。從統計角度來看，調查結果具有一定程度的代表性，能夠真實地反映目標現狀。

3.信效度檢驗

利用SPSS21.0對10個李克特量表題目進行分析，通過數據分析得出其克朗巴哈系數（Cronbachs α）值為0.930（>0.8），表明題目內部一致性極好，具有較高的信度。接著對題目數據進行問卷結構效度檢測，以分析各研究項是否合理、是否能夠反映各維度問題。經過監測，本次問卷調查數據KMO值為0.904，P值為0.000，表明該問卷數據效度非常好，達到非常顯著水平。

調查結果分析

1.教師對人工智能的認知意愿

為了解教師對人工智能的主觀學習意愿，問卷設置了題目3“我很希望參加人工智能相關的教師培訓”，教師選擇比較符合與非常符合的占比和為60.23%，超過一半。教師培訓是實現教師專業化的主渠道[2]，可見，大部分教師具有主動學習人工智能的認知意愿。為進一步了解中小學教師對有關人工智能的培訓看法與態度，通過多選題9～10的調查發現，教師希望人工智能相關的培訓模式更加多樣化，如與實踐活動相結合（67%）、案例教學模式（53.6%）、課堂講授（48.99%）、教學問題解決模式（44.38%）。在培訓內容方面，對如何使用人工智能教學（70.46%）、人工智能技術（66.86%）、如何設計人工智能教學（60.09%）等具有更多期待。

2.教師對人工智能的認知程度

為了了解教師對人工智能的認知程度情況，設置了李克特量表題4～10。調查結果表明（表1），題目4“我知道人工智能幫助我工作的目的。”教師選擇非常符合與比較符合的占比和51.01%，超過一半;題目5“我知道人工智能可以幫助我做什么”教師選擇非常符合與比較符合的占比和為45.59 %;題目6～10教師選擇非常符合與比較符合的占比和分別為38.19%、35.88%、38.76%、40.49%和30.40%，而選擇一般的占比分別為42.36%、47.26%、44.24%、42.65%、44.24%。可見，大部分教師都了解人工智能，但認知程度一般。

3.教師對人工智能的認知渠道

為了解教師獲取人工智能相關知識資訊的渠道，本問卷設置了多選題2。調查結果表明，教師了解人工智能的渠道呈現多樣化，以新聞事件（78.53%）為主，還包括教師培訓（44.81%）、科普圖書（44.24%）、娛樂活動（42.8%）以及朋友同事告知（33.43%），可見人工智能及其相關的資訊以不同形式通過不同渠道傳遞給教師，這在一定程度上能夠激發教師的興趣，增加對相關內容的了解程度。

4.教師對人工智能價值的認知

為進一步了解教師對人工智能作用與價值的認知情況，問卷設置了多選題5～6。結果顯示，相對于“人工智能”這一抽象概念，教師更熟悉人工智能的具體應用功能，如提供教學資源（78.82%）、輔助管理（60.37%）、了解學生情況（60.23%）、批改作業（59.22%）、智能答疑（52.16%）和反思教學行為（51.44%）。同時，大部分教師了解并認可人工智能的教學效果，如減輕教學負擔（67.58%）、優化教學設計（65.27%）、解決教學問題（56.34%）、優化教學評價（55.91%）、提高教師信息素養（55.04%）和提高學生信息素養（43.08%）。

調查小結

基于前文對問卷數據結果的分析可知，當前大部分中小學教師對人工智能的總體認知程度良好，不僅認同人工智能的教育價值，而且具有主動認知意愿和豐富的認知渠道。可見，人工智能及其教育教學應用正不斷地融入教師的教育教學過程中，并逐漸對教育領域帶來巨大沖擊與影響。雖然目前教師已了解到人工智能在提供教學資源、輔助教師管理、了解學情等方面具有積極作用，并認可人工智能的教學效果，但仍然停留在簡單的意識層面，尚未落實到具體教育教學應用中。

對策與建議

基于前文數據分析與調查小結，為更好地順應教師對人工智能的強烈認知意愿，切實發揮人工智能的教育教學價值，增強教師人工智能教學應用水平，本文提出如下對策建議。

1.推進教師應用人工智能的規范性

首先，各級教育行政部門應盡快提出有關人工智能教學應用的具體行動綱要，做好人工智能教學應用的類型統一，明確教師人工智能教學應用的能力要求與行為規范。其次，政府應適當增加對人工智能教學應用的財政支持，幫助學校加快建設人工智能實驗室與智慧教室，引進智能教學軟件與教學資源數據平臺。最后，由于人工智能教學應用正處于發展初期，尚未形成統一明確的基礎設施建設標準，因此，學校要根據實際需要，結合智慧校園規劃，做好需求分析與實驗室建設計劃和方案[3] 。

2.激發教師應用人工智能的積極性

發揮學校領導者對組織文化引領的關鍵作用。組織文化的形成、建設與發展離不開領導作用的發揮，校長應該對人工智能教學應用具有較高認知水平，認同人工智能教學應用的教育價值。做好人工智能教學應用的宣傳工作，在學科教研中分享人工智能相關的教育新資訊。促進人工智能與各學科教學相融合，鼓勵教師應用多元化智能教學軟件。

3.健全教師培訓體系

第一，培訓內容要以人工智能基礎性知識為主，避免因內容繁冗或學術性太強而增加教師培訓負擔;第二，培訓方式要堅持多元化，盡量基于人工智能相關教育應用平臺，以線上為主，線下為輔，豐富教師的培訓體驗;第三，培訓對象要面向全體教師，避免將人工智能教育應用培訓與新入職教師培訓合而為一，充分發揮人工智能技術優勢，做好精準個性化教師培訓;第四，培訓的實施主體以學校為主，方便結合各自學校特點與發展需要、針對教師結構特點與需求開展校本培訓，提高培訓實效。

注：本文系北京市社會科學基金項目“人工智能背景下教師功能空間研究”（編號：18JYB009）的階段性成果

參考文獻

Tierney P and Farmer S M. Creative self-efficacy development and creative performance over time[J].Journal of Applied Psycho-logy，2011，96（2）：1277-1293.

朱旭東，宋萑. 論教師培訓的核心要素[J]. 教師教育研究，2013，25（3）： 1-8.

鐘祖榮，高山艷，邸磊. 人工智能進校園仍需多方努力——基于對部分校長的“人工智能教育”和“智能教育應用”認知的調研[J]. 中小學管理，2020（6）： 44-47.

作者單位：首都師范大學教育學院