人工智能赋能教师发展研究与实践

教育强国必先强师，教师队伍的专业支撑与引领作用对于人才培养起着举足轻重的作用。随着人工智能技术的快速发展和深入应用，其对教育领域的影响日益显著。人工智能时代的优秀基础教育教师队伍建设，越来越成为中小学教育治理的重点和难点，提高教师智能教育素养则是打造高质量中小学教师队伍的关键。以人工智能技术为代表的新兴技术正推动着教育数字化转型与升级。在人工智能技术的影响下，知识的产生与传播方式及教育教学都将发生嬗变，这对中小学教师专业思想、专业知识、专业能力等方面不断发展和完善的要求更为迫切，也对其专业发展提出了新的要求和挑战。

针对中小学教师智能教育素养有待提升、中小学生人工智能教育普及有待加强、面向人工智能时代的师范生人才培养体系有待完善等关键问题，本书研究团队在“广东省新师范建设助推基础教育高质量发展研究与实践项目—人工智能助推教师发展研究与实践”等项目的支持下，构建“政府—高校—中小学—企业”四方协同的一体化人工智能素养教育体系，联合湛江市教育局、100余所中小学、10家科技企业及行业协会，初步探索了“高校研发—政府推广—学校应用—企业反哺”的良性循环机制，并成立“人工智能教育讲师团”。截至2025年8月，已累计培养具备人工智能素养的师范生8600余人，开发智能化教具近20套、校本课程25门。研究成果特别惠及粤西地区1300余所中小学，面向中小学举办人工智能素养教育相关培训活动20场，3000余名骨干校长、教师和10万余名中小学生参与并受益，有效推动了区域中小学人工智能素养教育的稳步发展。

撰写本书的目的，一方面是对研究团队近些年开展项目研究的相关工作进行系统性的梳理，总结其中的理论、方法和案例，为后续研究奠定基础；另一方面，也希望通过本书，向从事相关研究的同行、一线基础教育工作者分享相关研究与实践，为其提供可能的启发和帮助。如无特别说明，本书中所指的教师均为中小学教师。

本书立足于人工智能与教师发展融合的视角，进行了若干尝试和探索，将人工智能时代的中小学教师专业发展问题作为主要研究对象，以提升中小学教师智能教育素养为根本目标，从理论研究和实践研究两个维度展开论述。具体逻辑关系为，首先从研究缘起、价值意蕴、现实困境三个维度阐明了人工智能赋能教师发展的时代使命，全面审视了人工智能在教师专业成长中的潜在意义，综述了当前相关研究的现状和趋势，提出了教师智能教育素养金字塔模型，为全书做好铺垫；然后，从实践层面，以广东省（特别是粤西地区）为例，开展了中小学教师智能教育素养的问卷调查研究，从实证视角提出了可能的对策和建议；接着，在此基础上，以教师能力提升培训为手段，提出了一套有针对性的中小学教师智能教育素养提升方案，并进行了若干有益的实践探索；之后，通过丰富的微观案例，分别从高校施训导师和中小学一线参训学员的两个视角，深入探讨了如何有效利用人工智能技术提升教师的智能教育素养、促进教师的专业发展；最后是全书的结论、讨论和展望。

本书的主要作者有吴涛、余光华、闵笛，参与写作的还有杨俊杰、黄光芳、沈丹丹、陈艳梅、林震军、黄一川、周哲，各位作者都亲历了项目的研究与实践。本书编撰团队、内容架构等由吴涛负责，全书共分为八章，第一章和第八章由吴涛执笔；第二章由杨俊杰、余光华执笔；第三章由黄光芳执笔；第四章由沈丹丹执笔；第五章由余光华执笔；第六章由闵笛执笔；第七章由余光华组织来自基础教育一线教师执笔；分别是湛江市坡头爱周中学的陈艳梅老师（第一节）、湛江市遂溪县遂城第八小学的林震军老师（第二至六节），湛江市第十七中学的黄一川老师（第七节），茂名市电白水东中学的周哲老师（第八节）。中小学教师智能教育素养评价量表的制作与发放，以及样本数据的收集与整理等工作由余光华完成。吴涛、余光华对各章节内容进行了修改补充，并进行全书统稿工作。

本书旨在人工智能的时代背景下为丰富教师专业发展的理论体系和实践路径提供新的思路，对于促进广东省基础教育高质量发展也具有一定的推广应用价值，有望对当前人工智能时代中小学教师的智能教育素养提升，甚至是专业发展起到积极推动作用。

在此感谢学校领导及老师一直以来对研究团队的支持、指导和帮助，也要感谢出版社编辑从读者的角度对本书内容所提出的意见和建议，以及在出版过程中给予团队的帮助。本书的出版受广东省2023年度新师范建设助推基础教育高质量发展研究与实践项目“人工智能助推教师发展研究与实践”资助。在写作过程中，作者团队也得到了“基于网络+现代教育技术教学背景下移动智能学习终端的使用给学生德育管理带来问题的关键技术研究”（LY1906）、“新质生产力：数字技术赋能海岛基础教育高质量发展路径研究”（ZW2402）、“基于OBE的中小学教师培训模式的探索与实践—以粤西地区中小学教师全员轮训项目（数字素养能力提升）为例”（JW2024-113-61）及“湛江市基础教育教师教育信息技术应用能力研究”（2019B01091）等项目组成员的帮助，书中很多案例和素材都来自他们的基础教育实践，在此一并表示感谢！在本书撰写过程中，作者团队阅读、参考并引用了大量人工智能赋能教师发展相关领域的论文论著、网络资料等，限于篇幅，未能在书中一一列举，在此对其作者致以衷心的感谢！

需要特别指出的是，一方面，人工智能赋能教师发展这个主题本身就涉及学科交叉；另一方面，作者团队的研究背景也存在学科交叉。本书在自然科学与人文社会科学之间游走，既希望从自然科学的角度开展量性研究，又希望从人文社会科学的角度进行质性研究，并力求在这两个方面做到合理的平衡，但这也许只是作者的美好期许。由于作者水平所限，难免有不当之处，敬请读者批评指正（电子邮箱：wu_tao0706@sina.com）。

作 者

2025年8月于广东湛江

前言
第一章 人工智能赋能教师发展的时代使命 1
第一节 研究缘起 1
第二节 价值意蕴 3
一、重塑理念：从育人改革的角度提升数字化意识 3
二、更新内容：从技术前沿的角度提升数字技术知识与技能 5
三、升级手段：从人机协同的角度提升数字化应用 7
四、强化责任：从话语阵地的角度提升数字社会责任 8
五、拓展资源：从自主学习的角度提升专业发展 9
第三节 现实困境 11
一、理念落后：“不想” 11
二、环境滞后：“不能” 12
三、技术阻滞：“不会” 13
四、体系缺失：“不敢” 13
第四节 结语 14
第二章 人工智能赋能教师发展的演进历程 15
第一节 计算机辅助教学阶段 15
一、CAI的时代背景 15
二、CAI的教学理念 16
三、CAI的教学模式 16
四、CAI的技术架构 17
五、CAI的时代局限与发展意义 18
第二节 智能导师系统阶段 18
一、ITS的时代背景 18
二、ITS的教学理念 19
三、ITS的教学模式 19
四、ITS的技术架构 20
五、ITS的时代局限与发展意义 20
第三节 自适应学习阶段 21
一、自适应学习的时代背景 21
二、自适应学习的教学理念 21
三、自适应学习的教学模式 22
四、自适应学习的技术架构 23
五、自适应学习的时代局限与发展意义 24
第四节 生成式人工智能赋能教学阶段 24
一、生成式AI赋能教学的时代背景 24
二、生成式AI赋能教学的教学理念 25
三、生成式AI赋能教学的教学模式 25
四、生成式AI赋能教学的技术架构 26
五、生成式AI赋能教学的时代局限与发展意义 27
第五节 结语 28
第三章　教师智能教育素养的测量模型与指标构建 29
第一节 教师智能教育素养的研究现状 29
一、智能教育素养研究进展 29
二、智能教育素养框架讨论 32
三、智能教育素养核心构成要素 35
第二节 教师智能教育素养的发展理路 40
一、智能教育素养金字塔模型 40
二、智能教育素养测评讨论 41
第三节 教师智能教育素养的问卷设计 46
一、问卷设计考核要点分析 46
二、问卷数据对研究问题的支撑分析 47
第四节 结语 48
第四章 教师智能教育素养的发展现状及分析 49
第一节 教师智能教育素养调查的数据收集 49
一、问卷收集及信效度检验 49
二、调查对象的基本情况 49
三、数据分析方法 50
第二节 教师智能教育素养调查的结果呈现 51
一、性别差异 51
二、年龄差异 51
三、地区差异 53
四、学校性质差异 54
五、学校体制差异 55
六、教师学历差异 56
七、任教学段差异 57
第三节 教师智能教育素养调查的现状分析 59
一、男女教师的智能教育素养存在一定差异 59
二、教师的智能教育素养随年龄增长呈递减趋势 59
三、粤东西北与珠三角地区教师的智能教育素养无明显差异 60
四、城镇与乡村教师的智能教育素养存在部分差异 60
五、民办学校教师的智能教育素养总体上优于公办教师 61
六、高学历教师的智能教育素养水平普遍较高 62
七、任职高学段教师的智能教育素养部分优于低学段教师 62
第四节 教师智能教育素养的提升策略 63
一、构建分层分类培养体系 63
二、制定城乡协同发展机制 64
三、变革制度保障与评价体系 65
四、制定分步推进的实施路径 66
第五节 结语 67
第五章　教师智能教育素养的提升方案设计与实践 68
第一节　教师智能教育素养提升培训目标 69
一、培训对象分析 70
二、最近发展区分析 76
三、目标定位 79
第二节　教师智能教育素养提升培训模式 80
一、学 82
二、训 82
三、研 83
第三节　教师智能教育素养提升培训课程 83
一、线上自选自修课程阶段 84
二、线下集中讲授课程阶段 86
三、名校示范校跟岗考察阶段 89
四、返岗实践阶段 92
第四节　教师智能教育素养提升培训实践 93
一、培训场所 94
二、培训管理 95
三、培训考核 95
四、培训经费 96
第五节　教师智能教育素养提升培训成效 96
第六节 结语 97
第六章 人工智能赋能教师发展的施训课程案例 99
第一节 课前智备——AI驱动的教学设计优化 99
案例：智课工坊——AI辅助教学设计与课件制作 99
第二节 课中慧教——AI增强的互动与沉浸体验 105
案例1：智趣魔方—AI生成教学游戏与互动练习 105
案例2：微光速剪——AI辅助教学短视频制作 109
案例3：知识星图——AI驱动的课堂知识管理 116
第三节 课后精评——AI赋能的精准评估与反馈 118
案例1：智批快反——AI辅助智能作业批改与反馈 119
案例2：洞察之眼——AI辅助学业成绩深度分析 125
第四节 专业跃升——AI支持的教师成长与知识沉淀 129
案例1：微课智创——AI辅助的高效微课设计与制作 130
案例2：知库灵眸——AI驱动的教师个人知识库构建与管理 134
第五节 结语 138
第七章 人工智能赋能教师发展的实践案例 139
第一节 AI赋能解决教学痛点 139
一、应用场景 139
二、AI赋能 140
三、案例操作示范 140
四、小结 148
第二节 AI赋能组卷 148
一、应用场景 148
二、AI赋能 149
三、案例操作示范 149
四、小结 152
第三节 AI赋能课件制作 153
一、应用场景 153
二、AI赋能 153
三、案例操作示范 154
四、小结 155
第四节 AI重构备课新范式 156
一、应用场景 156
二、AI赋能 156
三、案例操作示范 156
四、小结 160
第五节 AI赋能创作教育歌曲 160
一、应用场景 160
二、AI赋能 161
三、案例操作示范 161
四、小结 164
第六节 AI赋能成绩分析 165
一、应用场景 165
二、AI赋能 165
三、案例操作示范 165
四、小结 169
第七节 AI赋能语文课堂深度阅读 170
一、应用场景 170
二、AI赋能 170
三、案例操作示范 172
四、小结 177
第八节 AI赋能高中生文化理解与传承 177
一、应用场景 177
二、AI赋能 178
三、案例操作示范 178
四、小结 180
第八章 人工智能赋能教师发展的研究思考与未来展望 182
第一节 研究思考 182
一、“+AI”还是“AI+” 182
二、关于几对关系的思考 185
三、走向AI时代的教师发展范式 187
第二节 未来展望 188
附录一 中小学教师智能教育素养评价量表 190
附录二 广东省中小学教师智能教育素养调研数据报表 192
附录三 相关AI工具与资源 228
参考文献 229

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