课后服务中中小学生人工智能素养培养策略研究-结题报告

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课后服务中中小学生人工智能素养培养策略研究结题报告摘要课后服务是中小学生在校时间的重要组成部分，具有时间相对灵活、组织方式多样、学生自愿参与的特点，是开展人工智能素养培养的可行场域。本课题针对课后服务时段人工智能素养活动供给不足、社团与项目缺乏系统设计、资源与师资调配不畅、学生参与不均衡等问题，依据《关于加强中小学人工智能教育的通知》《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》以及中小学生课后服务相关政策，将学生人工智能素养划分为人工智能意识与兴趣、人工智能知识与理解、人工智能应用与创造、人工智能伦理与安全四个维度，采用文献研究、调查研究、案例研究与行动研究相结合的方法，以云台市云溪县6所中小学为样本，对学生发放问卷1680份、有效1586份，对课后服务教师发放问卷140份、有效128份，访谈学生、教师与管理者共86人，观察活动36场次，并在6所样本校开展为期一年半的实践检验。研究形成了“课程—社团—项目”三层活动体系、社团建设与运行方案、资源与师资调配机制以及配套活动资源包，发现参与学生的素养总均分由3.05提升至3.63（p<0.01），效应量d=0.71，参与人工智能素养活动的学生比例由13.2%提高到30.4%。研究成果为中小学在课后服务时段系统培养学生人工智能素养提供了可操作的方案。关键词：课后服务；中小学生；人工智能素养；活动设计；社团与项目；培养策略一、课题概述本课题依据河北省教育科学“十五五”规划课题指南中课后服务与学生人工智能素养培养相关方向立项，选题指南编号50，课题类别为一般资助课题，学科分类为基础教育，研究类型为应用研究，研究周期为2027年1月至2028年12月。本节说明研究缘起与四项研究任务的完成情况。（一）研究缘起从政策要求看，国家已就课后服务与中小学人工智能教育分别作出部署，两条政策线索在本课题中交汇。一方面，《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》与《关于做好中小学生课后服务工作的指导意见》确立了课后服务的公益属性与育人定位，要求学校在课后时段开展丰富多样的拓展活动，满足学生多样化发展需求；另一方面，《关于加强中小学人工智能教育的通知》要求中小学逐步普及人工智能教育，《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》对小学与初中阶段的目标进行了分层说明，《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》也把算法与智能等内容纳入课程要求。两条线索合在一起提示：课后服务时段既有政策赋予的活动空间，又承担着人工智能教育普及的办学任务，如何在这一时段设计与组织有效的人工智能素养培养活动，是一个需要专门研究的问题。从区域实际看，云溪县中小学课后服务已实现全覆盖，各校普遍开设了作业辅导、体育艺术与阅读类活动，但人工智能相关活动明显不足。2026年秋季学期的一次专项摸底显示，全县开展人工智能类课后活动的学校不足三成；多数学校的课后服务仍以满足看护与作业需求为主，人工智能素养培养处于“有政策、少落地”的状态。课题组所在向阳小学虽已作过一些尝试，但活动零散、缺乏系统设计，教师也普遍反映“想开、但不知道开什么、怎么组织、器材谁来管”。这一现实困境构成本课题最直接的实践动因。从工作基础看，课题组所在单位云溪县向阳小学是县城一所规模较大的完全小学，课后服务开展较早，具备场地、器材与组织经验。主持人长期分管学校课程建设与课后服务工作，曾主持完成市级课题《小学课后服务活动课程化的校本实践研究》；成员中有信息科技教学、教育技术、课程与教学、教育测量与评价等方向的骨干，具备跨学段组织活动、开发资源与开展测评的条件。课题组据此判断，课后服务时段培养学生人工智能素养的关键，不在于增加多少课时，而在于把活动体系、社团运行、资源与师资调配合成一个可操作的整体。（二）研究任务与完成情况开题时确定四项研究任务，两年研究期内均按计划完成，具体情况如下表。研究任务计划目标实际完成情况任务一：内涵界定与测评工具开发界定四维框架，编制并检验学生素养测评工具完成四个维度界定，编制《课后服务学生人工智能素养调查问卷》共4个维度28题，预调研有效102份、总信度0.87，正式量表总信度0.89，并配套编制活动观察量表与访谈提纲任务二：现状调研与参与诊断调研6所左右学校，摸清参与现状与差异完成6所样本校调研，学生问卷有效1586份，教师问卷有效128份，访谈86人，观察活动36场次，形成调研报告与学生素养现状画像任务三：“课程—社团—项目”活动体系建构形成三层活动体系与社团运行方案完成三层活动体系设计，开发活动资源包1套（含32个活动设计）、微课48节、活动任务单32份，编制社团建设与运行方案任务四：资源与师资调配机制及实践检验形成调配机制并在样本校验证成效在6所样本校建设人工智能素养社团24个、参与学生968人，开展两轮实践检验，完成前后测配对样本968份，形成调配机制文本与实施追踪报告二、研究背景与问题提出本节从政策要求与现实需求、拟解决的核心问题与国内外研究现状三个方面说明课题的问题来源与定位。（一）政策要求与现实需求国家与省级层面已对课后服务与中小学人工智能教育提出明确要求。《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》强调提升学校课后服务水平、满足学生多样化需求；《关于做好中小学生课后服务工作的指导意见》明确课后服务应坚持公益性与自愿性，防止变相增加学生负担；《关于加强中小学人工智能教育的通知》要求推动人工智能教育进校园、进活动；《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》则对小学阶段重在体验与兴趣、初中阶段重在理解与应用提出了分层要求。对于中小学而言，课后服务时段与人工智能教育要求之间存在契合点，但如何把两者结合起来尚缺少成熟范式。县域与学校层面存在三类现实需求。其一是“有活动、缺体系”的需求，多数学校的人工智能类课后活动以单次讲座或临时体验为主，缺少面向不同兴趣与水平学生的分层安排，难以形成持续培养。其二是“有人教、缺调配”的需求，课后服务师资主要依托校内教师，信息科技教师数量有限，学科教师普遍缺少组织开展人工智能活动的能力，校外资源的引入与使用也缺少稳定渠道。其三是“学生参与面偏窄”的需求，人工智能类活动往往集中在少数对编程有兴趣的学生中，多数学生处于旁观状态，若缺乏面向全体的普及层活动，素养培养容易演变为少数人的特长培养。三类需求叠加，使“先把活动体系立起来、再把资源与师资盘活”成为较为现实的推进思路。（二）拟解决的核心问题本研究聚焦三个关键问题。第一，课后服务时段中小学生人工智能素养的内涵与培养目标如何界定，四个维度之间是什么关系，如何转化为可观测、可测量的测评工具。第二，中小学生人工智能素养在课后服务场景中的现状如何，不同学段、城乡以及参与和未参与活动的学生之间存在哪些差异，参与不足的原因是什么。第三，适配课后服务时段的培养策略应包含哪些要素，活动如何在“课程—社团—项目”三个层次上分层设计，资源与师资如何调配，学生参与度与素养水平能否由此提升。三个问题共同指向课后服务这一特定场域中的培养策略落脚点。（三）国内外研究现状第一条线索是人工智能素养的内涵与框架。国外研究多把人工智能素养置于数字素养的延伸框架中讨论，将其理解为理解、使用与评价人工智能技术所需的知识、技能与态度，并强调批判性理解与伦理意识。国内研究近年增长较快，有学者主张中小学人工智能素养应包含意识与兴趣、知识与理解、应用与创造、伦理与安全等成分，也有研究结合《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》把素养目标分解到具体内容。总体而言，面向学生的框架已初步成形，但多与正式课程相对接，针对课后服务这类非正式学习场景的框架讨论较少。第二条线索是非正式学习与课外活动中的素养养成。这一线索关注学生在课堂之外如何通过社团、项目与实践活动获得发展，代表性观点包括以真实任务驱动学习、以兴趣共同体维持参与、以作品与展示增强成就感等。相关研究指出，课外活动在激发兴趣、形成持续动机方面具有课堂难以替代的价值，但效果高度依赖组织质量与资源条件。第三条线索是素养评价。国内外开发了若干信息素养、数字素养测评工具，常见做法是围绕若干维度设置量表题项并检验信效度；面向学生人工智能素养的专门工具仍不多，已有的多关注知识与编程技能，对兴趣、创造与伦理安全的测量相对薄弱。既有研究仍存在三方面空缺：一是场景层面，多数研究以正式课程与课堂教学为对象，专门讨论课后服务时段人工智能素养培养的研究较少；二是内容层面，活动设计与资源师资调配往往被作为附属问题一带而过，缺少“活动体系—社团运行—资源师资—参与成效”贯通式的整体设计；三是对象层面，多数研究样本集中在城市学校，城乡学校的参与条件差异很少被纳入分析。本课题针对上述空缺展开，研究对象限于云溪县6所样本校的义务教育阶段学生，地域限于县域范围，以形成可复制的课后服务时段培养方案为限度。三、研究目标、内容与方法本节说明研究的目标、内容、方法与理论依据。（一）研究目标总目标：立足县域中小学课后服务实际，摸清学生在课后服务场景中人工智能素养的现状与参与需求，建构适配课后服务时段的“课程—社团—项目”三层培养策略与资源师资调配机制，推动学生人工智能素养与参与水平整体提升，为中小学人工智能教育在课后服务中的落地提供方案。子目标：①诊断目标——界定学生人工智能素养四维内涵，开发测评工具，摸清样本校学生的素养现状与参与情况；②画像目标——形成学生素养现状画像与参与不足的归因结论，明确不同学段、城乡学生的差异与需求；③建构目标——“课程—社团—项目”三层活动体系，形成社团建设与运行方案、活动资源包与师资调配机制；④验证目标——在6所样本校开展实践检验，通过前后测配对样本评价培养策略的成效并形成典型案例。（二）研究内容课后服务时段中小学生人工智能素养的内涵框架与测评工具开发研究。结合《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》与《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，界定人工智能意识与兴趣、人工智能知识与理解、人工智能应用与创造、人工智能伦理与安全四个维度的内涵与观测点，编制学生调查问卷、活动观察量表与访谈提纲，并通过预调研完成信效度检验。中小学生人工智能素养在课后服务场景中的现状与参与诊断研究。在6所样本校实施问卷调查、访谈与活动观察，统计学生四维素养的均分与分布，比较学段、城乡以及参与和未参与活动学生之间的差异，分析学生参与不足的原因，归纳不同群体对活动内容与形式的需求。诊断重点关注“为什么不参加”这一环节，把报名意愿、时间冲突、家长态度与活动吸引力纳入分析。课后服务时段人工智能素养培养策略与活动体系建构研究。基于现状与需求结论，设计“课程—社团—项目”三层活动体系：普及层面向全体学生开展体验活动，提高层依托社团开展进阶学习，项目层组织兴趣浓厚的学生完成小项目；同步开发活动资源包、活动任务单与微课，并编制社团建设与运行方案。课后服务资源与师资调配机制及培养策略的实践检验研究。设计校内信息科技教师、学科教师与外聘辅导员相结合的师资调配方式，建立活动器材共享与资源包流转机制，在6所样本校建设社团并开展两轮实践检验，通过前后测配对样本评价学生素养与参与变化，形成调配机制文本与实施追踪报告。（三）研究方法文献研究法。检索中国知网、万方及政策文本库，检索词为“课后服务”“学生人工智能素养”“人工智能教育”“社团活动”“项目式学习”等，时间跨度为2017年1月至2026年6月，共获得文献612篇（部），精读后纳入有效文献108篇（部），用于界定核心概念与建构活动体系框架。调查研究法。自编学生问卷、教师问卷与访谈提纲，在6所样本校实施正式调研，学生问卷发放1680份、有效1586份，教师问卷发放140份、有效128份，访谈学生、教师与管理者共86人，用于获取素养现状与参与情况。样本分布如下表。样本类别分层口径学校数（所）学生有效问卷（份）占比（%）学段小学492858.5学段初中265841.5区域县城学校386254.4区域乡镇学校372445.6合计—61586100.0案例研究法。在6所样本校中选取条件不同的3所作深度个案，围绕活动组织方式、社团运行与资源使用，收集活动记录、学生作品与教师反思，解析培养策略生效的条件与差异。个案兼顾县城与乡镇、小学与初中。行动研究法。在6所样本校以“设计—实施—观察—改进”循环推进活动体系落地，分两轮实施，每轮结束后召开研讨活动，形成活动改进清单。统计分析法。使用SPSS26.0处理问卷数据，进行描述统计、独立样本t检验与单因素方差分析，检验学段、城乡、参与情况等变量上的差异，并通过前后测配对样本t检验与效应量计算评价培养策略成效。（四）理论依据杜威“做中学”与经验教育思想。杜威强调学习应在真实活动中通过经验改造而发生，这一观点支撑本课题以体验、社团与项目为主要形式组织人工智能素养培养。建构主义学习理论关于学习者在真实任务中主动建构知识的观点，支撑以项目式学习与作品创作为载体的进阶活动设计。维果茨基最近发展区理论提示教学与活动应略高于学生现有水平并在他人支持下完成，支撑“普及层—提高层—项目层”的分层安排。兴趣发展相关理论关于兴趣由情境兴趣向个体兴趣转化的分析，支撑以社团共同体维持学生持续参与。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》与《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》确立的素养目标，则为本研究的维度划分与目标定位提供了标准依据。四、研究过程本节按五个阶段叙述研究的实施过程，重点说明活动体系如何在课后服务时段落地，以及真实情境中遇到的问题与调整方式。（一）准备与设计阶段（2027年1月—3月）课题组于2027年1月组建，共9人。主持人负责总体设计与统筹，2名成员分别牵头文献研究与工具编制，2名成员负责调研组织与数据分析，1名成员负责活动资源包开发，其余成员分别承担社团方案起草、师资调配机制设计与案例采集。课题组建立“每月例会＋任务台账＋共享材料库”制度，两年研究期共召开例会24次，其中专题研讨10次。文献研究用时近两个月。检索所得612篇（部）去重后为528篇（部），由两名成员独立筛选，分歧项经研讨裁定，最终纳入有效文献108篇（部），其中46篇关于课外活动与素养培养的实证研究按“对象—场景—活动形式—结果—局限”编码，用于活动体系框架的建构与问题提炼。测评工具编制是这一阶段的重点。学生问卷以人工智能素养四维为目标构念，初设4个维度、36个题项。2027年2月下旬在3所学校开展预调研，发放110份、有效102份，并邀请15名不同年级学生逐题试填并解释题意。预调研暴露三类问题：6个题项涉及较多技术术语，小学中年级学生难以理解；5个题项偏向课堂学习情境，与课后服务的活动体验不符；伦理与安全维部分题目带有明显的社会赞许倾向。课题组据此删改5个题项、改写8个题项的表述，把抽象术语改为体验式与情境式描述，最终形成4个维度28个题项的量表，预调研内部一致性系数为0.87，正式施测总量表系数为0.89，各维度在0.81至0.90之间。同期完成活动观察量表与访谈提纲的编制，并在2所学校开展小范围试用。2027年3月下旬举行开题论证会，5位专家提出三条意见：一是厘清课后服务时段培养与正式课程培养的分工，突出“自愿参与、形式多样、负担可控”的特点；二是现状诊断不能只依赖学生自评，需结合活动观察与学生访谈交叉验证；三是活动体系设计要控制学校组织成本，避免给教师增加过多额外工作。课题组据此增设了“课后服务与正式课程衔接”的专项论证，确立“问卷—访谈—观察”三源互证的数据设计，并把“低负担、可持续”写入活动体系的设计约束。课题组还就研究的边界与伦理作了专门讨论。考虑到人工智能技术发展的不确定性与教育应用的敏感性，课题组确立了三条研究准则：一是讨论技术应用时须同时说明其局限与风险，不作夸大表述；二是涉及学生作品、个人信息的材料一律脱敏处理，活动影像采集须征得学生与家长同意；三是活动设计强调学生自愿参与，不把参加人工智能社团与学业评价挂钩，避免变相增加学生负担。这三条准则贯穿研究全过程，成为后续工作的基本约束。本阶段遇到的问题与解决。主要问题是成员对“学生人工智能素养”与“信息科技课程目标”的边界理解不一致，导致题目归维存在分歧。课题组组织了两次专题研讨，以《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》与《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》为基准逐条比对，形成《维度界定与题目归维说明》，明确测评聚焦素养表现而非课程内容掌握，统一了编制口径。另一问题是部分小学低年级学生填答长问卷时注意力难以集中，课题组把28个题项分为两次施测，并采用图片辅助的方式降低阅读负担。（二）现状调研与诊断阶段（2027年4月—7月）正式调研于2027年4月中旬至6月中旬实施。样本校按学段、区域、规模分层抽取，共6所，包括县城小学2所、乡镇小学2所、县城初中1所、乡镇初中1所。学生问卷发放1680份、有效1586份，有效回收率94.4%；课后服务教师问卷发放140份、有效128份，有效回收率91.4%。访谈在学生问卷初步统计完成后进行，以便有针对性地追问，共访谈86人，其中学生48人、教师26人、学校管理者12人，学生访谈每人15至25分钟，教师与管理者每人25至40分钟，全部转写并编码。活动观察选取36场次课后服务活动，重点记录活动形式、学生参与状态、器材使用与教师指导方式。数据分析使用SPSS26.0，缺失比例超过10%的问卷整卷剔除，其余采用均值替代。统计结果显示，样本校学生人工智能素养总体均分为3.05（满分5分），处于中等偏下水平，且四个维度呈现明显不均衡，意识与兴趣较高，知识与理解、应用与创造偏低，伦理与安全居中。具体情况如下表。维度题项数均值标准差达到较好及以上比例（%）人工智能意识与兴趣73.520.7958.9人工智能知识与理解72.710.8619.6人工智能应用与创造72.830.8422.8人工智能伦理与安全73.140.8132.5总体283.050.7233.4差异检验进一步显示，学生素养在不同群体之间的差距较为突出。初中学生总体略低于小学学生，乡镇学生明显低于县城学生，已参与人工智能类活动的学生高于未参与学生，差异均达到统计显著水平。具体情况如下表。比较维度分组总均分差异检验差距最突出的维度学段小学／初中3.12／2.95t=-4.18，p<0.01知识与理解区域县城／乡镇3.24／2.82t=9.35，p<0.01知识与理解、应用与创造参与情况已参与／未参与3.38／2.94t=8.72，p<0.01知识与理解、应用与创造年级中低年级／高年级及初中3.19／2.98t=5.06，p<0.01知识与理解访谈与活动观察印证并补充了问卷结论。参与情况诊断发现一个较为突出的现象：在“是否愿意参加人工智能类课后活动”一项上，表示愿意的学生占63.5%，而实际参与的学生仅占13.2%，意愿与参与之间存在明显落差。访谈归纳出四类原因，依次是与其他兴趣活动或托管安排时间冲突（占受访未参与学生的41.7%）、不了解活动内容与形式（29.2%）、担心自己“学不会”（18.8%）、家长更希望孩子参加学科辅导或体育活动（10.3%）。活动观察显示，已开展的人工智能类活动多为单次体验，缺少连续进阶与作品产出，学生“玩过就忘”，教师也反映“没有可延续的内容”。需求诊断结果（多选）显示，学生最需要三类支持，依次是好玩的动手体验（76.3%）、可以自己完成的作品（68.5%）、同伴一起做的小项目（57.2%）；教师最需要的是现成的活动方案（74.2%）、器材与资源支持（61.7%）、可借鉴的组织流程（53.9%）。课题组在正式调研前核对了各样本校的年级与性别结构，并在回收后抽取40份问卷复核，未发现代填与异常作答的情况。本阶段遇到的问题与解决。一是部分学生在班级统一组织下填答，可能存在相互影响，课题组改为分批、分散施测，并向学生说明问卷无对错、与成绩无关。二是乡镇学校课后服务活动记录不完整，难以还原真实开展情况，课题组采用现场观察与教师访谈相结合的方式加以补充。三是活动观察初期偏重“是否开展”，未能反映活动质量，课题组随后补充了“学生动手时间占比”“作品完成度”“学生提问与互助”等观察点。（三）方案建构与工具开发阶段（2027年8月—11月）现状结论基本明确后，课题组转入培养策略与活动体系建构。设计的基本逻辑是“以现状定重点、以兴趣定层次、以条件定形式”：把知识与理解、应用与创造两个短板维度作为优先内容，把学生兴趣与参与意愿作为分层依据，把课后服务既有时间与场地条件作为形式约束。据此提出“课程—社团—项目”三层活动体系，并配套社团建设与运行方案、活动资源包与资源师资调配机制。活动体系的层次、对象与载体如下表。层次面向对象主要形式配套载体普及层（体验课程）全体课后服务学生，自愿参加每周1次体验活动，每学期8至10次体验活动设计12个、微课20节提高层（素养社团）有兴趣并报名的学生社团活动，每周1至2次社团活动方案、进阶任务单项目层（项目式学习）兴趣浓厚且学有余力的学生小组完成一个小项目，一学期1项项目指南与作品展示方案支撑机制—活动资源包、器材共享、师资调配资源包1套、调配机制文本三层活动体系内部保持衔接：普及层重体验与兴趣激发，面向全体学生降低参与门槛；提高层重连续学习与技能形成，依托社团维持参与；项目层重综合运用与创造，组织学生围绕真实问题完成作品。建构过程中，课题组重点打磨了社团方案。社团按编程与算法、智能创作、机器人体验三个方向设置，每个方向配有活动序列与作品要求，如编程与算法方向以“让屏幕上的角色动起来”“设计一个自动分类的小程序”等任务串起一学期内容。工具开发同步推进。课题组将调研问卷修订为可重复使用的《课后服务学生人工智能素养自评量表》，去掉研究性表述、保留20个自评题项，增设学生活动记录卡与教师活动观察记录表，供学校在课后服务中阶段自评使用。资源支撑方面，开发活动资源包1套，含活动设计32个、微课48节、活动任务单32份，并编制常见问题指南一份，覆盖器材使用、分组组织、安全与隐私提示等高频问题。师资与资源调配机制是这一阶段的另一重点。师资方面，形成“校内信息科技教师引领、学科教师转岗支持、外聘辅导员补充”的三支队伍安排，128名参与教师中信息科技教师18人、学科转岗教师86人、外聘科技辅导员24人；对学科转岗教师开展集中与跟岗相结合的培训，使其能够按任务单组织活动。资源方面，建立活动器材分片区共享点，把机器人套件、传感设备等价格较高、数量有限的器材在各校之间流转使用，缓解单校器材不足的问题。本阶段遇到的问题与解决。一是分层标准一度过于复杂，出现按能力把学生分成多档、导致排课困难的倾向，课题组把分层收敛为普及、提高、项目三层，允许学生跨层参加。二是资源包开发初期存在简单搬运外部素材的现象，课题组明确“必须结合本县学情改造”的原则，组织骨干教师逐份审核，剔除不适合本地学生认知水平的内容。三是部分学校担心占用课后服务时间影响托管秩序，课题组采用“固定时段、固定场地、固定教师”的方式先行试点。（四）实践检验阶段（2027年12月—2028年8月）实践检验在6所样本校展开，兼顾学段与城乡差异。实施分两轮推进：第一轮（2027年12月—2028年3月）以普及层体验活动与社团组建为重点，帮助学生在动手中建立兴趣、认识人工智能的基本特征；第二轮（2028年4月—2028年8月）以提高层社团进阶与项目层小项目为重点，引导学生完成作品、尝试创造。两轮实施共建成人工智能素养社团24个，其中编程与算法方向9个、智能创作方向8个、机器人体验方向7个，参与学生由起步时的421人增加到968人，参与率由13.2%提高至30.4%。累计开展社团活动624课时、普及层体验活动96场次、项目式学习12项。过程记录由各样本校按周提交、按月汇总，课题组每两个月形成一份过程台账，共4份。为控制质量，课题组在每校指定1名联络员负责活动组织与材料归档，并统一使用活动记录模板。中期检查时发现两个问题。第一，学生“报名热、坚持难”，社团组建初期报名踊跃，但部分学生因与其他活动冲突或难度不适而中途退出，课题组随后把社团分组改为按年级与经验混合编组，并允许学生在不同方向间流转，同时把每次活动的作品要求从“完成”调整为“有所尝试”，降低挫败感。第二，器材数量不足导致轮流等待、动手时间被压缩，课题组启用分片区共享点，并补充了若干低成本的替代器材，把每个学生每周的实际动手时间由不足20分钟提高到约35分钟。为保证数据可比，课题组在实践检验前后使用同一版本量表施测，施测时间、指导语与填答方式保持一致，并尽量安排学生在相对安静的环境下独立作答。每轮结束时组织学生与教师填写简短的开放性问题，收集对活动内容与组织方式的意见，作为活动体系修订的依据。为进一步判断效果，课题组对参与学生与未参与学生分别收集后测数据，用于对照分析。本阶段遇到的问题与解决。一是教师反映组织活动占用备课时间，课题组把活动任务单进一步精简，并安排信息科技教师对学科转岗教师进行同伴支持。二是项目层对学生的综合要求较高，个别小组进展缓慢，课题组把项目拆解为“发现问题—设计方案—动手制作—展示交流”四个小步骤，按步骤推进。三是部分家长担心参加人工智能活动会影响学业，课题组通过家长开放日展示学生的动手作品，说明活动与学业并不冲突，缓解了家长顾虑。（五）总结提炼阶段（2028年9月—12月）总结阶段的任务是整理数据、提炼成果、推广经验。课题组对参与活动的968名学生完成前后测配对，回收有效配对样本968份，配对率为100%，并同步整理访谈、活动记录与学生作品材料。数据分析显示，参与学生的人工智能素养总均分由3.05提升至3.63，四个维度均有提高，其中知识与理解、应用与创造两个短板维度的提升幅度最大，说明活动体系对短板的针对性较强。相关结果在下一部分详述。成果整理方面，课题组形成《云溪县中小学生课后服务人工智能素养现状调研报告》修订稿、“课程—社团—项目”三层活动体系文本、社团建设与运行方案、活动资源包、自评量表与活动记录模板、典型案例集等成果，并编写研究总报告初稿。经验推广方面，课题组依托县级课后服务专题教研与校内开放活动开展专题分享5场，覆盖教师约680人次，并将活动体系与资源包提供给县域内其他学校参考。本阶段遇到的问题与解决。一是前后测时间跨度较长，期间学生可能通过其他途径接触人工智能，课题组在分析时结合参与强度对变化来源进行了归因说明，未把全部变化简单归因于本活动体系。二是部分学校的过程材料规范性不足，课题组按统一体例进行了二次整理，并请相关成员交叉审读。三是成果形态较多、彼此衔接不够，课题组以“现状诊断—活动体系—社团运行—资源师资—参与成效”为主线重组了成果结构。五、研究成果本节从认识性成果、操作性成果、实践成效总述与应用推广四个方面呈现研究产出。（一）认识性成果第一，揭示了课后服务时段学生人工智能素养“兴趣领先、理解与创造滞后”的非均衡特征。研究显示，学生素养并非四个维度同步发展的整体，而是呈现意识与兴趣较高、知识与理解和应用与创造偏低的格局。前测中意识与兴趣维均值3.52，明显高于其他维度，说明学生对人工智能普遍抱有好奇与好感；知识与理解维仅2.71、应用与创造维仅2.83，成为最突出的短板。同时，表示愿意参加相关活动的学生占63.5%，实际参与的学生仅占13.2%，意愿与参与之间的落差说明，制约因素主要不在学生兴趣，而在活动供给与组织形式。这一规律提示，课后服务时段培养工作的重点应从“唤醒兴趣”转向“提供可参与、能持续的活动”。第二，揭示了“课程—社团—项目”三层结构是课后服务时段培养素养的有效组织形式。研究表明，把培养目标分解为普及层体验、提高层社团与项目层综合实践三个层次，能够在有限的课后服务时间里兼顾参与面与培养深度。其生效需要四个条件同时具备：活动门槛低、作品可见、同伴共学、条件可控。试点初期部分学校出现“报名多、坚持少”，正是由于活动难度与组织形式不适配，调整门槛与分组方式后，学生留存率明显提高。这一认识为中小学在课后服务时段组织人工智能素养活动提供了可借鉴的结构性经验。第三，揭示了资源与师资调配对参与持续性的关键作用。研究发现，学生能否长期参与，很大程度上取决于器材是否可及、教师是否“能组织”、时间是否与其他安排冲突。器材不足导致动手时间被压缩，是学生流失的首要原因；学科转岗教师能否按任务单顺利组织活动，直接影响社团的稳定性。建立器材分片区共享与教师同伴支持后，学生实际动手时间增加、社团留存率提升。这说明课后服务时段的素养培养，资源与师资的调配机制比单纯增设活动更为重要。（二）操作性成果第一，“课程—社团—项目”三层活动体系文本与社团建设运行方案。活动体系明确了普及层、提高层、项目层三个层次的面向对象、主要形式与配套载体，规定了层次之间的衔接关系与学生的自由选择权；社团建设与运行方案则对社团方向设置、分组方式、活动序列与作品要求作出具体说明，并统一采用“一次活动一张任务单”的组织方式，便于教师直接使用。方案附有活动组织流程与常见问题处理办法，供学校参照实施。第二，《课后服务人工智能素养活动资源包》与常见问题指南。资源包含活动设计32个、微课48节、活动任务单32份，覆盖编程与算法、智能创作、机器人体验三个方向，并以“低门槛、可完成、有作品”为选材标准。常见问题指南一份，就器材使用、分组组织、安全与隐私提示等高频问题给出处理建议。资源包同时提供活动与学段的对应索引，便于学校按需选用与组合。第三，《课后服务学生人工智能素养自评量表》与配套记录工具。自评量表在调查问卷基础上简化而来，保留20个自评题项，共4个维度，可在6分钟内完成，供学生阶段性自我评估使用。配套编制学生活动记录卡与教师活动观察记录表，前者以图示与简短文字记录学生每次活动的动手内容与收获，后者记录活动形式、学生参与状态与指导方式，形成过程性证据，便于学校掌握活动质量。第四，课后服务资源与师资调配机制文本。文本明确了师资“三支队伍”的安排，即校内信息科技教师引领、学科教师转岗支持、外聘辅导员补充，并对学科转岗教师的培训与跟岗作出安排；资源方面规定建立活动器材分片区共享点，把价格较高、数量有限的器材在各校之间流转使用，形成器材借用与维护流程。文本附有责任清单与操作流程各一份，供县域推广使用。（三）实践成效总述两年研究期内，研究在样本覆盖、活动体系建构与实践检验三个层面均取得预期成效。调研覆盖6所学校1586名学生与128名教师，形成了较为完整的县域现状数据；活动体系与资源包在6所样本校建成社团24个、参与学生968人，完成两轮实践检验，参与学生素养总均分由3.05提升至3.63；研究形成的活动资源包、自评量表与调配机制已在县域课后服务中试用。整体而言，研究实现了从“现状诊断”到“活动体系”再到“资源师资保障”的贯通，达到开题时确定的各项目标。主要成果及其承担情况如下表。成果名称形式完成时间承担人课后服务学生人工智能素养调查问卷及自评量表工具（量表）2027年3月张锦程云溪县中小学生课后服务人工智能素养现状调研报告调研报告2027年7月毛雅君中小学生人工智能素养四维现状画像与群体差异分析研究报告2027年7月黄浩然“课程—社团—项目”三层活动体系文本策略文本2027年11月窦振宇课后服务人工智能素养活动资源包资源包2027年11月柳紫薇课后服务社团建设与运行方案策略文本2027年11月毛雅君课后服务资源与师资调配机制文本策略文本2028年8月祝晓东课后服务人工智能素养培养典型案例集课例集2028年11月董雅娟（四）成果的应用与推广成果推广以县域课后服务专题教研与校内开放活动为主要渠道。研究期内，课题组依托县级课后服务专题教研开展分享5场，覆盖教师约680人次；活动体系与活动资源包被纳入县域课后服务参考材料，成为部分学校新学期活动安排的组成部分；自评量表与记录工具由主持人所在学校统一管理，供各校申请使用。在校际层面，6所样本校把社团活动与组织经验向周边学校开放，乡镇学校之间依托分片区器材共享点形成了交流机制；参与社团的学生作品在学区层面的活动中展示，增强了学生的成就感与持续参与的意愿。部分非样本学校参照活动体系自主开展课后服务人工智能活动，课题组为此提供了资源包与操作指导。从反馈看，学校普遍认为活动体系“门槛低、易上手”，资源包的“任务单＋微课”形式比单纯讲座更受学生欢迎；同时也有学校提出，资源包在初中阶段的深度与挑战性还可加强。课题组将相关意见纳入后续改进方向，并在总报告中作出说明。六、研究成效分析本节从学生、教师、学校三个层面分析研究成效，并通过典型案例呈现变化的具体过程。（一）学生层面的变化前后测配对样本比较是判断成效的主要依据。参与活动的968名学生完成了前测与后测，配对率100%。配对样本t检验显示，素养总均分由3.05提升至3.63，提升0.58，差异具有统计学意义（t=15.42，p<0.01），效应量d=0.71，属于中等偏上程度的改善。各维度的变化情况如下表。维度前测均值后测均值提升幅度效应量d人工智能意识与兴趣3.524.01+0.490.58人工智能知识与理解2.713.38+0.670.83人工智能应用与创造2.833.55+0.720.86人工智能伦理与安全3.143.58+0.440.56总体3.053.63+0.580.71从表可见，知识与理解、应用与创造两个短板维度的提升幅度最大，效应量分别为0.83与0.86，说明活动体系对短板的针对性较强；意识与兴趣、伦理与安全两维起点相对较高，提升幅度稍小，符合“高位缓增”的一般规律。为判断变化是否来自活动体系，课题组对同校未参与活动的学生也收集了后测数据，其总均分由2.94提升至3.11，提升0.17，明显低于参与学生的0.58，说明活动参与与素养提升之间存在较为直接的联系，同时未参与学生的变化也提示外部环境的影响不可忽视。除量表数据外，参与行为层面也出现明显变化。参加人工智能素养活动的学生比例由13.2%提高到30.4%；每周在课后服务之外自主接触相关活动的学生比例由21.6%提高到47.3%；能说出至少两条人工智能使用注意事项的学生比例由24.8%提高到71.5%，说明伦理与安全意识在具体活动中得以强化。访谈中，多名学生表示“以前觉得人工智能很神秘，现在知道它是靠资料学出来的，也会出错”，反映出学生对技术的理解趋于客观。从群体层面看，提升幅度在各类学生之间并不相同，呈现“基础薄弱者进步更快”的特点。乡镇学生总均分提升0.68，高于县城学生的0.46；中低年级学生提升0.61，高于高年级及初中学生的0.52；参与前基础较弱的学生提升幅度普遍高于基础较好的学生，说明活动体系对基础薄弱学生具有一定的补偿作用。（二）教师层面的变化教师层面的变化首先体现在课后服务教学能力的提升。参与教师128人完成了实践检验前后两次自评，课后服务人工智能素养教学能力自评得分由2.86提升至3.51，提升0.65。其中，能独立组织一次人工智能素养活动课的教师比例由16.4%提高到52.3%；在活动中会引导学生讨论数据隐私与内容可靠性的教师比例由21.1%提高到69.5%。这表明教师不仅“会带活动”，其规范意识也同步增强。其次是教师角色与协作方式的改变。学科转岗教师从最初的“照着任务单念”逐步能够根据学生反应调整活动节奏，信息科技教师则从“单打独斗”转为承担社团指导与同伴培训，形成了校内以老带新、学科互助的格局。样本校普遍建立起“信息科技教师＋学科教师”的结对安排，社团活动的组织不再依赖个别骨干。需要说明的是，教师层面的提升并不均衡，部分教龄较长的学科教师在器材操作与编程内容上仍感吃力，主要依靠同伴支持完成任务，课题组据此在推广阶段增加了跟岗培训与简化版任务单。（三）学校层面的变化学校层面的变化首先体现在课后服务活动结构的优化。6所样本校均把人工智能素养活动纳入课后服务安排，建立了相对固定的活动时段与场地，修订或新增相关制度共11项。课后服务从以往以作业辅导和看护为主，转变为“看护＋多样拓展”的结构，人工智能类活动成为其中较为活跃的部分。样本校月均开展人工智能类课后活动由研究前的不足1次提高到约3.2次。其次是资源与组织条件的改善。3所样本校建立了分片区器材共享点，价格较高的机器人套件与传感设备实现了跨校流转，器材闲置率明显下降；各校积累了本校本学段的活动记录、学生作品与问题清单，形成了校内资源专区。学校管理者反映，活动体系的最大价值在于“把零散的想法变成了可执行的方案”，教师不再为“做什么、怎么做”发愁。需要指出的是，学校层面的变化并不均衡。推进较快的是县城学校与规模较大的乡镇学校，个别规模较小的乡镇学校受教师人数与器材条件限制，社团数量偏少、活动深度不足。课题组据此在县域推广阶段增加了对薄弱学校的定点支持，通过器材共享与骨干教师走教加以弥补。（四）典型案例案例一：乡镇小学四年级学生小林从“不敢报名”到“完成作品”。小林是云溪县一所乡镇小学四年级学生，性格内向，平时很少主动参加集体活动。前测中，其人工智能意识与兴趣维得分3.14，低于平均水平，知识与理解维仅2.29。访谈中他提到，自己对“能和人对话的程序”很好奇，但“怕自己不会用，也怕做错被人笑”，因此一直没报名社团。课题组与该校教师共同分析后，为其设计了三步支持。第一步是降低门槛，先安排他参加普及层的体验活动，在活动中只需完成“用图形化工具让屏幕上的角色移动”这样的小任务，并由同伴陪伴操作；第二步是给予具体角色，在机器人体验社团中安排他负责给小组的“避障小车”摆放路障、记录测试结果，让他从易上手的事情介入；第三步是让成果可见，在学期末的作品展示中请他为小组介绍“小车为什么绕开了障碍”，把他从操作者转变为讲述者。经过约一个学期的实践，小林逐步能够独立完成简单的编程任务。后测中，其意识与兴趣维提升至3.86，知识与理解维提升至3.14；在社团留存情况中，他从最初试参加转为稳定参加，并主动报名参加了第二轮的智能创作方向。小林的变化说明，对缺少自信、基础薄弱的学生而言，降低参与门槛、给予具体角色、让成果被看见，比反复鼓励更有效。从这一案例可以看到，课后服务时段的价值恰恰在于它没有严格的课堂进度约束，可以有更宽松的节奏，让这类学生按照自己的步伐进入人工智能活动。案例二：县城初中“校园图书角智能提示”项目小组的伦理反思。项目小组由5名八年级学生组成，成员对人工智能兴趣浓厚，但前测中伦理与安全维均分仅2.90，普遍认为“只要程序能跑起来就行”。指导的教师陈老师在访谈中反映，学生动手能力强，但对数据来源、信息准确与隐私保护缺少意识，“收集同学信息做训练数据时，几乎没人觉得有问题”。课题组以该项目为对象开展引导。项目任务是设计一个帮助同学在图书角找书的“智能提示”程序，学生在完成过程中需要收集图书信息与同学的借阅需求。教师在关键节点插入三次讨论：第一次讨论“训练用的信息从哪里来、能不能随便用同学的数据”；第二次讨论“程序给出的推荐为什么会出错，出错时谁来负责”；第三次讨论“怎样把收集到的信息做处理，保护同学的隐私”。小组在讨论基础上形成了三条约定：只收集借阅书目而非个人身份信息，推荐结果仅作参考须由同学自行核对，作品展示时说明数据的来源与局限。期末，小组完成的“校园图书角智能提示”在学区展示中获得较好评价，更重要的是，成员对技术边界的认识发生变化。后测中，该小组伦理与安全维均值提升至3.72，5名学生中有4人在访谈中提到“现在会先想一想数据是怎么来的”。这一案例说明，伦理与安全教育不宜脱离活动单独讲授，把它嵌入项目任务的关键环节，通过真实问题引发讨论，更容易被学生接受。从这一小组的实践看，动手创作与伦理反思并不矛盾，恰恰是学生在动手过程中遇到的问题，为伦理讨论提供了真实的落点；同时也应看到，学生对算法偏见、信息安全等较抽象的问题理解仍然有限，相关引导需要在后续活动中持续跟进。七、研究反思与后续研究方向本节客观分析研究的局限、尚未解决的问题以及后续研究方向。（一）研究的主要局限其一，样本范围有限，结论的普适性有待检验。研究对象限于云溪县6所样本校的义务教育阶段学生，虽然样本校在学段、区域、规模上作了分层，但县域之间经济发展水平、课后服务条件与信息化基础差异较大，研究结论向其他地区推广时需要结合当地实际作出调整，不宜直接照搬。研究以小学为主、初中样本偏少，对初中阶段课后服务时段培养规律的揭示相对有限。其二，研究周期较短，长期效果尚难判断。研究周期为两年，实践检验约为一年半，这一时长足以观察到知识与理解、应用与创造等维度的变化，但对于素养的稳定内化、参与习惯的长期保持等问题，尚缺乏更长时间的追踪数据。学生素养与兴趣的形成是长期过程，短周期研究只能反映阶段性变化。其三，人工智能技术快速迭代带来时效性局限。研究期内，人工智能相关工具与平台的功能与形态变化较快，活动设计中涉及的体验内容具有一定的阶段性。研究虽然采用了通用化的能力描述与活动形式而非针对具体工具，但技术发展仍可能使部分内容需要更新，研究结论的适用性会随时间推移而有所减弱。其四，变化归因难以完全剥离外部因素。参与活动的学生是自愿报名的，其对人工智能的兴趣可能本身高于未参与学生，前后测中的提升可能包含选择偏差的作用。研究虽设置了未参与学生的对照数据并作了归因说明，但难以精确剥离兴趣、家庭支持等因素的影响，成效中可能包含非活动体系因素的作用。（二）尚未解决的问题其一是项目层的覆盖与深度不足。研究把项目层定位于兴趣浓厚且学有余力的学生，实践中项目层的参与人数相对有限，项目的难度与周期也偏保守。如何在保证课后服务负担可控的前提下提高项目层的覆盖面与挑战性，仍需继续探索。其二是学生持续参与的内在动力机制尚未完全建立。研究期内学生的参与在一定程度上依赖于社团安排与同伴带动，学生自主选择、