课后服务中中小学生人工智能素养培养策略研究-开题报告

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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开题报告摘要本课题针对中小学课后服务时段人工智能素养培养活动供给不足、社团与项目缺乏系统设计、资源与师资调配不畅、学生参与不均衡的问题，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界定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所中小学的义务教育阶段学生为研究对象，计划对学生发放问卷1680份、对课后服务教师发放问卷140份，访谈学生、教师与管理者约86人，观察课后服务活动36场次，在此基础上形成学生素养现状画像与参与诊断结论，建构“课程—社团—项目”三层活动体系与资源师资调配机制，并在6所样本校开展为期一年半的实践检验。研究预期形成调研报告、活动体系文本、活动资源包、社团运行方案、调配机制文本与典型案例集等成果，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；活动体系；培养策略一、课题基本情况本课题基本信息如下表。项目内容课题名称课后服务中中小学生人工智能素养培养策略研究关键词课后服务；中小学生；人工智能素养；活动体系；培养策略课题类别一般资助课题学科分类基础教育研究类型应用研究选题指南编号50负责人车雅雯负责人所在单位云溪县向阳小学研究周期2027年1月—2028年12月预期成果形式研究报告、调研报告、策略文本、工具（量表）、资源包、课例集二、研究背景与问题提出本节从政策背景、实践背景、现实问题与关键问题四个方面说明课题的来源与定位。（一）政策背景与实践背景从政策看，课后服务与中小学人工智能教育是两条各自独立、又在本课题中交汇的政策线索。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》要求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》进一步明确课后服务应坚持公益性与自愿性、开展丰富的拓展活动；另一方面，中共中央、国务院《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》提出推动人工智能与教育教学深度融合，《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）》对小学阶段重在体验与兴趣、初中阶段重在理解与应用提出分层要求，《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。两条线索合在一起表明，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。从实践看，课后服务时段的人工智能素养培养正面临“有要求、缺范式”的处境。国家与省级层面对课后服务与人工智能教育均有明确要求，但落到一所学校，究竟在有限的课后服务时间里开什么活动、如何组织社团、资源与师资从哪里来，尚缺少可直接借鉴的方案。课题组所在云溪县中小学课后服务已实现全覆盖，但人工智能类活动明显不足，2026年秋季学期的专项摸底显示，开展此类活动的学校不足三成；多数学校仍以作业辅导与看护为主，人工智能素养培养处于“有政策、少落地”的状态。与此同时，学生好奇心强、乐于动手，课后服务又具有较强的自愿参与和形式灵活的特点，这为开展人工智能活动提供了条件。但技术引入教育也带来新的问题，如学生接触生成内容时的判断力、数据与个人信息保护、对技术的过度依赖等，需要在组织活动的过程中同步加以引导。（二）现实问题课题组在2026年秋季学期就课后服务中的人工智能活动情况作了一次专项摸底，发现三个较为突出的问题。第一，活动供给不足且零散，全县开展人工智能类课后活动的学校不足三成，多以单次体验或临时讲座为主，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。第二，参与面偏窄，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；针对部分学校的调查显示，愿意参加相关活动的学生占多数，但实际参与比例偏低，意愿与参与之间存在明显落差。第三，资源与师资调配不畅，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人工智能活动的能力，器材数量不足且分散在各校，导致动手时间被压缩、活动难以持续。上述问题既与活动缺乏系统设计有关，也与资源与师资缺少稳定调配机制有关。学校普遍反映，课后服务中的人工智能素养培养“想开、但不知道开什么、怎么组织、器材谁来管”，缺少“抓什么、怎么抓、抓到什么程度”的清晰抓手。这一现实需求构成本课题直接的问题来源。从日常观察看，学生对人工智能既好奇又陌生，既想尝试又担心“学不会”，这种状态进一步说明培养工作需要同时解决“供给”与“门槛”两方面的问题。（三）拟解决的关键问题其一，课后服务时段学生人工智能素养的内涵与测量问题。学生人工智能素养包含哪些维度，各维度的内涵与观测点如何界定，如何转化为可测量、可重复使用的测评工具，是本课题首先要解决的问题。其二，学生素养现状与参与诊断问题。学生在课后服务场景中的人工智能素养总体处于什么水平，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，学生参与不足的原因是什么，需要以数据作出回答。其三，课后服务时段培养策略与资源师资调配问题。活动应如何在“课程—社团—项目”三个层次上分层设计，社团如何组织与维持，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，是本课题落点的核心问题。三个问题分别对应工具、诊断与策略三个环节，其中第三个问题即培养策略与资源师资调配，是本课题区别于以正式课程为对象的研究、体现课后服务场域特点的关键。三、研究目标与研究内容本节说明研究的总目标与具体目标、四项研究内容以及研究的重点与难点。（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。具体目标：①界定学生人工智能素养四维内涵与观测点，开发信效度良好的测评工具；②形成学生素养现状画像与参与诊断结论，查明不同学段、城乡学生的差异与参与不足的原因；③建构“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通过两轮实践检验，以学生素养与参与变化评价培养策略成效，并形成可供推广的典型案例。上述目标之间具有递进关系：先解决“是什么、怎么测”的问题，再解决“现状如何、为什么不参与”的问题，进而解决“如何组织活动、如何调配资源师资”的问题。研究不追求建立普适性的理论体系，而以形成可复制、可推广的课后服务时段培养方案为限度，研究结论首先服务于云溪县中小学课后服务实践，并为条件相近的学校提供参考。目标的达成情况将以前后测数据、参与数据与成果文本为依据进行检验。（二）研究内容内容一：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。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《课后服务学生人工智能素养调查问卷》、活动观察量表与访谈提纲，通过预调研完成信效度检验，形成可直接使用的调查工具与学生自评量表。工具设计充分考虑课后服务场景中活动时间相对零散、以体验参与为主的特点，题项以活动情境为线索，避免过度依赖课堂术语，并在措辞上适合不同年级学生理解。内容二：学生人工智能素养在课后服务场景中的现状与参与诊断。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。产出为现状调研报告、素养现状画像与参与诊断报告。诊断采用三源互证的方式：问卷反映总体水平与差异，访谈用于解释意愿与参与之间的落差，活动观察用于印证活动的真实组织情况。分析重点关注“为什么不参加”，把报名意愿、时间冲突、家长态度与活动吸引力纳入考察。内容三：课后服务时段“课程—社团—项目”三层活动体系与培养策略建构。基于现状与需求结论，以“以现状定重点、以兴趣定层次、以条件定形式”为思路，设计普及层体验课程、提高层素养社团与项目层项目式学习三个层次的活动体系，并编制社团建设与运行方案；同步开发活动资源包、活动任务单与微课。产出为三层活动体系文本、社团建设与运行方案与活动资源包。活动体系以“低负担、可持续、可复制”为约束，尽量利用课后服务既有时间与场地，统一采用“一次活动一张任务单”的组织方式，避免把课后服务活动变成额外负担。内容四：资源与师资调配机制及培养策略的实践检验。设计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”师资调配方式，建立活动器材分片区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，并设置未参与学生的对照数据，形成调配机制文本与实施追踪报告。产出为调配机制文本、实施与追踪报告与典型案例集。实践检验选择条件不同的学校，兼顾学段与城乡分布，两轮之间设置中期检查，保持前后测工具与施测条件一致。（三）研究重点与难点研究重点之一是活动体系的系统性与分层设计。课后服务时段活动时间有限、学生来源多样，若活动零散、层次不清，难以形成持续培养。研究把“课程—社团—项目”三层活动体系的系统设计作为重点，要求各层次目标明确、彼此衔接，并配套可执行的活动方案与资源，避免停留在活动罗列层面。设计完成后先请一线教师试读，逐条确认是否清楚、是否可行，再行定稿。研究重点之二是资源与师资调配机制的可操作性。面向6所条件不同的学校，活动能否持续，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。研究把资源与师资调配作为与活动设计同等重要的重点，形成器材分片区共享与学科教师同伴支持的具体安排，力求机制简便、成本可控。研究难点之一是学生参与的持续性与意愿转化。摸底显示学生的参与意愿较高，但实际参与比例偏低，如何把意愿转化为持续参与，是本研究的主要难点。研究拟通过降低活动门槛、让作品可见、采用同伴共学等方式提高留存率，但学生兴趣与时间安排受多种因素影响，效果需要在实践中检验。研究难点之二是成效归因与验证。参与活动的学生是自愿报名的，其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。研究拟通过设置未参与学生的对照数据、控制前后测工具与施测条件一致并延长观察期的方式提高验证的可靠性，同时对结论作审慎表述。四、研究方法与技术路线本节说明研究方法的具体操作设计与研究的技术路线。（一）研究方法及其操作设计文献研究法。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），去重后由两名成员独立筛选、分歧项研讨裁定，纳入有效文献108篇（部），其中实证研究46篇按“对象—场景—活动形式—结果—局限”统一编码，用于概念界定与活动体系框架建构。调查研究法。自编《课后服务学生人工智能素养调查问卷》，含4个维度28个题项，先在学校开展预调研，发放110份、有效102份，据以修订题项并使内部一致性系数达到0.87；正式调研在6所样本校发放学生问卷1680份、教师问卷140份，同步访谈学生、教师与管理者共86人、观察活动36场次，数据分析使用SPSS26.0，进行描述统计与差异检验。问卷施测采用匿名方式，施测前向学生说明问卷无对错、与成绩无关；访谈在学生问卷统计初步完成后进行，以便有针对性地追问。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，形成案例分析报告，用于解释培养策略生效的条件。个案选择兼顾县城与乡镇、小学与初中差异。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并形成活动改进清单，研究者与实践者协同参与，边实践边调整。两轮之间设置中期检查，根据学生与教师反馈调整实施方式。统计分析法。对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；对参与学生的前后测配对样本进行配对样本t检验并计算效应量，评价培养策略成效。问卷缺失比例超过10%的样本整卷剔除，其余采用均值替代；效应量以d值计算，作为判断提升幅度的辅助指标。（二）技术路线研究按五个层次推进。第一层为理论与设计，完成文献综述、核心概念界定与测评工具编制，产出四维框架与调查问卷；第二层为现状调研，通过问卷、访谈与观察获取数据，产出调研报告、素养现状画像与参与诊断结论；第三层为策略建构，基于现状与需求设计“课程—社团—项目”三层活动体系并开发活动资源包，产出活动体系文本与社团运行方案；第四层为实践检验，在样本校建设社团并分两轮实施，根据反馈调整，产出过程材料与追踪报告；第五层为总结提炼，完成数据分析、成果整理与经验推广，产出研究总报告与典型案例集。五个层次层层递进，前一层为后一层提供依据，后一层的反馈又用于修订前一层的成果。研究把“现状—活动—保障”的贯通作为技术路线的关键。现状调研为活动体系设计提供依据，活动体系为实践检验提供内容，实践检验的反馈又用于修订活动与调配机制，从而避免调研与改进相互脱节。研究把资源与师资调配机制作为与活动设计并列的支撑模块，贯穿策略建构与实践检验两个层次，并在每一层设置阶段检查点，确保前后衔接、口径一致。五、实施步骤与进度安排本节说明研究的总体安排与分阶段任务。（一）总体安排研究周期为2027年1月至2028年12月，分三个阶段推进。第一阶段为基础与准备期，完成课题组建、文献研究、概念界定与工具编制，并召开开题论证会，用时约三个月。第二阶段为主体研究期，依次完成现状调研与参与诊断、活动体系建构与资源开发，并在样本校建设社团、分两轮开展实践检验，用时约一年半。第三阶段为总结提炼期，完成数据分析、成果整理、经验推广与研究总报告撰写，用时约四个月。三个阶段之间以阶段例会与中期检查相衔接，确保研究按计划推进。阶段划分的依据是研究任务的先后依赖关系：工具编制与现状调研是活动体系设计的前提，活动体系设计是实践检验的前提，实践检验又是成果提炼的前提。为避免进度波动影响质量，课题组在每一阶段设置明确的完成标志，并预留一定的调整余地。若某项任务提前完成，则相应时间用于活动打磨与试点准备。（二）分阶段任务分解研究的具体阶段、任务、完成标志与责任人如下表。时间段主要任务完成标志责任人2027年1月—3月组建课题组、文献研究、概念界定、编制学生问卷与访谈观察工具、召开开题论证会形成文献综述稿、四维框架与测评工具，通过开题论证车雅雯、张锦程2027年4月—7月分层抽样、正式调研、访谈与活动观察、数据统计与差异检验、参与诊断完成6所样本校调研，形成调研报告、素养画像与参与诊断报告毛雅君、黄浩然2027年8月—11月设计“课程—社团—项目”三层活动体系、开发活动资源包、编制社团运行与师资调配方案形成活动体系文本、资源包与调配方案初稿窦振宇、柳紫薇2027年12月—2028年8月样本校建设社团、两轮实践检验、器材共享与教师支持、过程监测与活动修订完成两轮实施，形成过程台账、修订清单与实施追踪报告祝晓东、陈雅莉2028年9月—12月前后测数据分析、成果整理、撰写总报告、组织经验推广完成总报告与典型案例集，活动体系与资源包纳入县域参考材料车雅雯、董雅娟上表所列五个阶段的划分与研究过程基本对应，其中活动体系建构与资源开发在实施中与前一阶段的收尾有部分交叉。研究的关键节点包括2027年3月的开题论证、2027年7月的现状调研完成、2027年11月的活动体系与资源包定稿、2028年8月的实践检验结束以及2028年12月的结题。各阶段任务由责任人与协作成员共同承担，主持人负责总体协调与进度把控。课题组在每一阶段结束后提交阶段小结，作为下一阶段工作的依据。六、预期成果与人员分工本节说明研究的预期成果与课题组人员分工。（一）预期成果研究预期形成研究报告、调研报告、调查工具、策略文本、活动资源包与课例集等成果，具体如下表。成果名称形式完成时间承担人课后服务中中小学生人工智能素养培养策略研究总报告研究报告2028年12月车雅雯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“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月董雅娟上述成果的预期使用去向包括：调查问卷与自评量表由主持人所在学校统一管理，供样本校与县域学校按需使用；活动体系文本、资源包与社团运行方案纳入县域课后服务参考材料，并作为学校组织活动的依据；调研报告与现状画像为教育行政部门与学校决策提供依据；典型案例集供教师经验分享与示范引领。成果之间具有较强的关联性：测评工具是开展调研的前提，调研结论是活动体系设计的依据，活动体系与资源包是培养策略的载体，资源师资调配机制是活动持续的条件，典型案例是成效的呈现。各项成果既可整体使用，也可由学校按需选用，使用中如遇问题可通过主持人所在学校反馈并更新。（二）人员分工课题组共9人，分工如下表，各成员均结合自身专长承担相应任务。姓名分工承担任务车雅雯主持人总体设计与统筹协调，主持例会，撰写研究总报告张锦程成员编制测评工具并完成信效度检验，负责数据统计毛雅君成员调研组织实施，撰写现状调研报告，起草社团运行方案窦振宇成员设计“课程—社团—项目”三层活动体系，组织框架论证黄浩然成员前后测数据分析与参与诊断、成效分析祝晓东成员设计资源与师资调配机制，负责样本校联络柳紫薇成员开发活动资源包与活动任务单陈雅莉成员设计伦理与安全活动单元，开展活动观察董雅娟成员采集典型案例，整理课例集与过程材料七、研究保障条件本节说明研究的组织、条件与制度保障。（一）组织保障课题组由云溪县向阳小学统筹，主持人担任负责人，成员来自小学与初中一线，结构涵盖信息科技教学、教育技术、课程与教学、教育测量与评价等方向，具备组织活动、开发资源与开展测评的能力。课题组建立“每月例会＋任务台账＋共享材料库”的运行机制，明确分工与进度节点，并由所在单位主要负责人担任研究工作的协调人，为课题开展提供组织支持。研究过程中，主持人所在单位承担指导与督促职责，定期检查课题进度与研究质量。（二）条件保障课题组所在单位具备开展研究的资料与技术条件，可访问中国知网等数据库，拥有开展问卷统计与分析的必要设备，并拥有开展课后服务活动的场地与部分器材。研究所需的样本校联络、活动组织与数据采集，由主持人所在学校统一协调；样本校愿提供课后服务时段与活动场所。研究经费主要用于资料购置、问卷印制、器材补充、数据处理、活动组织与成果印制，按相关管理规定专款专用。成员所在学校均为研究提供了必要支持，参与研究的教师能够在课后服务时段内完成任务，保证了研究的连续性。（三）制度保障研究纳入主持人所在学校年度工作计划，与课后服务、课程建设工作统筹安排。课题组建立了进度检查、材料归档与成果审核制度，每阶段结束后提交阶段小结，重要成果经集体研讨后定稿。同时，课题组制定了活动安全与数据使用规定，涉及学生作品与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，并明确活动不纳入学业评价、不增加学生负担，确保研究规范开展。八、参考文献[1]教育部.中小学人工智能通识教育指南（2025年版）[Z].2025.[2]教育部办公厅.关于加强中小学人工智能教育的通知[Z].2024.[3]中共中央,国务院.教育强国建设规划纲要（2024—2035年）[Z].2024.[4]教育部办公厅.关于做好中小学生课后服务工作的指导意见[Z].2017.[5]中共中央办公厅,国务院办公厅.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[Z].2021.[6]教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京:北京师范大学出版社,2022.[7]郑旭东,周子玥.课后服务中的科学教育：价值定位与实施路径[J].中国电化教育,2024(4):21-28.[8]杨晓哲,孙立会.中小学人工智能教育活动的设计与实施[J].现代教育技术,2023(9):30-38.[9]张进宝,李睿.项目式学习在人工智能启蒙教育中的应用[J].中小学信息技术教育,2024(6):22-