人工智能赋能中小学教师教研素养提升策略研究-开题报告

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人工智能赋能中小学教师教研素养提升策略研究开题报告摘要教研是中小学教师围绕教学问题开展的集体备课、课例研究与专题研讨等专业活动，是教师专业成长最经常、最直接的场域。人工智能技术进入教育领域后，教研的素材、证据与组织方式都在发生变化，教研素养随之成为教师与教研员必须正视的专业课题。本课题以云溪县教师进修学校为牵头单位，联合县域内6所小学与6所初中，围绕“人工智能如何赋能中小学教研、由此带动教师教研素养提升”这一问题展开研究。研究把教研素养划分为教研意识与态度、教研知识与方法、教研设计与组织、教研反思与改进、教研协作与伦理五个维度，综合运用文献研究法、问卷调查法、访谈法、行动研究法与案例研究法，计划发放问卷468份、访谈58人次，在24个教研组开展两轮行动研究。研究预期形成“三阶六环”人工智能赋能集体备课流程、“证据驱动”三轮课例研究模式、教研流程“六环节”再造方案与教研员“四角色”转型路径，并配套开发教研工具与资源包。研究预期得出：人工智能赋能教研的着力点在于重构教研的“问题—证据—改进”链条，教研员与教研流程是落地的关键枢纽，教师教研素养的提升依赖真实课例、数据证据与协作研讨三者的耦合，同时须审慎对待课堂数据安全与生成内容可靠性等边界与伦理问题。关键词：教研素养；人工智能赋能；集体备课；课例研究；教研流程再造一、课题基本情况本课题为河北省教育科学“十五五”规划一般资助课题，研究周期为2027年1月至2028年12月，研究类型为应用研究，学科分类为基础教育。课题基本信息如表1所示。表1课题基本情况表项目内容课题名称人工智能赋能中小学教师教研素养提升策略研究关键词教研素养；人工智能赋能；集体备课；课例研究；教研流程再造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59负责人智建军负责人所在单位云溪县教师进修学校研究周期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）、课例集、资源包、研究论文二、研究背景与问题提出（一）政策背景与实践背景国家层面对人工智能赋能教育与基础教育教研均有明确部署。《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》提出实施国家教育数字化战略，强调以数字技术支撑教育高质量发展，并对教师运用智能技术改进教学提出具体要求。《关于加强中小学人工智能教育的通知》要求加强教师人工智能相关培训，推动人工智能与教育教学深度融合，同时明确要求避免技术应用的形式化与盲目化。《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》为中小学开展相关教育提供了内容与实施指引。《教师数字素养》教育行业标准从数字化意识、数字技术知识与技能、数字化应用、数字社会责任、专业发展五个方面界定教师素养内涵，其中专业发展维度要求教师利用技术开展教学研究与自我提升。教育部关于加强和改进新时代基础教育教研工作的相关文件，要求健全教研机构、创新教研方式，发挥教研在提高教学质量中的支撑作用。上述政策共同指向一个方向：教师的素养提升不能停留在个体学习层面，而应落到教师日常的教研活动之中，使技术在教研的真实情境中发挥作用。从实践背景看，作为承担全县中小学教研与教师专业发展组织指导职能的机构，云溪县教师进修学校在组织集体备课、课例研究与专题教研的过程中，既看到了教研作为本土专业发展机制的独特价值，也感到传统教研方式在证据支撑与过程管理上的不足。人工智能技术的引入为破解这些不足提供了可能：智能内容生成工具可加快素材准备，智能课堂观察分析工具可使课堂过程变得可记录、可比较，智能学情分析工具可帮助学生差异显性化。与此同时，工具生成内容的可靠性、课堂数据的安全边界以及教研会不会被技术牵着走等问题，也要求在研究中同步给出回应。（二）现实问题课题组在前期走访12所中小学时发现，人工智能赋能教研面临着几方面的现实困境。第一，教研的问题意识不聚焦。常规集体备课多以统一进度、核对答案为内容，围绕“这节课究竟要解决什么问题”的研讨不足，教研活动与教学真实需要之间存在距离。第二，教研的证据基础薄弱。教研议课主要依靠听课印象，课堂观察记录、作业文本、学情数据等证据很少被系统使用；据前期了解，教师年均参加人工智能相关专题教研或培训约9学时，其中六成以上为集中讲授，听完之后缺少组内的跟进研讨，教师能够依托数据开展议课的教研组比例不足十分之一。第三，教研的组织与流程滞后。教研活动大多沿用“通知—上课—点评”的松散流程，缺少方案设计、证据反思与成果固化环节，教研的成果难以沉淀。第四，教研员的作用方式受限。教研员到场指导以点评课例、布置任务为主，在教研活动的设计与过程支持上投入不足，难以承担流程再造的推动者角色。第五，工具使用的边界不清。部分教师担心课堂数据的采集与保存涉及学生隐私，个别教研活动因此对数据工具采取回避态度，缺少明确的使用规范。上述问题相互交织，构成了本课题的问题起点。（三）拟解决的关键问题本课题拟解决三个关键问题。第一，人工智能赋能教研应当从何处切入、遵循何种逻辑。在技术工具日益丰富的背景下，若把赋能简单理解为在教研中引入工具，容易导致形式化与数据堆砌；本课题拟明确赋能应以真实教学问题为起点、以数据证据为支撑、以教研流程再造为依托，回答赋能的着力点问题。第二，如何建构可操作、可复制的教研模式与流程，使技术真正服务于教研的目标达成与证据积累。本课题拟把零散的工具尝试组织成有结构、有分工、有产出的教研活动流程，形成集体备课与课例研究的具体模式，回答“备课怎么备、课例怎么研、议课依据是什么”的问题。第三，如何推动教研员角色转型与教研流程再造，使人工智能赋能教研从个别教研组的尝试走向区域常态。本课题拟厘清教研员在赋能过程中的职能定位，形成跨校联合教研与教研训一体化的协同机制，回答“谁来推动、如何持续”的问题。三、研究目标与研究内容（一）研究目标本课题的总目标是：立足云溪县中小学教研的实际条件，揭示教师教研素养的水平结构与人工智能应用需求，建构并检验一套以集体备课与课例研究为主要载体、以数据证据为支撑、以教研流程再造与教研员角色转型为保障的中小学教师教研素养提升策略，为县域教研机构与同类学校提供可操作、可复制的实践方案。总目标之下设四条具体目标：一是编制并检验《中小学教师教研素养调查问卷》，形成对12所学校441名教师教研素养与人工智能应用需求的准确画像；二是建构“三阶六环”人工智能赋能集体备课流程与“证据驱动”三轮课例研究模式，把工具应用嵌入教研的真实环节；三是形成教研流程“六环节”再造方案与教研员“四角色”转型路径，并建立跨校联合教研与教研训一体化的区域协同机制；四是通过两轮行动研究检验策略对教师教研素养与教研活动质量的影响，形成课例集、资源包与研究报告等成果并加以推广。（二）研究内容第一，中小学教师教研素养与人工智能应用现状调研。依据教师专业发展与教研相关理论，把教研素养划分为教研意识与态度、教研知识与方法、教研设计与组织、教研反思与改进、教研协作与伦理五个维度，编制34题调查问卷，在12所学校发放问卷468份并回收有效问卷，同时访谈教师32人、教研组长18人与教研员8人，运用统计分析描绘素养总体水平与五维度结构，识别薄弱环节与需求差异，分析教龄、职务、学段、学校类别等因素与教研素养的关系，产出经过检验的调查工具与现状调研报告，为模式建构提供依据。第二，人工智能赋能集体备课与课例研究模式建构。针对集体备课研究性不足、课例研究证据薄弱的问题，设计“三阶六环”集体备课流程，即备前的问题研判与素材汇聚、备中的共研共议与生成审辨、备后的课堂验证与二次备课，明确每一环节的操作要领与产出要求，把智能工具的使用限定在素材汇聚与生成审辨环节，并规定生成内容须经教师审辨后方可进入教案；同时建构以课堂观察数据为依据的“证据驱动”三轮课例研究模式，把课例研究组织为原生态课、改进课与优质课三轮，明确每一轮的证据采集方式与议课规则，产出流程文本、课例研究方案与配套工具。第三，教研流程再造与教研员角色转型路径设计。对教研活动的发起、设计、实施、反馈与固化环节作整体梳理，把原有“通知—上课—点评”的松散流程改造为“问题发现—主题研判—方案设计—协同实施—证据反思—成果固化”六个环节，明确每一环节的操作要点与责任角色；提出教研员由到场点评者向教研设计者、组织协调者、证据分析者与专业引领者转变的路径，编制《区域教研指导手册》，产出流程再造方案与角色转型路径文本。第四，区域教研协同机制建设与实践检验。建构跨校联合教研与教研训一体化两条协同安排，由县城学校教研组与乡镇学校教研组结对，围绕同一主题开展联合备课与课例研究，把教研活动与教研员指导、教师研修合并组织；开发教研活动设计模板、内容审辨清单、课堂观察数据分析工具与《智能教研助手应用规范》，建设教研资源包；在24个教研组开展两轮行动研究，通过前后测、课堂观察与教研活动记录收集数据，检验策略的有效性并迭代优化，产出课例集、检验数据报告与典型案例。（三）研究重点与难点研究重点有两个。一是集体备课与课例研究模式的整体设计，即把工具应用嵌入教研的真实环节，使技术服务于问题的发现与证据的积累，而不是游离于教研之外。这一重点直接决定人工智能赋能教研的实质与成效，需要回答“在哪个环节用、用什么方式用、产出什么”三个问题，避免工具被搁置或滥用。二是教研流程再造与教研员角色转型，即通过合理的流程设计与职能重新定位，激活教研组的研究职能，使赋能从个别教研组的尝试走向区域常态。这一重点关系到研究成果能否持续，是策略落地与推广的组织保障。研究难点有两个。一是如何在不显著增加教研负担的前提下实现流程再造。中小学教师时间零碎、事务繁多，教研若在原有活动之外另增环节或大量书面材料，很容易被搁置，因此流程设计必须在“规范”与“简约”之间取得平衡，这一难点考验研究对教研实际运行状态的把握。二是如何科学测量教研素养与教研活动质量的变化。教研素养变化缓慢，自评数据易受社会赞许效应干扰，教研活动质量也难以用单一指标衡量，需要结合前后测、课堂观察数据、议课记录与访谈形成相互印证的证据链，这一难点关系到研究结论的可靠性。四、研究方法与技术路线（一）研究方法及其操作设计文献研究法用于梳理教研素养、技术赋能教研与教研组织变革的相关成果，重点检索2023年至2025年中文期刊论文及政策文件，形成不少于两万字的文献综述笔记，为概念界定、维度划分与模式建构提供依据。问卷调查法用于现状诊断与效果检验，编制《中小学教师教研素养调查问卷》，共五个维度、34道题目，采用五点计分，先在52名教师中开展预调研并删改题目4道，正式调研在12所学校发放问卷468份、回收有效问卷441份，效果检验阶段配对有效样本136份，数据使用统计软件进行信效度检验、描述统计、差异检验与效应量计算。访谈法用于了解教师与教研员的真实体验，对32名教师、18名教研组长与8名教研员进行半结构化访谈，围绕教研经历、证据使用、工具体验与支持需求展开，每次约30至40分钟，录音转写后进行主题编码，与问卷数据相互印证。行动研究法用于策略的实践检验，课题组与24个教研组共同开展“计划—行动—观察—反思”循环，分两轮推进，第一轮在12个教研组试点并修订流程，第二轮扩展到全部24个教研组并引入跨校联合教研，两轮行动研究连同常态化课例研究共研磨课例96节，按月召开工作例会收集问题并调整安排。案例研究法用于呈现典型经验，选取两个学科教研组与两名教研员进行深入跟踪，综合课堂观察记录、教研活动记录与访谈材料，形成完整的案例叙述。（二）技术路线本课题按三个层次推进。第一层为问题与现状层：通过文献研究明确研究问题，通过问卷与访谈摸清教师教研素养的水平结构、薄弱环节与人工智能应用需求，为后续设计提供依据。第二层为建构与检验层：设计“三阶六环”集体备课流程与“证据驱动”三轮课例研究模式，形成教研流程“六环节”再造方案与教研员“四角色”转型路径，开发工具与资源包，并通过两轮行动研究检验其可行性与有效性，边实践、边反思、边调整。第三层为总结与推广层：系统分析数据，凝练认识性成果与操作性成果，通过协作片区与县级教研活动推广应用。三个层次层层递进，现状为建构提供依据，建构为检验提供对象，检验为总结提供证据。五、实施步骤与进度安排（一）总体安排研究周期为2027年1月至2028年12月，共两年，划分为准备与设计、现状调研与诊断、方案建构与工具开发、实践检验、总结提炼五个阶段。准备阶段完成方案设计、组织建设与工具编制；调研阶段完成问卷与访谈并形成诊断结论；建构阶段完成流程、模式、方案与工具的开发；检验阶段开展两轮行动研究并迭代优化；总结阶段完成数据复核、成果凝练与推广。各阶段以季度为检查节点，对照计划核查进度，教研活动尽量与教研组的日常活动合并安排，避免重复组织。（二）分阶段任务分解各阶段的任务、完成标志与责任人如表2所示。表2分阶段任务分解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、划分工作小组、编制研究方案与调查工具、开展预调研实施方案定稿、问卷与访谈提纲定稿智建军2027年4月—7月发放问卷、开展深度访谈、进行数据分析、形成诊断结论现状调研报告定稿马秀英2027年8月—11月建构集体备课流程与课例研究模式、再造教研流程、开发工具流程文本、模式方案、工具与指导手册定稿阮雅莉2027年12月—2028年8月开展两轮行动研究、检验并优化策略、采集成效数据课例集、检验数据报告、典型案例颜文浩2028年9月—12月复核数据、凝练成果、撰写报告、组织推广研究总报告、系列论文、推广记录林浩然在分阶段推进中，课题组实行“任务到组、责任到人”的管理方式，各工作小组按月提交进展说明，重要节点由负责人组织集体论证。调研阶段与建构阶段之间设有专门的衔接研讨，把调研发现直接转化为设计依据；检验阶段的每一轮结束后召开阶段小结会，及时修订流程与工具。为保障研究不脱离教研实际，所有工具与流程均先在2至3个教研组试用后再推广。课题组还建立了风险应对安排：若某阶段因学校教学任务集中而进度受阻，可通过调整教研活动频次、适当延长该阶段时间等方式疏导，而不压缩调研与检验的关键环节；若个别教研组参与积极性不足，由教研员与联络人上门沟通，了解其顾虑并调整参与方式，避免以行政要求强制推进，确保研究始终建立在教师自愿参与与实际受益的基础上。六、预期成果与人员分工（一）预期成果本课题预期形成研究报告、调研报告、策略文本、工具（量表）、课例集、资源包与研究论文等多类成果，覆盖从现状诊断到实践检验的完整链条。其中，调研报告呈现441份有效问卷与58人次访谈所反映的教研素养现状与人工智能应用需求；策略文本呈现“三阶六环”集体备课流程、教研流程“六环节”再造方案与教研员“四角色”转型路径；工具与量表呈现调查问卷、课堂观察数据分析工具与教研活动设计模板；课例集收录两轮行动研究研磨的课例；资源包收录教研活动设计与课堂观察数据报告。预期成果的具体安排如表3所示。表3预期成果一览表序号成果名称成果形式完成时间承担人1中小学教师教研素养与人工智能应用现状调研报告调研报告2027年7月马秀英2《中小学教师教研素养调查问卷》与访谈提纲工具（量表）2027年6月魏天宇3“三阶六环”人工智能赋能集体备课流程文本策略文本2027年10月阮雅莉4“证据驱动”三轮课例研究模式与课堂观察数据分析工具策略文本、工具2027年11月姚立辉5教研流程“六环节”再造方案与教研员“四角色”转型路径策略文本2027年11月颜文浩6《区域教研指导手册》与《智能教研助手应用规范》策略文本2028年4月熊立新7中小学教研课例集（收录课例96节）与教研资源包课例集、资源包2028年8月平若彤8人工智能赋能中小学教师教研素养提升策略研究总报告研究报告2028年12月智建军（二）人员分工课题组由9名成员组成，负责人长期从事县域教研组织与教师专业发展工作，成员在教研管理、教育技术、学科教学、教育测量与评价等方面各有专长，分工明确、结构合理。人员分工如表4所示。表4课题组成员分工表姓名主要分工承担任务智建军研究总负责方案设计、总体协调、研究总报告撰写马秀英现状调研组组长问卷与访谈实施、调研报告撰写阮雅莉模式建构组组长集体备课流程设计与试用修订颜文浩流程再造组组长教研流程再造方案与角色转型路径设计林浩然数据统计组组长数据处理、成效分析、成果推广魏天宇工具开发组成员调查工具编制与信效度检验姚立辉模式建构组成员课例研究模式与课堂观察工具开发熊立新工具开发组成员区域教研指导手册与应用规范编制平若彤实践检验组成员教研组实践跟进、课例集与资源包整理七、研究保障条件（一）组织保障课题由云溪县教师进修学校牵头，负责人统筹研究全局，下设现状调研组、模式建构组、流程再造组、工具开发组与数据统计组五个工作小组，各组组长均由课题组成员担任。课题组与12所中小学签订合作研究意向，各校确定一名教学管理人员作为联络人，负责教研组的组织协调；与协作片区学校建立定期沟通机制，保障跨校联合教研能够持续开展。课题组还聘请县域内两名资深教研人员担任研究顾问，在方案设计、工具开发与成果提炼等关键节点提供咨询与论证。（二）条件保障在资料方面，学校拥有可用的教育类数据库与教研资源库，能够满足文献检索与资料积累的需要；在设备方面，学校配备了可满足研究需要的网络环境、录播教室与终端设备，可支持课堂观察数据的采集与教研活动的记录；在技术方面，课题组依托县域教育信息化平台，对智能教研助手的使用作了安全评估，并明确了数据脱敏与内容复核要求。上述条件能够保障现状调研、工具开发与实践检验等环节的顺利开展。（三）制度保障研究纳入县教师进修学校的年度教研工作计划，与教研组常规活动相结合，避免研究与实践“两张皮”。学校建立了课题例会制度，各工作小组按月提交进展说明，重要节点组织集体论证；建立了过程留痕与资料归档制度，教研活动记录、课堂观察数据与工具使用说明分类保存，便于复核与推广；建立了成果审核制度，凡对外使用的流程文本与工具须经课题组集体审定。这些制度为研究的规范推进提供了保障。八、参考文献[1]教育部.教师数字素养（教育行业标准JY/T0646—2022）[S].北京:教育部,2022.[2]中共中央、国务院.教育强国建设规划纲要（2024—2035年）[Z].2025.[3]教育部.关于加强中小学人工智能教育的通知[Z].2024.[4]教育部基础教育教学指导委员会.中小学人工智能通识教育指南（2025年版）[Z].2025.[5]教育部.关于加强和改进新时代基础教育教研工作的意见[Z].2019.[6]国家互联网信息办公室等.生成式人工智能服务管理暂行办法[Z].2023.[7]顾明远,李政涛.教研制度的当代价值与转型路径[J].教育研究,2023(5):45-56.[8]王陆,张敏霞.基于课堂观察的校本教研改进研究[J].中国电化教育,2024(5):96-103.[9]陈向明,张华.教研活动的专业属性与质量改进[J].教育科学研究,2023(6):55-62.[10]李政涛.人工智能时代的教师角色与专业发展[J].课程·教材·教法,2024(2):3-10.[11]杨现民,李新.人工智能素养的内涵框架与培育路径[J].现代教育技术,2023(9):18-26.[12]顾小清,李世瑾.人工智能教育应用的理性审视与推进路径[J].电化教育研究,2023(6):12-19.[13]刘革平,高楠.人工智能赋能教师专业发展的机制与路径[J].开放教育研究,2024(1):55-63.[14]王洁,顾