小学生人工智能素养启蒙教育策略研究-结题报告

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小学生人工智能素养启蒙教育策略研究结题报告摘要小学阶段是儿童认识世界、形成兴趣与行为习惯的重要时期，也是人工智能素养启蒙的起点。本研究聚焦小学低中段学生，围绕小学如何在不超前、不拔高的前提下为儿童提供适切的人工智能素养启蒙这一问题展开。研究以云台市云溪县实验小学为主要基地，联合县域内3所协作小学，将小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，突出兴趣与体验优先的启蒙取向。研究综合运用文献研究法、调查法、行动研究法与案例研究法，面向4所小学1—4年级学生发放问卷1680份，回收有效问卷1548份，并访谈学生60人、教师24人、家长36人。两年间，课题组建构了“三阶四类”小学生人工智能素养启蒙课程纲要，开发游戏化与体验式活动案例36个，配套微动画、图卡与活动手册等资源52件，在本校8个实验班累计开展启蒙活动96课时。研究表明，重点实验班学生素养总均分由3.05提升至3.68，其中应用与创造维度提升最为明显，效应量为0.98。研究据此提出，小学人工智能素养启蒙应把握兴趣先于知识、体验先于原理、安全贯穿始终的基本尺度，让儿童在玩与做的过程中形成对人工智能的初步感知与友善态度。关键词：小学生；人工智能素养；启蒙教育；游戏化活动；体验式学习；课程资源一、课题概述（一）研究缘起人工智能已经以各种方式进入儿童的日常生活。儿童在家庭中会接触到智能语音助手、智能推荐、智能拍照识物等应用，在校园里也会看到刷脸入校、智能测温等设备。这些接触大多是零散、被动、非结构化的。随着年龄增长，儿童对“机器为什么会说话”“手机为什么知道我”这类问题产生了朴素的好奇，而这种好奇如果得不到恰当回应，很容易被误解、被夸大，也可能因长期搁置而逐渐消退。小学低中段学生的思维以具体形象思维为主，对直观、可操作、带情境的事物反应敏锐，而对抽象的算法流程、数据训练原理既缺乏经验基础，也难以形成有效理解。也就是说，这一阶段适合做的并不是把成年人的技术知识下移，而是借助游戏与体验，帮助儿童建立对人工智能的初步印象、使用习惯与安全意识。从实践看，小学阶段的人工智能启蒙普遍存在两种偏差。一种是超前拔高，把人工智能教育直接等同于图形化编程训练甚至算法原理讲授，内容难度超出儿童的认知接受范围，结果是少数学生被“劝退”，多数学生停留在模仿操作层面。另一种是回避搁置，认为人工智能专业性太强，小学生难以理解，学校既没有课程也没有资源，启蒙工作长期缺位。与之相伴的是教师能力不足与家长认识不一。课题组前期在本校及协作学校的走访显示，能够独立设计人工智能启蒙活动的教师比例偏低，家庭中对“小学生该不该接触人工智能”“会不会影响视力和专注力”的担忧较为普遍。正是这些现实问题，促使课题组把研究聚焦在“启蒙”二字上，主张面向低中段学生，以兴趣与体验为先，不追知识深度、不做超前拔高，通过可玩、可做、可感的游戏化与体验式活动，为儿童的人工智能素养打下温和而扎实的底色。（二）研究任务与完成情况开题时，课题组围绕“现状摸底—目标定位—课程与资源开发—活动设计—实践检验—总结推广”的逻辑，确定了六项研究任务。两年来，各项任务均按计划推进并如期完成。在现状摸底方面，课题组编制了《小学生人工智能素养现状调查问卷》以及学生、教师、家长三类访谈提纲，完成了覆盖4所小学1548名学生的有效问卷调查，并访谈学生60人、教师24人、家长36人，形成了现状调研报告。在目标定位方面，课题组依据儿童认知特点与启蒙教育的价值取向，确立了兴趣与体验优先的启蒙目标序列，明确了“不超前、不拔高、不排名”的实施边界。在课程与资源开发方面，课题组建构了“三阶四类”启蒙课程纲要，开发游戏化与体验式活动案例36个，配套微动画、图卡与活动手册等资源52件。在活动设计方面，课题组形成了“情境导入—任务驱动—动手体验—分享表达—安全提示”五环节活动流程，并配套开发了课堂观察量表。在实践检验方面，课题组在本校8个实验班开展两轮行动研究，累计开展启蒙活动96课时，研磨课例42节，收集学生创意作品860件。在总结推广方面，课题组完成数据统计、成效分析与案例撰写，并通过校际教研、公开活动等渠道进行推广。研究任务的完成情况如表1所示。表1研究任务与完成情况对照表序号开题确定的研究任务完成情况主要阶段成果1小学生人工智能素养现状与启蒙需求调研完成，覆盖4所小学、有效问卷1548份现状调研报告2启蒙教育目标定位与实施边界的确立完成，形成兴趣与体验优先的目标序列目标定位文本3启蒙课程纲要与活动案例的开发完成，形成“三阶四类”纲要、36个活动案例课程纲要、课例集4游戏化与体验式资源的设计与配套完成，形成活动流程与52件资源活动流程、资源包5启蒙策略的实践检验与优化完成，两轮行动研究、开展96课时检验数据报告6成效评价与成果总结推广完成，形成评价工具并校内外推广评价量表、研究报告二、研究背景与问题提出（一）政策要求与现实需求国家层面对中小学人工智能教育作出了明确部署，并对小学阶段的特殊性提出了针对性要求。《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，推动人工智能与教育教学深度融合，强调要为学生的数字素养与创新能力打下基础。《关于加强中小学人工智能教育的通知》要求将人工智能教育纳入中小学相关课程与教学，鼓励各地结合实际开发适合不同学段的资源，并特别提出要遵循学生认知规律，避免超前教学和拔高要求。《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》进一步明确，小学阶段应以感知、体验和兴趣培养为主，通过生活化、游戏化的方式引导学生认识人工智能的存在与作用，对其原理不作过深要求。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》也强调第一学段以体验为主，注重激发学生的好奇心与探究欲。这些文件共同勾勒出一条清晰的取向：小学阶段的人工智能教育是启蒙性的，重在兴趣与体验，而非知识系统与技术难度。政策的取向与学校的现实之间尚存在不小的落差。课题组在本校及协作片区的前期走访发现，1—4年级学生中参加过人工智能相关主题活动的比例不足三成，多数学生只是零散地把玩过智能语音和智能拍照之类功能。教师在访谈中普遍反映“不知道该教什么、教到什么程度”，能够独立设计一次人工智能启蒙活动的教师占比不高，已有的少量活动也常常偏重操作步骤，缺少对体验过程和思维引导的精心设计。学校层面缺少成体系的启蒙课程与配套资源，已有的科普讲座、专题班会大多是短时、一次性安排，活动之后难以延续。家长方面，调查显示多数家长支持学校开展相关启蒙，但同时存在对“孩子过早接触屏幕和智能设备”“会不会被带偏方向”的顾虑。政策的应然要求、儿童的成长需要与学校的供给能力之间形成了明显的落差，这构成了本研究的问题起点。（二）拟解决的核心问题本研究拟解决三个核心问题。第一，小学低中段学生的人工智能素养起点与启蒙需求是什么。这一问题意在摸清底数，了解儿童在意识与兴趣、知识与理解、应用与创造、伦理与安全四个维度上的实际状况，识别不同年级、不同家庭背景学生在需求上的差异，避免“完全不了解”与“一厢情愿设计”两种极端。第二，什么样的目标定位与课程内容适合低中段儿童。这一问题意在确立启蒙的价值尺度，明确哪些内容可以引入、哪些内容应当留待更高学段，回答“教什么、教多少、教到什么程度”的边界问题，坚持不超前、不拔高。第三，怎样的游戏化与体验式活动设计与资源配套才能真正促进启蒙。这一问题意在解决“有理念、缺载体”的困境，把抽象的目标转化为儿童玩得起来、教师用得顺手的具体活动与资源，让兴趣的培养有抓手、有依托。（三）国内外研究现状围绕本研究主题，已有研究大致可归为三条线索。第一条是人工智能素养内涵与框架研究。国内外学者在数字素养与信息素养研究的基础上逐步形成共识，认为人工智能素养不仅包含技术知识与操作技能，还包含对技术的理解与伦理意识；面向基础教育时，研究者普遍主张分学段培养，小学阶段宜以感知与体验为起点，重在好奇心、想象力与安全意识的培育。第二条是儿童认知发展与社会性学习的研究。皮亚杰对儿童认知阶段的划分为启蒙内容的选择提供了依据，指出低中段儿童依赖具体经验进行思考；杜威“做中学”的主张与游戏化学习理论则共同说明，游戏与体验是儿童最自然、最有效的学习方式，能激发内在动机并促进经验的主动建构。第三条是小学人工智能教育的课程与资源研究。已有研究提出了小学人工智能课程的内容框架与实施方式，涉及不插电活动、图形化体验、生活化情境等路径，也积累了若干校本实践案例。总体而言，已有研究为本研究提供了框架支撑与方法借鉴，但仍存在两点不足：一是面向小学低中段这一具体群体、聚焦“启蒙”定位的研究相对薄弱，不少成果把小学与初中、高中一并讨论，未充分体现低中段儿童的特点；二是对游戏化与体验式活动的设计机理关注不够，活动设计往往停留在活动罗列层面，缺乏对“活动为什么有效、如何与素养目标对应”的系统论证，配套资源也较为零散。这正是本研究的切入点。三、研究目标、内容与方法（一）研究目标本研究的总目标是：立足小学低中段学生的认知特点与成长需要，揭示其人工智能素养的起点与启蒙需求，建构并检验一套以兴趣与体验为先、以游戏化与体验式活动为载体、以课程与资源为依托的小学生人工智能素养启蒙教育策略，形成可操作、可推广的实践方案。具体目标包括四个方面：一是编制适合小学生的调查与观察工具，形成对4所小学1548名学生素养现状与启蒙需求的准确画像；二是确立兴趣与体验优先的启蒙目标定位与实施边界，回答“教什么、教到什么程度”的问题；三是建构“三阶四类”启蒙课程纲要，开发游戏化与体验式活动案例与配套资源；四是检验启蒙策略对小学生人工智能素养发展的影响，形成研究报告、课例集与资源包等成果并加以推广。（二）研究内容本研究包含四项内容。第一，小学生人工智能素养现状与启蒙需求调研。依据小学生的年龄特点，将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，编制24题的学生问卷，并配套教师、家长问卷与访谈提纲，在4所小学1—4年级发放学生问卷1680份，回收有效问卷1548份，同时访谈学生60人、教师24人、家长36人，运用统计分析与主题编码方法，描绘学生素养的起点与需求特征，为课程与活动设计提供依据。第二，启蒙教育的目标定位与实施边界的确立。针对实践中“超前拔高”与“回避搁置”两种偏差，研究依据政策要求与儿童认知发展规律，确立兴趣与体验优先的目标序列，把“愿意接触、乐于尝试、懂得安全”作为低中段启蒙的首要追求，并明确划出内容边界，如暂不涉及算法原理、模型训练等抽象内容，不以知识掌握程度对学生进行排名，为课程和活动的设计划定范围。第三，启蒙课程纲要与游戏化、体验式活动设计。研究把启蒙内容组织为“感知启趣—体验探究—创意初编”三个阶段，围绕智能感知、智能体验、创意表达、安全伦理四类主题开发活动，形成“三阶四类”课程纲要；同时设计“情境导入—任务驱动—动手体验—分享表达—安全提示”五环节活动流程，开发游戏化与体验式活动案例36个，让儿童在玩与做中获得直接经验。第四，配套资源开发与策略的实践检验。研究开发微动画、图卡、活动手册等资源52件，建立资源与活动、目标之间的对应关系；在本校8个实验班开展两轮行动研究，累计开展启蒙活动96课时，研磨课例42节，通过课堂观察与前后测检验启蒙策略的成效，形成数据报告与改进建议。（三）研究方法本研究以行动研究为主线，辅以其他方法。一是文献研究法，系统梳理人工智能素养、儿童认知发展与游戏化学习等领域的文献与政策文件，厘清启蒙教育的价值取向与内容边界，为研究提供理论与政策依据。二是调查法，编制学生、教师、家长三类问卷与访谈提纲，学生问卷覆盖4所小学1548名有效样本，教师问卷覆盖86人，家长问卷覆盖578人，并用统计方法分析素养现状与需求差异。三是行动研究法，在本校8个实验班开展两轮“设计—实施—观察—反思”循环，累计开展启蒙活动96课时，边实践边改进活动设计。四是案例研究法，选取具有代表性的实验班与个别学生进行跟踪，通过课堂观察、作品分析和访谈收集证据，形成完整案例。五是准实验法，在实验班与对照班之间进行前后测比较，控制主要干扰因素，检验启蒙策略对素养发展的影响。（四）理论依据本研究的理论依据主要来自三个方面。其一是儿童认知发展理论。皮亚杰指出儿童思维由具体到抽象逐步发展，低中段学生正处于需要借助具体事物和直接经验进行思考的阶段，这决定了启蒙内容必须以可感知、可操作的方式呈现，不宜过早引入抽象原理。其二是“做中学”与体验学习理论。杜威强调经验是学习的根基，主张在活动中、在问题解决中学习；体验学习理论进一步指出，学习是“具体经验—反思观察—抽象概括—主动应用”的循环，这与本研究把游戏和体验作为主要载体的思路高度契合。其三是游戏化学习与最近发展区理论。游戏化学习通过情境、任务、反馈与挑战激发儿童的内在动机，使学习过程充满乐趣；维果茨基的最近发展区理论则提醒，活动难度应略高于儿童现有水平但在他人支持之下可以完成，这为活动设计的梯度安排提供了依据。上述理论共同支撑了本研究“兴趣与体验优先、不超前不拔高”的基本立场。四、研究过程（一）准备与设计阶段（2027年1月—3月）本阶段的核心任务是搭建研究框架、组建研究队伍、设计研究工具并完成开题论证。2027年1月，课题组召开首次全体会议，围绕“小学低中段人工智能素养启蒙应当做什么、不做什么”展开讨论，进一步明确了研究的问题域。会议形成两点共识：一是研究对象锁定1—4年级学生，兼顾低段与中段的差异；二是研究立场放在“启蒙”上，重在兴趣与体验，不追求知识系统与操作难度。在此基础上，课题组确立了“现状摸底—目标定位—课程与资源开发—活动设计—实践检验—总结推广”的技术路线，并把两年周期划分为准备与设计、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。在队伍与制度建设方面，课题组按成员专长进行了初步分工，设课程设计、活动开发、资源制作、数据统计四个工作小组，规定每两周开展一次集中研讨、每月形成一份过程简报、每学期进行一次阶段小结。为统一认识，课题组在2月组织了两次专题学习，集体研读《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》等文件，并围绕儿童认知发展、游戏化学习等主题开展读书交流，累计形成学习笔记与研讨记录12份。工具设计方面，课题组依据小学生素养四维框架，编制了《小学生人工智能素养现状调查问卷》初稿。考虑到低段学生识字量有限，问卷采用图文结合、五级表情量表的方式呈现，题量控制在24题，并配套设计了教师版、家长版问卷及三类访谈提纲。为保证工具适切，课题组在3月选取本校1—4年级共96名学生进行预调研，回收有效问卷92份，据此修改了5道表述偏难或指向模糊的题目，最终形成正式工具。本阶段也暴露出一些问题。初次编制的问卷中，部分题目如“你认为人工智能可以替代人的哪些工作”超出了低段学生的理解范围，预调研时低段学生作答随意、区分度低。课题组据此调整策略，把低段问卷的表述换成贴近生活的具体情境，如“看到会说话的智能音箱，你会不会想去和它说话”，并允许低年级学生在教师读题帮助下作答。同时，课题组发现成员对“启蒙”的理解仍不完全一致，个别成员倾向于加入图形化编程内容。经过研讨与政策对照，课题组进一步明确了内容边界，把编程类内容调整为感受性的“指令与顺序”体验，不作为技能要求。到3月底，课题组完成实施方案、工具初稿与开题材料，顺利通过开题论证。本阶段形成的主要成果有《实施方案（初稿）》《小学生人工智能素养现状调查问卷（初稿）》以及学习研讨记录12份。（二）现状调研与诊断阶段（2027年4月—7月）本阶段的核心任务是摸清学生素养起点与启蒙需求，形成诊断结论。课题组于2027年4月完成正式问卷的印制与调查培训，5月在两所基地学校先行试测，6月铺开到全部4所小学。调查采用整班施测、低段由教师读题的方式，学生问卷共发放1680份，回收有效问卷1548份，有效回收率为92.1%。与此同时，课题组面向1—4年级教师发放问卷92份，回收有效问卷86份；面向1—4年级家庭发放家长问卷620份，回收有效问卷578份。访谈方面，课题组采用半结构化方式，访谈学生60人（低段32人、中段28人）、教师24人、家长36人，累计访谈录音120人次，整理访谈记录约9.6万字。调查样本在各年级、各校的分布较为均衡，具体情况如表2所示。表2小学生人工智能素养现状调查样本与分维度均值表维度题项数前测均值与总均值之差主要表现人工智能意识与兴趣63.42+0.37对会说话、会识别的智能设备好奇，愿意接近人工智能知识与理解62.78-0.27常把人工智能等同于手机或机器人，概念模糊人工智能应用与创造62.86-0.19会用语音、拍照功能，但很少主动创造内容人工智能伦理与安全63.14+0.09知道不能乱点弹窗，对个人信息保护认识浅素养总均值243.05—兴趣先行，理解与应用相对薄弱调查结果显示，学生素养呈现出“兴趣先行、理解滞后”的结构性特征。人工智能意识与兴趣维度均值最高，为3.42，说明低中段儿童对智能设备普遍抱有天然好奇心；而知识与理解维度均值最低，为2.78，反映出多数学生对人工智能的认识停留在“手机”“机器人”等笼统印象上，常把会动的机械装置与人工智能混为一谈。访谈进一步印证了这一点，不少学生说“机器人就是人工智能”“人工智能就是会说话的玩具”。在应用维度上，学生对语音助手、拍照识物等功能较为熟悉，但主动运用工具表达想法的经历很少。伦理与安全维度均值居中，学生大多知道“不能随便点陌生弹窗”，但对人脸、声音等信息为何需要保护缺乏具体理解。分年级看，中段学生在知识与理解上的表现优于低段，但在兴趣维度上差异不大，说明启蒙的重点在于把兴趣转化为见识与体验，而不是过早追求概念掌握。分群体看，家庭中智能设备接触机会较多的学生，在应用与创造维度得分略高，而这一差异也提示学校应提供相对均衡的体验机会，避免启蒙因家庭条件而分化。基于调研结论，课题组形成三点诊断判断：其一，低中段学生的启蒙应从他们已有的生活经验和兴趣出发，以直观、可感的方式帮助他们分辨什么是人工智能、人工智能能做什么；其二，应把重心放在提供真实、有趣的体验机会上，让学生在动手与动口中增长见识，而非讲解概念；其三，必须同步渗透安全与伦理内容，帮助儿童形成基本的自我保护意识。本阶段遇到的主要困难是低段学生表达有限、访谈信息质量不高。课题组调整了访谈策略，改用“看图片说想法”“说说你和小助手的故事”等更贴近儿童的方式，并结合课堂观察补充证据。到7月底，课题组完成数据统计与主题编码，形成约1.4万字的《小学生人工智能素养现状与启蒙需求调研报告》，为后续课程与活动设计提供了直接依据。（三）方案建构与工具开发阶段（2027年8月—11月）本阶段的核心任务是建构课程纲要、开发活动案例与配套资源、建立课堂观察工具。课题组以调研报告为依据，于2027年8月集中攻关，明确了启蒙内容的组织方式。针对“内容怎么排、程度怎么控”的问题，课题组确立了“三阶四类”的课程结构：纵向按“感知启趣—体验探究—创意初编”三个阶段安排，横向围绕智能感知、智能体验、创意表达、安全伦理四类主题开发活动。三阶不是按年级硬性划分，而是按经验深浅递进，低段可以更多停留在感知与体验，中段可以适度进入创意初编；四类主题则相互交织，每一次活动往往同时指向兴趣激发与安全提示。课程纲要对每个模块的目标、主题、建议课时与活动方式作出了说明，并特别标注了“不做什么”，如不讲算法原理、不作技能考核、不进行知识排名，把不超前、不拔高的取向落到文本。课程纲要的结构如表3所示。表3小学生人工智能素养启蒙课程“三阶四类”结构表阶段主要目标四类主题的侧重建议课时活动方式感知启趣愿意接触，产生好奇以智能感知、安全伦理为主约24课时看一看、说一说、猜一猜体验探究敢于尝试，积累经验以智能体验、安全伦理为主约48课时玩一玩、试一试、比一比创意初编乐于表达，初步创造以创意表达、智能体验为主约24课时做一做、编一编、展一展在活动案例开发方面，课题组设计了“情境导入—任务驱动—动手体验—分享表达—安全提示”五环节活动流程，并据此开发游戏化与体验式活动案例36个，其中游戏化活动28个。每个案例都写明适用的年级、指向的四维目标、所需材料、实施步骤、观察要点与安全提示，做到“拿来能用、用了能评”。活动尽量采用儿童熟悉的材料与情境，例如用图片卡辨认生活中的智能应用、用身体动作扮演“输入—处理—输出”的过程、用图画和口头讲述表达对“机器会不会犯错”的看法，避免依赖复杂设备。资源配套方面，课题组开发微动画30个、图卡与绘本式材料22件，合计52件资源，形成分主题的资源包，使活动、资源与目标之间建立清晰对应。本阶段也遇到几个现实困难。一是活动与目标对应不紧，部分案例“玩得热闹、指向模糊”，课题组为此增加了“目标核对单”，要求每个案例在开发后对照四维目标复核一遍，删改或合并了7个指向不清的案例。二是资源制作力量不足，教师原创动画质量参差，课题组调整为“微动画精简、图卡与手册为主”的策略，把资源制作的重点放在成本低、复用率高的图卡与活动手册上。三是低段与中段共用一套案例时适配度不够，课题组按年级对案例作了难度标注与调整建议。到11月底，课题组完成课程纲要、36个活动案例和52件资源，并设计了课堂观察量表与《活动实施指南》，为实践检验做好了准备。（四）实践检验阶段（2027年12月—2028年8月）本阶段是研究的中心环节，分两轮行动研究推进。第一轮从2027年12月到2028年3月，在本校1—4年级的8个实验班开展，重点验证课程纲要与活动流程的可行性。第二轮从2028年4月到8月，扩大到协作学校的平行班级，并结合第一轮反馈对活动作系统优化。两轮累计开展启蒙活动96课时，研磨课例42节，形成课堂观察记录96份、活动反思120篇。课题组每月开展一次集体研磨，每次聚焦一节典型课例，按照“目标是否清晰、体验是否充分、安全是否到位”三项标准进行研讨，并及时修改活动设计。第一轮实践暴露的主要问题是活动节奏与儿童注意力不匹配。部分活动环节偏长，低段学生在中段出现注意力涣散，个别活动中学生只顾摆弄材料而忽略了分享表达。课题组据此调整：把单个环节控制在5—8分钟，增加“小老师带做”“同伴互说”等轮换形式，并把“分享表达”固定为必要环节，哪怕只用一句话或一幅画。另一个问题是对设备与网络的依赖偶有波动，个别班级设备不足导致活动中断。课题组据此开发了“不插电”替代方案，用图片卡、动作扮演、纸笔创作完成同等目标，保证活动不受条件限制。第二轮实践中，课题组还发现少数学生出现“机器什么都会”的过度期待，个别学生把智能工具的回答当作唯一答案。课题组随即在活动中加入“机器也会出错”“答案要自己想一想”的讨论环节，把技术边界与批判意识以儿童能懂的方式渗透进去。活动主题类型的分布与课时安排如表4所示。表4游戏化与体验式启蒙活动主题类型与实施安排表主题类型活动数（个）主要活动形式主要指向维度两轮课时合计智能感知9图片辨认、生活寻访、猜一猜意识与兴趣、知识与理解22智能体验10语音互动、识物体验、指令体验知识与理解、应用与创造26创意表达9图卡创编、故事续编、作品展示应用与创造24安全伦理8情境判断、安全约定、角色扮演伦理与安全24合计36——96实践检验的成效通过课堂观察、作品分析与前后测综合判断。观察数据显示，随着活动推进，学生主动提问的次数明显增多，从第一轮初期的每节课约5次增加到第二轮后期的每节课约11次；学生作品的完成质量与创意程度也逐步提升，两轮累计收集学生创意作品860件。前后测结果显示，重点实验班学生素养总均分由3.05提升至3.68。与此同时，课题组也注意到，兴趣的激发相对容易而保持较难，个别学生在新鲜感过后参与热情有所回落，这提示后续需要不断更新活动主题、增强情境的真实性。（五）总结提炼阶段（2028年9月—12月）本阶段的核心任务是整理数据、提炼成果、撰写报告并组织推广。课题组于2028年9月完成前后测数据的复核与统计，对96份课堂观察记录、120篇活动反思、860件学生作品进行了系统梳理，运用描述统计与效应量分析检验启蒙策略的成效，并对60人次学生访谈、24人次教师访谈重新编码，提炼出可供推广的经验。在此基础上，课题组完成了研究报告、课例集、资源包与论文的撰写，形成了小学生人工智能素养启蒙教育策略的完整表达。在成果提炼过程中，课题组重点回答了“什么样的活动更有效”这一问题。综合数据与观察，课题组发现三类活动效果较好：一是与儿童生活经验紧密相连的情境活动，如辨认家庭与校园中的智能应用；二是能动手、能发声、能展示的体验活动，如用动作扮演信息处理过程；三是有明确安全提示的讨论活动，如围绕“能不能把照片随便给机器看”展开情境判断。相反，纯讲解、纯观看的活动效果有限，学生容易走神，也难以形成持久印象。课题组据此把“生活化、可操作、有安全提示”概括为有效活动的三个特征，并将其写入策略文本，作为活动设计的通用要求。在推广方面，课题组通过校内公开活动、校际教研、片区培训等渠道，向4所协作学校及县域内其他小学推广课程纲要、活动案例与资源包，累计开展推广活动6场，覆盖教师约320人次。推广中，参与教师普遍反映“三阶四类”纲要便于把握边界、活动案例易于上手，同时也提出了资源进一步分年级细化、增加家庭可参与版本等建议。课题组据此对资源包作了修订，补充了家庭版活动建议6条，使启蒙能够从学校延伸至家庭。到2028年12月，课题组完成全部既定任务，形成研究报告1份、调研报告1份、课程纲要1套、活动案例36个、资源52件、课例42节、论文2篇，相关材料一并归档。五、研究成果（一）认识性成果第一，明确了小学低中段人工智能素养启蒙的目标定位与价值尺度。研究认为，低中段儿童的启蒙目标不能照搬高学段以知识与技能为主的思路，而应确立兴趣与体验优先的序列，把“愿意接触、乐于尝试、懂得安全”放在首位。调研表明，这一阶段学生的素养结构普遍呈现“兴趣先行、理解滞后”的特点，兴趣分值最高而理解分值最低，这意味着启蒙的首要任务是保护和引导好奇心，而不是急于填补概念。据此，研究提出低中段启蒙应把握“三先三后”的基本尺度，即兴趣先于知识、体验先于原理、安全先于应用，并以此作为课程与活动设计的总纲。第二，揭示了游戏化与体验式活动在低中段启蒙中的核心载体作用及其有效特征。研究发现，儿童对人工智能的朴素理解来自直接经验，脱离体验的知识讲授难以形成持久印象。综合课堂观察与作品分析，研究概括出有效活动的三个特征，即生活化、可操作、有安全提示。生活化指情境取自儿童熟悉的家庭与校园，可操作指学生能动手、能发声、能展示，有安全提示指活动中同步嵌入保护个人信息、不盲信机器等内容。与纯讲解、纯观看的活动相比，具备这三个特征的活动更能维持参与热情、激发主动提问。第三，阐明了启蒙阶段技术边界与伦理渗透的必要性与实施方式。研究注意到，部分学生存在“机器什么都会”的过度期待，个别学生把智能工具的回答当作唯一答案。研究认为，低中段启蒙虽然不讲复杂的伦理理论，但必须从小就渗透基本的边界意识与安全意识，如“机器也会出错”“自己的照片和声音不能随便给机器”“答案要自己想一想”。这些内容以儿童能懂的情境判断和角色扮演方式呈现，既不增加认知负担，又能有效培育初步的批判意识与自我保护意识。（二）操作性成果第一，“三阶四类”小学生人工智能素养启蒙课程纲要。纲要以“感知启趣—体验探究—创意初编”为三个阶段，以智能感知、智能体验、创意表达、安全伦理为四类主题，明确了每个阶段的目标、建议课时、活动方式，并标注了“不做什么”的内容边界。纲要可直接用于校本课程开设与活动规划，教师可依据班级实际选择模块、调整课时，也可用于协作学校的移植使用。第二，“五环节”游戏化与体验式活动流程与36个活动案例。流程包括情境导入、任务驱动、动手体验、分享表达、安全提示五个环节，规定了每个环节的操作要领与时间建议，把兴趣激发、经验积累与安全渗透贯通起来。配套开发的36个活动案例，分别标注适用年级、指向的四维目标、所需材料、实施步骤、观察要点与安全提示，教师拿到案例即可组织活动。第三，分主题启蒙资源包与家庭版活动建议。资源包包含微动画30个、图卡与绘本式材料22件，合计52件资源，按四类主题归类，与活动案例一一对应。为把启蒙延伸到家庭，课题组还开发了家庭版活动建议6条，指导家长在生活场景中陪孩子辨认智能应用、讨论安全约定，避免家庭中出现放任或过度限制两种极端。第四，课堂观察量表与《活动实施指南》。观察量表从目标清晰、体验充分、安全到位三个维度对活动实施进行观察记录，帮助教师发现问题、改进设计；实施指南则汇集了活动组织的常见问题与应对建议，如低段学生注意力管理、设备不足时的替代方案、学生过度期待时的引导方法，为教师提供了可查可用的操作参考。（三）实践成效总述两年实践中，启蒙策略在本校8个实验班及协作学校平行班级得到检验，学生的人工智能素养在兴趣、理解、应用与安全方面均获得不同程度的提升，教师设计并实施启蒙活动的能力明显增强，学校初步形成了成体系的启蒙课程与资源。研究不仅产出了课程纲要、活动案例、资源包等可直接使用的成果，也积累了关于低中段儿童如何理解人工智能的实证认识，为同类学校开展启蒙教育提供了参照。从实施条件看，这些成果对设备的依赖度较低，不插电活动与图卡资源可在设备不足的学校直接使用，具备较强的可及性与迁移性。从实施过程看，研究把“不超前、不拔高”的取向转化为可检查的具体要求，使启蒙工作既方向明确又不增加师生负担。从成效结构看，提升最明显的是理解与应用维度，这一结果与研究的预期一致，表明体验式活动能够有效带动儿童对人工智能的初步分辨与实际运用能力，而伦理与安全维度因起步基础较好、教育效果显现较慢，提升幅度相对温和，这提示安全教育需要长期坚持、持续渗透。（四）成果的应用与推广课题组坚持边研究边推广。校内方面，课程纲要纳入学校校本课程安排，活动案例与资源包在全校1—4年级推广使用。校外方面，课题组通过校际教研、片区培训与公开活动等渠道，向4所协作学校及县域内其他小学推介成果，累计开展推广活动6场，覆盖教师约320人次，并提供课程纲要与活动案例供兄弟学校借鉴移植。推广中，参与学校普遍反映，成果的突出优点是把“启蒙”的边界说清了、把活动做细了，教师不再纠结“该不该讲算法”，而是能把精力放在如何让儿童玩得有意义上。根据反馈，课题组补充了家庭版活动建议，并对部分活动作了分年级细化。成果推广情况如表5所示。表5研究成果校内外推广情况表序号推广渠道时间主要内容覆盖范围1校内校本课程实施2028年3月—12月课程纲要、活动案例全校1—4年级2协作校联合教研2028年4月课例展示与研讨4所协作学校3片区教师培训2028年5月活动设计与实施片区教师约80人4县级公开活动2028年6月资源包与课例展示县域教师约120人5成果材料分享2028年9月课程纲要、资源包县域9所小学6校内成果展示2028年11月学生作品与活动展全校师生与家长六、研究成效分析（一）学生层面的变化学生层面的变化主要通过前后测对比、课堂观察与作品分析综合判断。课题组在实验班与对照班同步实施前后测，量表采用五级计分，涵盖四个维度共24个题项。结果显示，重点实验班学生的素养总均分由前测的3.05提升至后测的3.68，提升幅度为0.63，效应量为0.79，各项指标均优于对照班。四个维度均有提升，其中人工智能应用与创造维度提升最为明显，提升幅度为0.76；人工智能知识与理解维度提升0.73，说明体验式活动有效带动了学生对人工智能的初步分辨与理解。人工智能意识与兴趣维度前测基数较高，提升0.53，虽幅度相对较小，但访谈显示学生的兴趣由最初的“觉得新鲜”逐渐转向“想弄明白”。人工智能伦理与安全维度提升0.50，学生的安全约定意识明显增强。具体数据如表6所示。表6实验班与对照班学生人工智能素养前后测对比表维度实验班前测实验班后测提升幅度对照班提升效应量人工智能意识与兴趣3.423.950.530.120.63人工智能知识与理解2.783.510.730.180.94人工智能应用与创造2.863.620.760.210.98人工智能伦理与安全3.143.640.500.150.58素养总均值3.053.680.630.170.79课堂观察同样反映出积极变化。学生主动提问的次数由第一轮初期的每节课约5次增加到第二轮后期的每节课约11次，提问的内容也从“这个怎么玩”逐步转向“它为什么会这样”“它会不会弄错”。在两轮实践中，学生共完成创意作品860件，作品由最初的简单模仿逐步转向个性化表达，如自编“我和智能小助手的一天”故事、绘制“安全使用约定”图卡等。这些变化表明，启蒙活动不仅提升了学生对人工智能的认识，也在一定程度上培育了观察、想象与表达的能力。分年级看，低段学生的变化主要体现在兴趣与参与上，经过一学期的引导，低段学生主动参与活动、愿意开口表达的比例明显上升；中段学生的变化则更多体现在理解与应用上，他们能够较清楚地分辨哪些属于人工智能、能够主动用图卡与口头讲述表达创意。这一差异说明启蒙活动应因学段而异，低段重在“愿意动起来”，中段可以在“动起来”的基础上适度增加表达与创造的要求。分群体看，课题组对参与度偏低的12名学生进行了跟踪，发现其中多数并非缺乏兴趣，而是性格内向或表达信心不足，通过为其设计渐进式参与路径，这些学生中有9人在后期能够主动参与小组展示。这一结果再次印证，低中段启蒙的关键在于给每个孩子找到合适的参与方式，而不是用统一尺度衡量所有学生。（二）教师层面的变化教师层面的变化集中体现在启蒙活动的设计能力与实施信心上。参与研究的86名教师中，能够独立设计一次人工智能启蒙活动的比例由前期的14.6%提升至58.1%；能够结合班级实际改编活动案例的教师比例达到72.1%。课题组累计组织教师专题研讨24次、课例研磨42节，教师对“启蒙”的理解逐渐清晰，不再简单地把人工智能教育理解为学编程或讲原理。不少教师反映，课程纲要中“不做什么”的说明让他们心里有了底，活动案例让备课变得有抓手。教师层面的具体变化如表7所示。表7参与教师人工智能启蒙教学能力变化表指标研究初期研究后期变化能独立设计启蒙活动的教师比例14.6%58.1%+43.5个百分点能改编活动案例的教师比例20.9%72.1%+51.2个百分点认同“兴趣与体验优先”的教师比例55.8%93.0%+37.2个百分点人均开发活动案例数0.6个4.2个+3.6个人均参与课例研磨次数0.5次4.1次+3.6次教师的变化不只体现在能力指标上，也体现在教育观念与教研文化上。研究后期，参与教师中认同“兴趣与体验优先”的比例达到93.0%，多数教师不再把人工智能启蒙等同于编程教学或知识灌输，而是主动从儿童的生活经验出发设计活动。课题组收集的24次专题研讨记录显示，教师讨论的焦点由最初的“要不要教、教什么”逐步转向“怎样让活动更有意义、怎样兼顾不同学生”。在课例研磨中，教师之间形成了互看课堂、互提意见、共同改进的研讨习惯，不少教师把自己班级活动中发现的问题带到研讨中寻求帮助，教研组的研究氛围明显增强。课题组还注意到，几位原本对技术较为陌生的年长教师，通过活动设计与实施逐步建立起信心，成为启蒙教学的稳定力量，这说明启蒙教学能力并不完全取决于教师的技术基础。（三）学校层面的变化学校层面，课题组推动形成了成体系的人工智能启蒙课程安排，把课程纲要纳入校本课程计划，使启蒙工作由零散活动走向常态实施。学校建成“智能体验角”一处，配置了图片卡、体验设备与作品展示区，供低中段学生课间体验与教师组织活动使用，累计接待学生体验约2100人次。学校还建成了启蒙资源库，汇集微动画、图卡、活动手册等资源52件，并向协作学校开放共享。在教师队伍建设方面，学校形成了“以研促教”的启蒙教学研讨机制，每学期开展一次专题研讨与一次课例展示，逐步培育起一支能设计、能实施启蒙活动的教师队伍。学校还将人工智能启蒙与科学教育、信息科技等相关内容作了统筹衔接，避免内容重复与相互挤占。在家校衔接方面，学校通过家长开放日、成果展示等形式向家长介绍启蒙的定位与做法，回应家长对“过早接触设备”“影响视力与专注力”的顾虑，帮助家长理解启蒙重在兴趣与安全、不在知识与技能，从而减少了家庭中的误解与焦虑。调查显示，研究后期认可学校启蒙安排的家长比例由前期的62.3%提升至88.6%。在区域层面，学校作为片区研究的牵头单位，把课程纲要、活动案例与资源包向协作学校推介，带动片区内多所小学开展启蒙实践，初步形成了可复制、可推广的经验，为本县推进小学阶段人工智能教育提供了实践参考。（四）典型案例案例一：从“不敢说话”到“主动创编”的学生小禾。小禾是本校一年级学生，入学时性格内向，课堂上很少举手，集体活动中常常站在一旁观看。在第一轮“智能体验”主题活动中，课题组发现小禾虽然不发言，但对智能语音互动表现出明显的好奇，会凑近观察、侧耳倾听。据此，任教的周老师为她设计了渐进式的参与路径：一开始只请她做“小小观察员”，负责记录同伴与智能助手的一问一答；随后请她当“小小领读员”，在教师陪伴下向智能助手提一个简单问题；待她有把握后，请她在“分享表达”环节用一句话说说感受。活动中还特意安排了“同伴互说”环节，让她先和身边同伴小声交流，再向全班表达。经过约一个学期的引导，小禾逐步从观察者变为参与者，开始主动举手提问。到第二轮“创意表达”主题活动时，她和同伴合作完成了一幅“我和智能小助手的一天”图卡创编，并在班级展示中作了介绍。前后测数据也反映出她的变化，其素养问卷得分由2.75提升至3.58，尤其在应用与创造维度进步明显。小禾的变化说明，低段内向学生的启蒙参与需要精心设计的渐进阶梯，给她台阶与安全感，兴趣就能转化为行动。反思这一案例，课题组认为，启蒙活动对不同性格的学生要预留不同的参与方式，允许“先看后做、先说后演”，避免以统一标准要求学生同步表达；教师需要敏锐地发现学生的兴趣信号，并把兴趣信号转化为具体的参与任务，而不是急于要求所有学生都站到台前。案例二：从“讲不清”到“设计得好”的吴老师与班级创编活动。吴老师是本校三年级教师，教龄十余年，教学经验丰富，但对人工智能了解有限。研究初期，吴老师坦言自己“不知道该教什么，也怕讲错”，组织相关活动时多以播放视频、边看边讲为主，学生兴趣不大，参与度也不高。课题组邀请吴老师参加课例研磨，帮她对照课程纲要理解启蒙的边界，把关注点从“讲清楚原理”转到“让学生体验与表达”上。吴老师结合中段学生喜欢表达、乐于展示的特点，把“创意表达”主题作成了班级创编活动：先让学生用图片卡辨认生活中的智能应用，再分组讨论“如果我有一个人工智能小助手，想让它帮我做什么”，最后用图画和口头讲述作出创意作品，并在活动中加入“机器也会出错”的讨论。改进后的活动，学生参与热情明显提升，作品从最初的简单模仿转向个性化想象，有的学生设想出“会提醒坐姿的椅子”“会讲故事的台灯”，还有的小组围绕“该不该把照片给机器看”编出了情境小剧。吴老师也由此成为学校的启蒙教学骨干，参与了课例集编写，并在片区教研中承担了课例展示任务。这一案例说明，教师能力的提升关键不在于技术难度，而在于理念转变与设计方法的掌握；当教师理解了启蒙的定位，即使不精通技术，也能设计出高质量的体验活动。课题组由此进一步认识到，面向教师的支持不应停留在技术培训层面，而应更多提供理念澄清与设计方法的陪伴式指导，帮助教师把“讲”的冲动转换为“让儿童做”的设计。七、研究反思与后续研究方向（一）研究的主要局限回顾两年研究，仍存在若干局限。其一，样本范围有限。研究对象集中于云台市云溪县的4所小学，其中3所为县城及乡镇学校，样本在城乡结构、家庭背景与办学条件上的代表性还不够充分，研究结论向更大范围、更多类型学校推广时需要谨慎。其二，周期相对较短。儿童兴趣的激发与素养的萌芽是一个缓慢过程，两年时间虽能观察到初步变化，却难以判断这些变化能否稳定保持，尤其是伦理与安全意识的形成需要长期浸润。其三，技术快速迭代带来的时效性挑战。研究开展期间，人工智能技术持续演进，新的交互形态与应用场景不断出现，本研究开发的部分活动案例与资源在若干年后可能面临更新压力。其四，测量工具本身的局限。低中段学生表达与自我判断能力有限，问卷与访谈所收集的信息以感受和印象为主，前后测提升幅度中也包含学生熟悉工具、表达能力增长等非目标因素的贡献。其五，教师起点差异带来干扰。参与教师对人工智能的熟悉程度不一，个别班级的实施质量受教师个体因素影响较大，虽经研磨与培训，仍难以完全消除。（二）尚未解决的问题研究中还有一些问题没有得到充分回答。第一，兴趣的持续性维持问题。研究发现，学生对新奇活动的参与热情在最初阶段很高，但随着活动重复，部分学生的兴趣出现回落，如何在长期教学中保持启蒙活动的新鲜感与吸引力，尚缺乏足够的策略储备。第二，低段与中段的内容衔接问题。研究为不同年级提供了难度标注与调整建议，但对低段向中段过渡时内容如何递进、如何避免重复或跳跃，只作了原则性说明，尚未形成细化到年级的螺旋式安排。第三，家庭与学校启蒙的协同问题。研究开发了家庭版活动建议，但家长的实际参与程度与效果缺乏系统评估，家庭中设备使用、时间管理的不一致，可能削弱学校启蒙的效果。第四，伦理与安