新时代中小学教师人工智能素养现状与提升策略研究-开题报告

PAGE 新时代中小学教师人工智能素养现状与提升策略研究开题报告摘要本课题针对新时代中小学教师人工智能素养整体水平不高、发展不均衡、提升路径不清晰的问题，将教师人工智能素养界定为人工智能意识、人工智能知识与技能、人工智能应用、人工智能伦理与社会责任、专业发展五个维度，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，以云台市云溪县中小学在职教师为研究对象，通过分层抽样对16所样本校1162名教师开展问卷调查，访谈46人、课堂观察32节，在此基础上形成全县教师人工智能素养的五维现状画像、群体差异分析与需求诊断结论，建构“分层分类的课程供给、研训一体的实施路径、共建共享的资源支撑、闭环运行的评价机制”四位一体的面上提升策略框架及“县级统筹—学区联动—校本落地”三级推进机制，并在6所学校386名教师中开展小范围实践检验。研究预期形成调研报告、策略框架、研训课程包、调查工具与典型案例集等成果，为县域整体提升教师人工智能素养提供参考。关键词：中小学教师；人工智能素养；现状调研；提升策略；保障机制一、课题基本情况本课题基本信息如下表。项目内容课题名称新时代中小学教师人工智能素养现状与提升策略研究关键词中小学教师；人工智能素养；现状调研；提升策略；保障机制课题类别一般资助课题学科分类基础教育研究类型综合研究选题指南编号14负责人郜维新负责人所在单位云溪县教师发展中心研究周期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、研究论文二、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，国家已就教师人工智能素养作出系统部署。中共中央、国务院《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》把实施国家教育数字化战略与建设高素质专业化教师队伍并列推进，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》明确要求把提升教师人工智能素养作为推进中小学人工智能教育的前提；《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》对教师具备人工智能教育胜任力提出具体要求；《教师数字素养》教育行业标准则确立了数字化意识、数字技术知识与技能、数字化应用、数字社会责任、专业发展五个维度，为教师素养的框架划分提供了直接依据。可以说，教师人工智能素养已由个别教师的兴趣专长，转变为教师队伍的基础性素养。从实践看，教师人工智能素养的提升正面临“要求明确、路径不清”的处境。国家与省级层面对目标与方向已有明确要求，但落到一个县域、一所学校，究竟应当从哪里入手、提升到什么程度、如何在有限条件下整体推进，尚缺少可直接借鉴的方案。课题组所在云溪县是云台市下辖的山区县，全县中小学68所，在职中小学教师4360人，近年来完成教育城域网升级与班级多媒体终端配备，硬件条件明显改善，但教师层面的素养提升相对滞后，硬件与素养之间的落差日益显现。河北省在推进教育数字化过程中把教师数字素养提升列为重要任务，要求各地结合实际开展教师培训与教研支持；云溪县也把教师队伍建设列入年度重点工作，这为本课题的开展提供了政策与工作基础。同时应当看到，技术引入教育也带来了新的问题，如生成内容的可靠性、数据的隐私保护、师生对技术的过度依赖等，需要在提升素养的同时加以关注。（二）现实问题课题组在2026年秋季学期就教师人工智能应用情况作了一次专项摸底，发现三个较为突出的问题。第一，素养水平整体偏低且不均衡，能独立设计一节包含人工智能元素课例的教师约占18.6%，教师年均参加人工智能相关培训约4.2学时，培训供给明显不足。第二，群体之间差距明显，县城学校约31.5%的教师表示基本不使用相关工具，乡镇学校这一比例达到52.6%，学段之间、学科之间的差距同样存在。第三，应用停留在浅层，多数使用集中在文案润色、素材检索等环节，进入教学设计优化、学情分析等环节的较少，且普遍缺少对生成内容的核验步骤，教师对数据隐私、内容甄别、学术诚信等方面的规范认知相对薄弱。上述问题既与教师个体因素有关，也与缺乏系统的提升路径、缺乏稳定的支持与保障有关。教育行政部门和学校普遍反映，教师人工智能素养提升缺少“抓什么、怎么抓、抓到什么程度”的清晰抓手，培训往往零散、短期，难以形成持续效果。这一现实需求构成本课题直接的问题来源。从访谈与日常观察看，教师普遍认同人工智能对教学的价值，但对用到什么程度、边界在哪里缺少清晰认识，既担心用不好，也担心用得不当。这种想用又不敢深用的状态，进一步说明提升工作需要同时解决能力与规范两方面的问题。（三）拟解决的关键问题其一，教师人工智能素养的内涵结构与测量问题。教师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、可重复使用的问卷工具，是本课题首先要解决的问题。其二，教师人工智能素养的现状水平、群体差异与需求诊断问题。全县教师素养总体处于什么水平，不同学段、教龄、城乡、学科教师之间的差异如何，各类群体的短板与支持需求是什么，需要以数据作出回答。其三，面向全学段教师的面上提升策略与保障机制问题。在县域条件下，提升策略应包含哪些要素，需要什么样的实施路径与运行机制，如何配套组织、经费、时间与激励等保障条件，以及策略效果如何验证，是本研究落点的核心问题。三个问题分别对应研究的工具、诊断与策略三个环节，其中第三个问题即面上提升策略与保障机制，是本课题区别于同类研究、体现研究落点的关键。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：立足县域教师队伍实际，摸清中小学教师人工智能素养的现状、差异与需求，建构适配县域条件、面向全学段教师的面上提升策略框架与保障机制，推动全县教师人工智能素养整体提升，为中小学人工智能教育的落地提供队伍支撑。具体目标：①界定教师人工智能素养的内涵与维度，开发信效度良好的调查工具；②形成全县中小学教师人工智能素养的五维现状画像，查明群体差异与支持需求；③建构面上提升策略框架，形成课程供给、实施路径、资源支撑与评价机制相配套的整体方案；④形成三级推进机制与保障制度，并通过小范围实践检验其可操作性与成效。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、差异何在”的问题，进而解决“如何提升、如何保障”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、可推广的县域实践方案为限度，研究结论首先服务于云溪县教师队伍建设，并为条件相近的县域提供参考。目标的达成情况将以前后测数据、调研结论与成果文本为依据进行检验。（二）研究内容内容一：教师人工智能素养的内涵框架与调查工具开发。依据《教师数字素养》教育行业标准及相关政策，结合教师职业场景，界定人工智能意识、人工智能知识与技能、人工智能应用、人工智能伦理与社会责任、专业发展五个维度的内涵与观测点；编制《中小学教师人工智能素养现状与需求调查问卷》、访谈提纲与课堂观察量表，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自评量表。产出为调查工具与工具编制说明。工具开发强调两条要求：一是题项表述贴近教师日常工作场景，避免使用技术性过强的术语；二是保留可重复使用的自评版本，供学校在日常研修中自评使用。工具编制完成后，先在小范围试用并完成信效度检验，达到要求后再用于正式调研。内容二：云溪县中小学教师人工智能素养现状画像、群体差异与需求诊断。在分层抽样的16所样本校实施问卷调查、访谈与课堂观察，统计五维素养的均分与分布，运用t检验与方差分析比较学段、教龄、城乡、学科、专业背景等群体的差异，结合访谈归纳各类群体的短板与需求。产出为现状调研报告、五维画像、群体差异分析报告与需求诊断报告。调研采用三源互证的方式：问卷调查反映总体水平与分布，访谈用于解释差异背后的原因，课堂观察用于印证工具使用的真实情况。差异分析重点关注城乡差异与学科差异，因为这两类差异在前期摸底中表现得最为突出。内容三：面向全学段教师的面上提升策略框架建构。基于现状与需求结论，以“以现状定内容、以差异定分层、以需求定支持”为思路，设计分层分类的课程供给、研训一体的实施路径、共建共享的资源支撑与闭环运行的评价机制，并转化为分层分类的研训课程包与操作清单。产出为面上提升策略框架文本与研训课程包。策略框架的设计以可落地为硬约束，每一项策略都对应明确的实施主体、载体与操作流程；课程包按四类对象组织，以“微课＋任务单＋课例”的形式呈现，尽量避免增加教师的额外负担。内容四：提升策略的区域实施路径、保障机制与小范围验证。设计“县级统筹—学区联动—校本落地”三级推进机制，配套组织、经费、时间与激励等保障制度；在6所学校386名教师中开展两轮实践检验，通过前后测配对样本评价策略成效，形成实施与追踪报告及典型案例集。产出为保障机制文本、实施与追踪报告、典型案例集。实践检验选择6所条件不同的学校，兼顾学段与城乡分布，分两轮推进并保持前后测工具一致。研究通过配对样本设计与质性归因，相对合理地判断策略的作用，同时如实说明可能存在的其他影响因素。（三）研究重点与难点研究重点之一是现状诊断的科学性。教师人工智能素养涉及观念、知识、行为与伦理多个层面，仅靠自评问卷难以全面反映真实水平。研究把“问卷—访谈—观察”三源互证作为重点，通过结构化工具与质性材料的交叉印证，提高现状判断的可靠性。具体做法是：在同一批样本中同步实施问卷、访谈与课堂观察，对三者结论不一致的条目作专项核查，把自评结果与行为证据相互校验。研究重点之二是策略框架的可操作性。面上提升策略面向全县4000余名教师，必须适配县域的经费、人力与时间条件。研究把可操作性作为设计的硬约束，要求每一项策略都对应明确的实施主体、载体与操作流程，避免停留在原则性表述层面。为此，课题组在框架形成后先请一线教师与学校管理者试读，逐条确认是否清楚、是否可行，再行定稿。研究难点之一是差异化的分层设计。教师群体在学段、教龄、城乡、学科上差异较大，分层过粗则针对性不足，分层过细则组织成本过高。如何在可操作性与针对性之间取得平衡，是本研究的难点。研究拟采用四类对象分层的方式，并允许教师结合实际需要跨类选修，以在组织成本与针对性之间寻求平衡。研究难点之二是成效归因与验证。教师的素养变化受多种因素影响，实践周期内还可能出现其他培训与外部干扰，如何通过配对样本设计与质性归因，相对合理地判断策略的作用，是本研究的另一难点。研究拟通过统一施测工具、保持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“人工智能素养”“教师数字素养”“教师专业发展”“技术应用能力”“素养评价”等，时间跨度为2017年1月至2026年6月，共获得文献736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124篇（部），其中实证研究58篇按统一编码表编码，用于概念界定与综述撰写。文献按“素养内涵与框架”“教师专业发展”“素养评价”三条线索分类整理，形成综述稿一份，并据此提炼本课题的问题与边界。调查研究法。自编《中小学教师人工智能素养现状与需求调查问卷》，含5个维度32个题项，先在两所学校预调研，发放120份、有效108份，据以修订题项并使总量表内部一致性系数达到0.91；正式调研在16所样本校发放1280份、有效1162份，同步开展访谈46人、课堂观察32节，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，施测前向教师说明数据用途、与考核无关；访谈在问卷统计初步完成后进行，以便有针对性地追问；课堂观察重点记录工具使用的环节、目的与核验情况。案例研究法。在6所试点学校中选取条件不同的4所作深度个案，围绕实施条件、组织方式与成效差异，收集研修记录、课例材料与教师反思，形成案例分析报告，用于解释策略生效的条件。个案选择兼顾县城与乡镇、学段与学科差异，每个案例收集的过程性材料不少于20份。行动研究法。在6所试点学校以“计划—行动—观察—反思”循环推进策略落地，分两轮实施，每轮结束后召开反思研讨会，形成策略修订清单，研究者与实践者协同参与，边实践边改进。每轮行动研究包含方案设计、实施、观察记录与反思研讨四个环节，两轮之间设置中期检查，作为策略修订的依据。统计分析法。对问卷数据进行独立样本t检验与单因素方差分析，检验群体差异；对试点教师的前后测配对样本进行配对样本t检验并计算效应量，评价策略成效。对问卷缺失比例超过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、核心概念界定与调查工具编制，产出五维框架与调查问卷；第二层为现状调研，通过问卷、访谈与观察获取数据，产出调研报告与现状画像；第三层为策略建构，基于现状与需求设计面上提升策略框架并开发课程资源，产出策略文本与研训课程包；第四层为实践检验，在试点学校分两轮实施并根据反馈调整，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，后一层的反馈又反过来修订前一层的成果，形成闭环。研究把“现状—策略—机制”的贯通作为技术路线的关键。现状调研为策略设计提供依据，策略建构为实践检验提供内容，实践检验的反馈又用于修订策略与机制，从而避免调研与改进相互脱节的问题。研究同时设置阶段检查点，在每一层完成后组织组内审读，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诊断、策略框架建构与课程资源开发，并在试点学校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策略设计的前提，策略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，则相应时间用于材料打磨与试点准备。（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、编制问卷与访谈观察工具、召开开题论证会形成文献综述稿、五维框架与调查工具，通过开题论证郜维新、唐文静2027年4月—7月分层抽样、正式调研、访谈与课堂观察、数据统计与差异检验、需求诊断完成16所样本校调研，形成调研报告、五维画像与需求诊断报告郝雅丽、钟思远2027年8月—11月设计面上提升策略框架、开发分层分类研训课程包、编制保障制度文本形成策略框架文本、研训课程包与保障机制文本初稿苏鑫磊、成文燕2027年12月—2028年8月选定试点学校、两轮实践检验、跨校教研共同体运行、过程监测与策略修订完成两轮实施，形成过程台账、修订清单与实施追踪报告祁春生、吴明辉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，成果纳入县域教师培训郜维新、沈晓妍上表所列五个阶段的划分与研究过程基本对应，其中方案建构与工具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月的策略框架与课程包定稿、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、课程资源与课例集等成果，具体如下表。成果名称形式完成时间承担人新时代中小学教师人工智能素养现状与提升策略研究总报告研究报告2028年12月郜维新云溪县中小学教师人工智能素养现状调研报告调研报告2027年7月郝雅丽教师人工智能素养现状与需求调查问卷及自评量表工具（量表）2027年3月唐文静教师人工智能素养五维现状画像与群体差异分析研究报告2027年7月钟思远教师人工智能素养面上提升策略框架策略文本2027年11月苏鑫磊分层分类研训课程包资源包2027年11月成文燕区域教师人工智能素养提升实施与追踪报告研究报告2028年8月祁春生教师人工智能素养提升典型案例集课例集2028年11月沈晓妍上述成果的预期使用去向包括：调查问卷与自评量表由教师发展中心统一管理，供全县学校按需使用；策略框架与研训课程包纳入县域教师培训常规安排；调研报告与现状画像为教育行政部门决策提供依据；典型案例集供学校开展校本研修参考。成果之间具有较强的关联性：调查工具是开展调研的前提，调研结论是策略设计的依据，课程包是策略的载体，保障机制是策略落地的条件，典型案例是成效的呈现。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教师发展中心反馈并更新。（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。姓名分工承担任务郜维新主持人总体设计与统筹协调，主持例会，撰写研究总报告郝雅丽成员调研组织实施，撰写现状调研报告苏鑫磊成员设计面上提升策略框架，组织框架论证吴明辉成员需求诊断分析，负责试点校联络钟思远成员问卷数据统计与群体差异分析成文燕成员开发分层分类研训课程包与操作清单唐文静成员编制调查工具并完成信效度检验祁春生成员实践检验实施与过程监测、台账归档沈晓妍成员采集典型案例，整理课例集七、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教师发展中心统筹，主持人担任负责人，成员来自教师发展中心、中小学一线与教研部门，结构涵盖教育技术、信息技术教学、教师教育、教育测量与评价等方向，具备编制量表、组织调研与区域推进的能力。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。研究所需的场地、调研学校联络与数据采集，由教师发展中心统一协调；试点学校愿提供校本研修时间与活动场所。研究经费主要用于资料购置、问卷印制、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研修时间内完成任务，保证了研究的连续性。（三）制度保障研究纳入教师发展中心年度工作计划，与全县教师培训、教研工作统筹安排。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，课题组制定了数据使用与隐私保护规定，涉及教师个人信息与学生数据的材料一律脱敏，确保研究规范开展。八、参考文献[1]教育部.教师数字素养：JY/T0646—2022[S].北京:教育部,2022.[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.中小学人工智能通识教育指南（2025年版）[Z].2025.[5]祝智庭,胡姣.教育数字化转型的实践逻辑与发展机遇[J].电化教育研究,2023(1):5-12.[6]吴砥,王美倩.教师数字素养的内涵、框架与提升路径[J].中国电化教育,2023(3):15-21.[7]顾小清,李世瑾.人工智能教育应用的伦理风险与治理路径[J].中国电化教育,2023(6):1-8.[8]钟柏昌,刘晓凡.中小学人工智能教育的现状、问题与推进策略[J].现代教育技术,2023(4):22-30.[9]杨现民,李新.生成式人工智能赋能教师专业发展的机遇与挑战[J].开放教育研究,2024(2):34-42