中小学人工智能通识课程中师生素养协同发展研究-开题报告

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中小学人工智能通识课程中师生素养协同发展研究开题报告摘要本课题针对中小学人工智能课程“零散开展、课时不定、课程建设与师生素养发展相互脱节”的现实问题，以《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》及相关政策为依据，把人工智能通识课程作为师生素养协同发展的载体，采用文献研究、调查、行动研究、课堂观察与案例研究相结合的方法，以云台市云溪县10所实验学校及其师生为研究对象。研究拟建构由4个内容模块、3个学段、12个单元、108课时构成的人工智能通识课程纲要，提炼“共探共创”课堂形态，开发36节典型课例与配套资源包，形成课程实施中师生素养协同发展的路径与教研机制，并编制学生人工智能素养表现性评价工具、教师课程实施能力观察量表与课程质量监测指标。研究预期形成课程纲要、课堂形态、资源包与课程评价方案等成果，为县域中小学建设人工智能通识课程、实现课程建设与师生发展相互促进提供参考。关键词：人工智能通识课程；师生素养协同发展；课程纲要；课堂形态；课程评价一、课题基本情况本课题基本信息如下表。项目内容课题名称中小学人工智能通识课程中师生素养协同发展研究关键词人工智能通识课程；师生素养协同发展；课程纲要；课堂形态；课程评价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43负责人郁春生负责人所在单位云溪县第二中学研究周期2027年1月—2028年12月预期成果形式研究报告、调研报告、课程纲要、策略文本、资源包、工具（量表）、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，国家已就中小学人工智能教育作出系统部署，并把课程建设作为推进这一工作的关键环节。中共中央、国务院《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，强调培养学生适应智能时代的素养；教育部《关于加强中小学人工智能教育的通知》要求中小学开齐开好人工智能相关课程，明确课程内容的系统性与学段衔接要求；《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》对通识教育的育人目标、内容范围与实施方式作出规定，强调面向全体学生、注重体验与理解；《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》把“人工智能与智慧社会”等列为重要内容，为相关课程提供了标准依据。这些文件共同表明，人工智能教育要真正落地，必须依托一门内容清晰、学段衔接、课时明确、教师能教的通识课程。从实践看，人工智能通识课程建设正面临“要求明确、课程不足”的处境。国家与省级层面对课程开设已有明确要求，但落到一个县域、一所学校，究竟教什么、分几个学段教、每学期安排多少课时、课堂怎么上、课程实施得怎么样，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；河北省在推进教育数字化过程中要求中小学结合实际开展人工智能教育，云溪县也把课程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，人工智能进入课程也带来新的问题，如生成内容的可靠性、学生数据的隐私保护、对技术的过度依赖等，课程内容的设计需要在鼓励理解与应用的同时明确边界与规范。（二）现实问题课题组在2026年秋季学期就人工智能通识课程实施情况作了一次专项摸底，发现三个较为突出的问题。第一，课程缺少纲要，全县能开设相对系统的人工智能通识课程的学校仅9所，占全县中小学的13.2%，多数学校以讲座、社团、竞赛集训等形式零散开展，既没有稳定的课时，也没有成形的课程纲要，学段之间内容重复或断裂。第二，教师课程实施能力不足，能独立设计一节通识课程课例的教师仅占11.6%，教师年均参加人工智能相关培训4.2学时，但培训内容多偏重工具操作，与课程建设关联不大，教师普遍反映“想教但不知道怎么教、教到什么程度”。第三，课程评价缺失，学校既缺少评价学生课程学习表现的工具，也没有评价课程建设质量的办法，课程实施得好与不好难以判断。上述问题既与课程纲要的缺位有关，也与课程建设缺少整体设计有关。教育行政部门和学校普遍反映，人工智能通识课程缺少“有纲可依、有课可上、有人能教、有法可评”的清晰抓手。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，教师对开设通识课程普遍持认同态度，但对课程内容与实施方式存在顾虑，既担心“技术太新、自己跟不上”，也担心课程“上成工具演示课”。这种既期待又顾虑的态度，说明课程建设必须同步考虑教师发展，使课程建设的过程同时成为教师成长的过程。（三）拟解决的关键问题其一，人工智能通识课程内容如何组织的问题。面向中小学的通识课程包含哪些内容，如何按学段组织并形成螺旋上升的序列，每学期安排多少课时，是本课题首先要解决的问题。这一问题的实质，是把《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》的育人要求转化为内容清晰、学段衔接、课时明确的课程纲要。其二，课程实施中的课堂形态与师生素养协同发展问题。通识课程应当形成怎样的课堂形态，教师在课程实施中如何发展课程实施能力，学生如何在同一过程中提升人工智能素养，是本课题在实施层面要解决的问题。这一问题的实质，是使课程建设与师生发展同步发生，而不是“先培训、后上课”。其三，课程评价工具与课程质量监测问题。如何评价学生在课程中的学习表现，如何评价教师的课程实施能力，如何监测课程本身的建设与实施质量，是本课题在评价层面要解决的问题。三个问题分别对应“建课程、上课程、评课程”，其中第二个问题即课堂形态与师生素养协同发展，是本课题区别于一般课程开发研究、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：立足县域中小学实际，建构内容成体系、学段相衔接、课时可落地的人工智能通识课程纲要，提炼与之匹配的课堂形态，形成课程实施中师生素养协同发展的路径与课程评价方案，为县域中小学建设人工智能通识课程、实现课程建设与师生发展相互促进提供可用成果。具体目标：①纲要目标——建构4个内容模块、3个学段、12个单元、108课时的通识课程纲要，明确学段衔接与学习要求；②课堂目标——提炼“共探共创”课堂形态，形成可复制的教学流程，开发36节典型课例与配套资源；③发展目标——形成课程实施中师生素养协同发展的路径与教研机制；④评价目标——编制学生人工智能素养表现性评价工具、教师课程实施能力观察量表与课程质量监测指标，形成课程评价方案并通过实验校试用检验。上述目标之间具有递进关系：先解决“教什么、分几段教”，再解决“怎么上课”，进而解决“师生如何在课程中共同发展”与“怎么评价”。研究不追求建立普适性课程模型，成果首先服务于云溪县的中小学课程建设与师生发展，并为条件相近的县域提供参考。（二）研究内容内容一：人工智能通识课程纲要与内容体系的建构。依据《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）》，结合不同学段学生的认知特点，确立课程目标，按“认知体验—原理探究—应用创作—伦理反思”四条主线组织内容，形成小学、初中、普通高中3个学段、4个模块、12个单元、108课时的课程纲要，配套学段衔接说明与学习要求，明确每一单元的课时安排与学习目标。产出为课程纲要及配套文本。内容组织强调三条原则：面向全体学生、以理解与应用为主线；以能力与素养描述为主、不绑定具体工具；三个学段纵向衔接、横向贯通、螺旋上升。内容二：课程实施中的课堂形态与课例开发。围绕课程实施，提炼“共探共创”课堂形态，形成“情境体验—问题探究—合作创作—反思伦理”的教学流程，明确每一环节中师生活动与时间安排；据此开发36节典型课例、48个微课与36份学习任务单，形成配套资源包，并通过课堂观察与课例研讨持续修订。产出为课堂形态设计文本与课程资源包。课例开发强调以可探究的问题为核心、以学生的动手与创作为主线，并要求“反思伦理”环节不可省略。内容三：课程实施中师生素养协同发展研究。研究通识课程实施过程中教师课程实施能力（课程理解、教学设计、课堂组织、资源开发、评价反馈）与学生人工智能素养（意识与兴趣、知识与理解、应用与创造、伦理与安全）同步发展的路径，形成“建课—授课—研课”一体的教师发展机制与以课例研究为载体的教研安排，使课程建设过程同时成为教师专业发展的过程。产出为师生素养协同发展路径与教研机制说明。这一内容是本课题的落点之一，强调课程与师生发展的相互促进。内容四：课程评价工具开发与课程质量监测。编制学生人工智能素养表现性评价工具，以表现性任务与评价量规结合的方式评价学生的学习表现；编制教师课程实施能力观察量表，用于课堂观察与教研改进；形成课程质量监测指标，从课程纲要落实、课时保障、课堂实施与学生学习四个方面监测课程质量，并在10所实验校开展试用，据此修订评价工具。产出为课程评价工具与课程质量监测指标。这一内容把评价从“考学生”扩展到“评课程、评实施”，是课程建设形成闭环的保障。（三）研究重点与难点研究重点之一是课程纲要的学段衔接与内容序列。通识课程涉及小学、初中、普通高中三个学段，如何确定同一模块在不同学段的深浅界限、避免内容重复或断裂，是决定课程质量的关键。研究以《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》与课程标准为依据，通过“同一模块、不同学段、递进要求”的编写规范打磨内容序列，力求螺旋上升、梯度合理。研究重点之二是课堂形态的可操作性与师生素养的同步发展。课程能否上得好，取决于课堂形态是否可操作、是否便于教师在实施中成长。研究把“共探共创”课堂形态的设计与课例开发、课例研讨结合起来，使教师在“建课—授课—研课”中发展能力，力求课堂形态既好用、又能带动师生共同成长。研究难点之一是课程建设与课时保障的平衡。中小学课程计划课时紧张，通识课程若单独占用课时，容易受到挤占；若不安排固定课时，课程又难以稳定开设。如何在保证课程基本要求的前提下，灵活统筹信息科技、科学、劳动与综合实践活动的课时，是本研究的难点，拟采用弹性课时与集中安排相结合的方式加以解决。研究难点之二是课程评价的科学性与可行性的平衡。表现性评价能较好地反映学生素养，但实施成本较高；课程质量监测需要数据支撑，但若指标过多、流程过繁，会加重学校和教师负担。研究拟精简评价指标、以量规与观察记录相互印证，在科学性与可行性之间取得平衡。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“人工智能通识课程”“人工智能课程建设”“课程纲要”“师生素养发展”“课程评价”等，时间跨度为2017年1月至2026年6月，预计获得文献760余篇（部），去重后由两名成员独立筛选，纳入有效文献不少于120篇（部），按“素养框架”“课程建设与内容组织”“课程实施与评价”三条线索分类整理，用于课程内容组织与课堂形态设计。调查法。自编《人工智能通识课程实施现状调查问卷（教师卷）》与《学生人工智能素养基线调查问卷》，拟在10所实验校开展现状调研，教师问卷发放150份、预计有效138份，学生问卷发放2000份、预计有效1866份，并访谈课程管理者、教师与学生约56人；问卷使用SPSS进行描述统计与差异检验，访谈资料编码后用于解释问卷调查结果。行动研究法。以课程纲要试用与课例改进为载体，在实验校分三轮推进“设计—实施—观察—反思—修订”的行动循环，每轮聚焦一组内容模块，累计研磨课例不少于18个单元，据此修订课程纲要与课堂形态。行动研究由承担教师、观课成员与内容编制小组共同参与，形成“一说课—二观察—三评议—四修订”的操作流程。课堂观察法。使用自编的课堂观察记录表与教师课程实施能力观察量表，拟观察通识课程课堂不少于80节，覆盖三个学段，记录学生参与、自主探究与创作的时间比重以及教师关键行为，用于分析课堂形态的落实程度。案例研究法。在实验校中选取条件不同的4所学校作深度个案，围绕课程纲要落地、课时安排、课堂实施与教师发展收集过程材料与访谈记录，用于解释课程建设在不同条件下推进的差异。（二）技术路线研究按五个层次推进。第一层为理论与设计，完成文献综述与课程纲要框架设计，产出纲要草案与学段衔接说明框架；第二层为现状调研，通过问卷与访谈获取课程实施状况与师生素养基线，产出调研报告并据以修订纲要草案；第三层为方案建构与工具开发，完成课程纲要定稿、课堂形态提炼与课例开发，并启动评价工具编制，产出课程纲要、课堂形态设计与课程资源包；第四层为实践检验，在10所实验校分三轮开展行动研究，收集课堂观察与前后测数据，产出试用报告与评价工具修订稿；第五层为总结提炼，完成成果整理与经验推广，产出研究总报告与课例集。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成果。研究把“建课程—上课程—评课程”的贯通作为技术路线的关键，把课程建设与师生素养发展作为同一过程来设计，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，完成课题组组建、文献研究、课程纲要框架设计与纲要草案编写，遴选实验校并召开开题论证会，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基线诊断、课程纲要定稿与课堂形态提炼、课例开发与资源包建设，并在10所实验校分三轮开展行动研究、开发与试用评价工具，用时约一年半。第三阶段为总结提炼期，完成成果整理、经验推广与研究总报告撰写，用时约四个月。阶段划分的依据是研究任务的先后依赖关系：课程纲要框架是内容编制的前提，现状调研是纲要修订的前提，纲要定稿与课堂形态是课例开发与行动研究的前提，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。（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、设计课程纲要框架、编写纲要草案、遴选实验校、召开开题论证会形成文献综述与纲要框架，草案经论证通过，明确10所实验校郁春生、祁慧芳2027年4月—7月分层抽样、现状调研与访谈、师生素养基线诊断、据以修订纲要草案完成10所实验校调研，形成调研报告与基线诊断报告王立坤、董秀娟2027年8月—11月课程纲要定稿、提炼“共探共创”课堂形态、开发首批课例与资源包、启动评价工具编制形成课程纲要（4模块、3学段、12单元、108课时）、课堂形态设计与资源包祁慧芳、闵晓云、凌丽君2027年12月—2028年8月在10所实验校分三轮开展行动研究、课例研磨、前后测与课堂观察、评价工具试用与修订完成三轮行动研究，形成课例集、试用报告与评价工具修订稿卜天宇、毛振华、皮晓妍2028年9月—12月成果整理、撰写总报告、组织经验推广与成果鉴定完成总报告与课例集，课程纲要与资源包纳入县域参考文本郁春生、皮晓妍上表所列五个阶段的划分与研究过程基本对应，其中课例开发与行动研究在实施中有部分交叉。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月的课程纲要定稿、2028年8月的行动研究结束以及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。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、课程纲要、课堂形态设计、资源包、评价工具与课例集等成果，具体如下表。成果名称形式完成时间承担人中小学人工智能通识课程中师生素养协同发展研究总报告研究报告2028年12月郁春生云溪县中小学人工智能通识课程实施现状调研报告调研报告2027年7月王立坤学生人工智能素养调查与基线诊断报告研究报告2027年7月董秀娟中小学人工智能通识课程纲要（3学段、4模块、12单元、108课时）课程纲要2027年11月祁慧芳“共探共创”课堂形态与教学流程设计策略文本2027年11月闵晓云人工智能通识课程资源包（36节典型课例、48个微课、36份学习任务单）资源包2028年8月凌丽君人工智能通识课程课例集与课堂观察报告课例集2028年8月卜天宇学生人工智能素养表现性评价工具与课程质量监测指标工具（量表）2028年11月皮晓妍上述成果的预期使用去向包括：课程纲要与资源包由县教研部门统一管理，供全县中小学按需选用；课堂形态设计与课例集供学校开展通识课程教研参考；评价工具与课程质量监测指标纳入县域课程建设的常规监测；调研报告与基线诊断报告为教育行政部门决策提供依据。成果之间关联紧密：课程纲要处于核心位置，课堂形态是实施路径，资源包是教学支撑，评价工具是质量保障，既可整体使用，也可由学校按需选用。（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。姓名分工承担任务郁春生主持人总体设计与统筹协调，主持例会，主编课程纲要，撰写研究总报告祁慧芳成员课程纲要与内容体系编制（小学段），学段衔接说明撰写卜天宇成员课程纲要与内容体系编制（初中段），课例开发与课堂观察闵晓云成员“共探共创”课堂形态设计与教学流程提炼毛振华成员师生素养协同发展路径研究与课程教研组织董秀娟成员学生人工智能素养评价工具编制与基线诊断、数据分析皮晓妍成员教师课程实施能力观察量表与课程质量监测指标编制、成果整理凌丽君成员课程资源包建设与资源管理，微课与学习任务单编制王立坤成员实验校联络、现状调研组织、课堂观察与过程材料归档七、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第二中学统筹，主持人担任负责人，成员来自县城中学、乡镇学校与教研部门，结构涵盖课程与教学、教育技术、信息技术、教育测量与评价等方向，具备编写课程纲要、组织课堂研究、开发评价工具的能力。课题组建立“每月例会＋任务台账＋共享材料库”的运行机制，并按学段设置小学、初中、高中三个内容编制小组，明确分工与进度节点。主持人所在学校承担指导与督促职责，定期检查课题进度与研究质量，为跨校研究提供协调支持。（二）条件保障课题组所在学校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课堂观察记录的设备与软件。研究所需的场地、实验校联络与课堂观察，由县教研部门与各实验校统一协调；学校愿在教研时间内配合开展课例研磨与课堂观察。研究经费主要用于资料购置、问卷印制、课例开发、课堂观察与成果印制，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，保证了研究的连续性。（三）制度保障研究纳入学校与县教研部门的年度工作计划，与课程建设、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，课题组制定了课程实施与数据使用规范，涉及学生作品与个人信息的内容一律脱敏处理，课堂涉及生成内容须经教师核验并说明来源，学生素养数据仅在汇总层面报告，确保研究规范、稳妥开展。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.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.[3]教育部.教师数字素养：JY/T0646—2022[S].北京:教育部,2022.[4]教育部办公厅.关于加强中小学人工智能教育的通知[Z].2024.[5]中共中央,国务院.教育强国建设规划纲要（2024—2035年）[Z].2024.[6]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.[7]祝智庭,韩中美.面向智能时代的中小学人工智能课程建设[J].中国电化教育,2023(5):1-9.[8]黄荣怀,王运武.智能时代课程内容组织与学段衔接的思路[J].课程·教材·教法,2023(6):12-19.[9]江波,李雨欣.中小学人工智能课程内容体系的国际比较与本土建构[J].电化教育研究,2024(3):98-106.[10]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.[11]杨现民,李新.生成式人工智能赋能课程与教学的机遇与挑战[J].开放教育研究,2024