AI时代，学生怎么学，教师怎么教？

——联合国发布“人工智能能力框架”‍

来源｜優教育

据联合国教科文组织（United Nations Educational Scientific Cultural Organization，简称UNESCO）官方网站2024年9月报道，人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）正在迅速改变我们的世界，并改变我们的生活、工作和学习方式。为了帮助教育系统跟上步伐，UNESCO正在推出两个新的人工智能能力框架——一个针对学生的《学生人工智能能力框架》，一个针对教师的《教师人工智能能力框架》。

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《学生人工智能能力框架》

人工智能（AI）正在融入我们的生活，这要求教育系统积极培养学生成为负责任的人工智能使用者和共同创造者。然而，截至2022年，只有15个国家将人工智能纳入国家课程标准。将人工智能学习目标纳入正式学校课程，对于全球学生安全、切实地使用人工智能至关重要。

教科文组织发布的《学生人工智能能力框架》旨在帮助教育工作者进行人工智能与教学课程整合，从四个能力层面概述了十二种能力。

这四个层面包括：“以人为本”人工智能观念、人工智能伦理、人工智能技术与应用以及人工智能系统设计。这些能力横跨三个进阶等级：理解、应用和创造。该框架详细介绍了课程目标和特定领域的教学方法。

该框架以学生作为人工智能共同创造者和负责任公民的愿景为基础，强调了对人工智能解决方案的批判性判断、对人工智能时代公民责任的认知、终身学习所需的人工智能基础知识，以及包容和可持续的人工智能设计。

《学生人工智能能力框架》‍

《学生人工智能能力框架》旨在指导公共教育系统培养学生和公民所需的人工智能能力，以便在新技术时代有效实施国家人工智能战略，推动建设包容、公正和可持续的未来。该框架主要面向政策制定者、课程开发者、为学生提供人工智能教育课程的机构、学校领导、教师和教育专家。

具体目标包括：

1.为学生提供了人工智能核心能力的全球性参考框架，并且为设计国家或机构的人工智能能力框架提供参考；

2.具体阐明了不同水平的人工智能能力所体现的态度和行为，以便为学生设计人工智能相关课程内容提供指导；

3.提供了开放式路线图，以帮助规划各年级人工智能课程的学习顺序。

1.理解：

第一级面向所有学生。在这一层次，学生应能够理解人工智能的基本概念，并对人工智能工具及其使用所涉及的价值观、伦理问题、概念、流程和技术方法作出适合其年龄的解释。他们应能通过联系现实生活或社会实践来阐释或举例说明自己的知识，并将新知识融入到自己的知识体系中。

2.应用：

学生应在新的学习过程中不断提升、迁移和调整所学的价值观、知识和技能。为此，他们需要在更复杂的情境中解决理论问题、 能够完成实际任务，并批判性地分析人工智能工具背后的先进技术方法。达到这一水平后，学生将为进一步学习人工智能的核心概念和相关技能奠定坚实的、可迁移的基础。

3.创造：

《教师人工智能能力框架》和《学生人工智能能力框架》界定了教师和学生应具备的知识、技能和态度，帮助师生了解人工智能在教育中的作用，并以合乎伦理、有效、安全和有意义的方式在教与学的实践中运用人工智能。这两个框架都强调“以人为本”的原则，注重保护人的尊严和隐私，激发人的主观能动性。

1.“以人为本”人工智能观念：

“以人为本”人工智能观念侧重于学生的价值观、信念和批判性思维能力，旨在评估人工智能是否符合其预期目标、使用是否正当、人类应如何与之互动，以及个人和机构应承担哪些责任，为建设安全、包容和公正的人工智能社会做出贡献。这一观念为学生进一步参与人工智能的各个方面奠定了基础。

2.人工智能伦理：

人工智能伦理体现了学生所需的伦理价值判断、反思能力以及社会和情感技能，以引导他们理解、实践和适应与人工智能系统整个生命周期相关的不断增加的原则和监管规则。

3.人工智能底层技术与应用：

人工智能底层技术与应用指的是与具体人工智能工具或实际任务相关的概念知识和操作技能。这一层面是理解和应用“以人为本”人工智能观念及其相关伦理原则的重要技术基础，且具备可迁移性。

4.人工智能系统设计：

人工智能系统设计侧重于人工智能系统的问题范围界定、设计、构建、培训、测试和优化所需的系统设计思维和综合工程技术。该层面旨在挑战人工智能系统的可解释性，为今后在该领域继续深造的学生提供探索性学习的机会。

1.将《学生人工智能能力框架》作为人工智能战略的能力基石

2.建立跨学科的人工智能核心课程和学科课程群

3.将面向未来和本地化的人工智能作为课程载体

4.定制螺旋式课程顺序

5.营造良好的学习环境

6.促进教师在人工智能方面的专业发展

7.基于社群指导教学活动

8.人工智能能力评估

AI融入不同学科 图源：UNESCO

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《教师人工智能能力框架》

当今，人工智能（AI）已成为公众和媒体关注的焦点。联合国教科文组织在过去几年中持续监测人工智能对教育的重要影响，并为政策和实践提供指导。以2019年《北京共识——人工智能与教育》为例，教科文组织强调，在机器无法替代教师的共识下，需要“在社会各层面采取制度性行动”，培养院校教师“有效的人机协作所需的人工智能素养技能”。在此背景下，联合国教科文组织在2024数字学习周期间发布了《教师人工智能能力框架》。

人工智能可以处理大量信息，生成新内容，通过预测分析为决策提供支持。在教育领域，人工智能将创造新的教学模式——传统的“教师与学生”二元关系转变为“教师、人工智能与学生”三元动态关系。

这种转变使得我们重新审视教师的角色及其在人工智能时代所需的技能。然而，只有少数国家明确界定了这些技能或制定了国家级人工智能教师培训计划，这导致许多教育工作者缺乏必要的指导。

截至2022年，仅有七个国家制定了教师人工智能框架或计划。《教师人工智能能力框架》通过明确教师在人工智能时代应具备的知识、技能和价值观，填补了教师在这一领域所受指导不足的空白。该框架以保护教师权益、增强人的能动性和促进可持续发展为核心原则，从五个方面详细阐述了教师所需具备的十五项能力。这五个方面包括：“以人为本”观念、人工智能伦理、人工智能基础与应用、人工智能与教学融合，以及人工智能对教师专业发展的支持。该框架建议将教师的人工智能素养能力划分为“获取”、“深化”和“创造”三个进阶等级。

作为全球性参考文件，该框架不仅为制定国家人工智能能力框架提供了宝贵的指导，还为教师培训计划提供相关信息，帮助设计评估标准。框架还为教师提供了相关策略，帮助教师系统地积累人工智能知识、运用伦理原则、促进专业发展。

《教师人工智能能力框架》

《教师人工智能能力框架》主要面向那些需要利用人工智能来促进核心学科教学的教师，而非专门教授高级人工智能知识和技能的教师。该框架旨在引导教师积极开展持续的学习和专业发展，以便有效通过“以人为本”的方法在教育中应用人工智能。

该框架的具体目标包括：提供制定国家级、州级或机构层面的人工智能能力框架或教师培训计划的参考；为设计和规划人工智能培训课程的师资培训者提供实操框架；建立评估教师在人工智能能力和相关专业学习效果方面的基准矩阵。因此，这一框架的主要受众包括政策制定者、师范教育机构、教师工会、学校领导、教师以及教育专家。

框架的底层原则是确保包容的数字未来，而这一原则有着坚实的人文和社会基础。教师是人工智能在教育领域的主要使用者，推动人与技术的平衡发展。框架旨在帮助教师从多层次、多角度解读“人与人工智能互动”的价值和意义。

《教师人工智能能力框架》核心原则 图源：UNESCO

1.获取：

“获取”层次的总体课程目标是支持教师在各种环境中掌握教学所需的人工智能基本能力和素养。

2.深化：

“深化”层次的总体课程目标是支持教师成为有能力充分使用人工智能的骨干教师，使他们能够在分析和决策过程中展现“以人为本”的视角和符合伦理规范的行为，深入理解人工智能概念，并能有效地将人工智能应用于教学活动和专业学习中。

3.创造：

“创造”层面的课程目标是培养具备良好人工智能知识和能力的教师，使他们不仅成为教育领域的专家，还能成为引领人工智能教育变革的推动者。这些教师能够创新性地将人工智能应用于教育领域，并与社区共同探索如何利用人工智能实现教学实践的理想变革。

1.“以人为本”人工智能观念：

“以人为本”人工智能观念定义了教师需要建立“人与人工智能交互”的正确价值观和态度取向。

2.人工智能伦理：

人工智能伦理涵盖了教师需要理解、应用并协助调整的基本伦理原则、规章制度、机构法律以及实用的伦理规范。

3.人工智能基础与应用：

人工智能基础与应用明确了教师需要掌握和应用的核心概念和可迁移技能，以便有效地选择、使用和创新设计人工智能工具，从而满足“以学生为中心、以人工智能为辅”的教与学环境需求。

4.人工智能与教学融合：

人工智能与教学融合代表着教师有效将人工智能与教学相结合的能力，具体包括确认和选择适当的人工智能工具，并将其融入教学策略中，以支持课程准备、教学实施、学生互动、社会关怀以及学习评估。

5.人工智能支持教师专业发展：

人工智能支持教师专业发展概述了教师需要发展的能力，以便正确使用人工智能来推动他们的终身专业学习、促进协作式专业发展和探索专业转型。

通过将这三个能力进阶等级与五个能力层面相结合，《教师人工智能能力框架》定义了十五个能力模块。这些模块旨在支持教师从了解人工智能的初期阶段，成长为具备丰富人工智能能力和经验的专家。