人工智能赋能城乡义务教育优质均衡研究

摘   要：当前人工智能迅猛发展，对促进城乡义务教育优质均衡具有重要意义。人工智能能够赋能城乡义务教育高质量教学、高质量学习与高质量评价，有助于缩小城乡义务教育师资力量差距、教学资源差距和学生素养差距。人工智能赋能城乡义务教育优质均衡的内在逻辑主要体现为人工智能与城乡义务教育优质均衡的目标、理论基础和实现方式相契合。为进一步推动人工智能赋能城乡义务教育优质均衡，建议进一步普及人工智能终端，创设智能教学环境；培养师生智能素养，提升智能教学效能；加强城乡校际交流，打造教育发展共同体；深化产学研合作，提高人工智能教育应用水平。

关键词：人工智能；优质均衡；义务教育；城乡教育

中图分类号：G522.3    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2024）36-0021-05

改革开放以来，我国义务教育得到快速发展，2000年实现基本普及，2011年实现全面普及。党的十八大以来，我国持续推动义务教育均衡发展。到2021年底，义务教育实现基本均衡。《中国教育现代化2035》明确提出，2035年我国教育现代化目标之一即实现优质均衡的义务教育。党的二十大报告指出，加快义务教育优质均衡发展和城乡一体化。《关于构建优质均衡的基本公共教育服务体系的意见》提出，全面保障义务教育优质均衡发展，包括促进区域协调发展、推动城乡整体发展和加快校际均衡发展等。《关于开展县域义务教育优质均衡创建工作的通知》提出，促进义务教育优质均衡工作，要显著提升教育信息化基础条件和应用水平，探索信息技术与教育教学深度融合应用的有效途径。人工智能是研究和模拟人类智能的跨领域学科，是模拟、延伸和扩展人智能的一门新技术，是信息技术的重要表现形式之一。当前，人工智能迅猛发展并深度应用于教育领域，助力课堂教学、教育评价、教师培训和学生学习等，对促进城乡义务教育优质均衡具有重要意义。

一、人工智能赋能城乡义务教育优质均衡的价值意蕴

人工智能赋能城乡义务教育优质均衡，主要体现在“优质”与“均衡”两个方面。简单来看，“优质”即提升城乡整体教学质量，满足人民群众“上好学”的要求；“均衡”即缩小城乡义务教育教学差距，满足人民群众对教育公平的要求。

（一）人工智能赋能城乡义务教育优质发展的价值意蕴

人工智能赋能城乡义务教育高质量教学。主要体现在助力教师精准化教学，为高效开展有针对性地教学创造条件。课前，通过人工智能教师能够快速完成课件制作、试卷预组和课前测评等工作，并根据反馈的测评结果，聚焦学生的易错点与知识掌握难点，有针对性地调整教学策略和备课重点；课中，通过人工智能生成的教学资源教师进行情境创设、导入问题，激发学生学习兴趣，开展随堂诊断，及时讲解学生共性问题；课后，通过人工智能自动生成课后作业，向学生自动推送，并自动批改生成报告。

人工智能赋能城乡义务教育高质量学习。主要体现在支持学生个性化学习，为学生自主学习创造条件。课前，学生通过运用人工智能进行全面预习，不仅能够浏览人工智能检索汇聚或自主生成的课前预习资源，还能够完成教师设置的课前测评，明确自身需要，有针对性加强学习；课中，学生通过运用人工智能获取课堂注意力数据，了解自身课堂学习状态，通过参与诊断等方式与教师进行高质量互动，提升学习效果；课后，学生通过运用人工智能完成课后作业，并根据人工智能提供的建议，立足知识图谱对薄弱知识点进行自主学习。

人工智能赋能城乡义务教育高质量评价。主要体现在人工智能促进科学化教学评价，为多要素全流程评价创造条件。

人工智能通过对学生考试分数与课堂反馈、教师课堂与教研行为表现、同科教师与学校领导意见等多要素数据进行统计、收集与分析，对教师教学效果作出综合评价并生成改进建议，帮助教师提升教学质量，促进教师专业发展。人工智能根据学生课堂测验结果与表现、阶段性考试结果、校园行为规范等数据进行综合评价，通过全流程评价，更加全面地了解学生的综合表现，更加精准地发现学生学习过程中存在的问题并提出改进建议，帮助学生提升学习效果，促进学生德智体美劳全面发展。

（二）人工智能赋能城乡义务教育均衡发展的价值意蕴

人工智能有助于缩小城乡义务教育师资力量差距。一方面，人工智能能够化身为智能教师，解决乡村义务教育师资不足问题。智能教师即智能教学系统，人工智能能够根据教学要求自动生成教学内容，引导学生进行课堂学习，并根据学生课堂表现，及时对教学内容进行调整，完成教学任务。另一方面，人工智能能够搭建教师自主研修平台和教研交流平台，助力乡村教师专业发展，解决乡村义务教育师资教学水平不高问题。提升教师教学水平是一项长期工作，有赖于教师自主学习和教研交流学习。人工智能教师自主研修平台能够提供高质量学习资源，解答教师在教学过程中遇到的问题，为教师量身定做学习计划；人工智能教研交流平台能够提供知识图谱等专业功能或工具，记录教研过程性内容和教师行为数据，提供教研成果推广交流的空间。

人工智能有助于缩小城乡义务教育教学资源差距。针对乡村义务教育教学资源内容不足问题，人工智能与互联网深度链接，可帮助师生随时调取海量网络资源；人工智能教育大模型和学科大模型能够为师生提供更多、更专业的学习资源；人工智能终端之间的后台数据互通互联，形成一定规模大数据，为教学资源应用提供更成熟建议。针对乡村义务教育教学资源共享不足问题，人工智能能够助力“三个课堂”，通过算法提高专递课堂、名师课堂和名校网络课堂的课程质量和匹配准确度，加强城乡教学资源共享；人工智能通过分析与呈现区域内教学资源情况，为集团化办学等工作提供相应参考，促进区域内教学资源共享。针对乡村义务教育教学资源特色不足问题，人工智能能够将乡村当地生产方式、乡土文化和民俗活动等与教学内容相结合，生成具有乡村特色的课程资源，更加符合乡村教学本土情况。

人工智能有助于缩小城乡义务教育学生素养差距。人工智能强调交互，鼓励乡村学生在学习过程中与教师、同学和终端积极互动产生数据，能够有效激发学生学习兴趣，为提升学生综合素养奠定基础；人工智能的智能化、数字化特征为学生创设良好学习环境，学生通过人工智能培养发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力与思维，提升智能素养和数字素养等；人工智能支持个性化学习和自主学习，能够根据学生个体情况，提供个性化学习建议与内容，引导学生开展自主学习。人工智能有助于消除城乡教育信息鸿沟，也为填补城乡数字教育鸿沟提供了可能。

二、人工智能赋能城乡义务教育优质均衡的内在逻辑

人工智能之所以能够赋能城乡义务教育优质均衡，是因为两者具有相契合的发展目标、理论基础和实现方式。

（一）人工智能与城乡义务教育优质均衡发展目标相契合

党的二十大报告首次将教育、科技、人才作为专章阐述并一体部署。党的二十届三中全会进一步提出，统筹推进教育科技人才体制机制一体改革。城乡义务教育优质均衡是建设基本公共教育服务体系的一部分，是建成教育强国，满足人民群众对美好教育的追求，实现共同富裕的必经之路，也是提高教育质量，推动教育改革，畅通教育、科技、人才良性循环的必然之举。人工智能是当今时代先进科技代表之一，首先，发展人工智能即推动科技发展，有助于提升国家科技创新能力，加快建设科技强国；其次，人工智能发展目标即胜任部分需要人类智能才能完成的复杂工作，解放人的体力与脑力，拓展人的思维，促进人的全面发展，培养高素质人才；最后，人工智能应用于教育，有助于培养学生科技素养，为促进科技与教育融合奠定人才基础，是教育、科技、人才良性循环的具体体现。

（二）人工智能与城乡义务教育优质均衡理论基础相契合

城乡义务教育优质均衡理论基础之一即教育公平理论。教育公平理论以瑞典教育学家胡森的“起点公平、过程公平和结果公平”影响最为广泛，即确保人人都享有平等的受教育的权利和义务、提供相对平等的受教育的机会和条件、教育成功机会和教育效果的相对均等。人工智能通过技术平权和信息平权，使乡村学生的学习效率与质量均得到提升，为教育起点公平、过程公平和结果公平提供相应保障，促进教育公平。具体表现为，人工智能通过强大算力帮助乡村学生在极短时间内收集及处理信息，与城市学生一样获得适合其自身的学习资源，大大提高其学习效率，实现技术平权；人工智能通过大模型、大数据等使乡村学生享受到平等获取信息的机会，帮助乡村学校理解不同教育理念与学习方法之间的共同点和差异，促进其与城市优质学校教师和学生进行更加理性和更具建设性的对话，实现信息平权。

（三）人工智能与城乡义务教育优质均衡实现方式相契合

城乡义务教育优质均衡实现方式之一即优化城乡教育资源配置。教育资源指能满足教育需要的所有事物，包括人力、物力、财力等。实现城乡义务教育优质均衡，无论采用哪种具体方式，归根结底离不开对城乡义务教育资源进行优化配置。人工智能为优化城乡义务教育资源配置提供了技术保障。一方面，人工智能能够通过大数据与算法对城乡教育数据进行高效收集与分析，呈现当前教育资源配置情况，为教育资源配置给出建议，为教育科学决策提供参考；另一方面，生成式人工智能能够通过教育大模型，生成所需要的教学和学习内容，创建教育资源，扩大教育资源覆盖面，提高教育资源实效性，扩充城乡教育资源库，为优化城乡教育资源配置提供更多保障。

三、人工智能赋能城乡义务教育优质均衡的实践路径

促进人工智能赋能城乡义务教育优质均衡，应坚持城市与乡村同抓共建，更加关注乡村，尤其是偏远乡村地区，从基础设施、师生素养、校际交流和产学研合作等方面采取措施。

（一）普及人工智能终端，创设智能教学环境

普及人工智能终端是人工智能赋能城乡义务教育优质均衡的重要前提。人工智能终端作为链接人工智能技术与教育教学实践的介质，扮演着数据收集与内容推送等关键角色，是人工智能助力教育教学的重要基础。当前，随着教育信息化深入推进，城乡义务教育学校数字基础设施不断完善，互联网接入率、网络多媒体教室数量等已有较大提升，但人工智能终端普及率还不够高，制约了人工智能在教育教学中的应用。因此，要加快城乡义务教育学校人工智能终端普及工作。一方面，强化政策支持，将人工智能普及情况纳入政府教育工作考核范围，建立人工智能终端普及统筹协调机制，研制人工智能终端普及方案，完善人工智能终端管理制度等。另一方面，强化财力保障，加大教育事业财政投入力度，建立健全教育基础设施建设经费正常增长机制，设置乡村教育帮扶专项资金和人工智能终端普及专项资金，鼓励社会资金参与人工智能终端普及工作，加强资金管理，保障效益最大化。

（二）培养师生智能素养，提升智能教学效能

在人工智能终端不断普及的基础上，需要培养教师智能教育素养和学生智能素养，从而提升教学效能。教师智能教育素养是教师运用人工智能技术开展教育教学的素养；学生智能素养是学生运用人工智能技术进行学习的素养。一是加大培训力度，通过讲解人工智能技术原理、引导教师操作人工智能终端和分享人工智能课堂教学优秀案例等方式，提高教师的人机协同能力；二是优化课程结构，在满足课程设置相关规定的前提下，根据学校实际情况适当开设人工智能相关课程，例如“智能学习方法”“生成式人工智能与大模型”“人工智能与学科学习”等，提高学生在人机环境下的学习能力；三是加强实践应用，学校要采取多种措施鼓励师生积极使用人工智能，鼓励教师在课堂教学、作业批改、考试评价和家校沟通等环节积极应用人工智能，提高教学实效；鼓励学生在发现、分析和解决学习与生活中各类问题的过程中积极应用人工智能，培养智能思维。

（三）加强城乡校际交流，打造教育发展共同体

促进城乡校际交流，发挥优质学校的带动作用和城乡学校共创共建的协同作用，是推动城乡义务教育优质均衡的关键之举。在此过程中，要加强人工智能应用。一是加强城乡校际教研。定期开展城乡学校教师教研活动，发挥名师引领作用，探讨解决教学难题。积极利用人工智能教研平台的智能记录、分析、生成等功能，提高教研效率；利用人工智能开展证据性教研，通过对人工智能记录的课堂数据、学生学业与行为数据、教师教学数据等内容进行呈现与分析，提高教研科学性；二是加强城乡校际帮扶。在结对、帮扶等过程中积极利用人工智能，对帮扶内容进行优化，对帮扶过程进行监测，对帮扶效果进行评价；进一步挖掘人工智能提高“三个课堂”教学质量的积极促进作用。三是加强城乡校际互动。利用人工智能打造城乡师生互动空间，设置城乡教师共同备课、城乡学生同步学习、城乡师生同上一节课和城乡校园文化一同分享等功能，加强城乡师生之间的学习、情感和文化交流，营造优质均衡发展良好氛围。

（四）深化产学研合作，提高人工智能教育应用水平

人工智能技术作为高新技术，更新迭代速度极快。要深化产业、学校、科研机构之间的合作，将人工智能行业的市场行为、高校的学术研究与人才培养及科研机构的科技研发三者紧密结合起来，不断提高人工智能在教育领域，尤其是在促进城乡义务教育优质均衡方面的应用水平。一是搭建合作平台。由行政部门牵头，制定发展政策，建立工作机制，举办交流活动等，为产学研三方创造合作机会；发挥市场经济优势，调动人工智能企业积极性，引导企业积极与高校、科研机构对接，通过项目攻关或课题研究等形式加强三方合作；二是开展教学实验。产学研合作应立足城乡义务教育教学实际。一方面全面调研，了解城乡义务教育优质均衡和学校教学过程中亟需解决的难题，瞄准痛难点开展产学研合作，积极研发人工智能教育产品；另一方面科学实验，在城乡义务教育学校中选取试点，将人工智能教育产品应用于课堂教学，根据实验结果不断优化产品功能并推广应用；三是完善行业标准。汇聚多主体专业力量，建立健全人工智能教育应用领域行业标准，为提高产学研合作效率，规范产学研合作行为，提炼产学研合作成果创造便利条件。

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