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人工智能在中学教育教学中的应用现状分析

近年来，人工智能、物联网等数字技术推动了教育的发展。中国、美

国、印度等国家的教育技术行业获得了大规模投资，为教育机构与利益相

关者开发了广泛的数字方案，如线上平台、机器人、智能设备等。数字技

术为教育创造了新的机遇，也带来新的挑战。数字时代下各国教育系统、

课程与技能需求均开始变革，创新技能与公民技能的重要性逐渐增加。同

时，劳动力市场技能范围在自动化影响下不断扩展，创造力、批判性思维

等劳动者的综合技能越来越受重视。

一、背景

作为数字技术发展前景最广阔的领域之一，人工智能未来有望帮助人

类实现可持续发展目标（SustainableDevelopmentGoals）,为创造可

持续、包容的社会提供帮助。但是，人工智能快速发展的同时也带来了巨

大的挑战，如劳动力市场转型问题，隐私、安全与道德问题，数字鸿沟问

题，技能培养需求问题等。2019年，二十国集团（G20）在日本大阪通

过了《G20人工智能原则》，致力于发展以人为本的人工智能应用，增

强公众对人工智能的信任与信心，充分发挥人工智能的潜力。。

2020年，沙特阿拉伯（G20轮值主席国）提议展开G20人工智能对话，

由G20数字经济工作组主持，旨在使基于人工智能的全球政策制定与技术

发展保持同步，支持G20成员间分享经验和政策实践。G20人工智能对话

的重点是教育、医疗保障、公共服务（电子政府）领域值得信赖的人工智

能。。

基于此，OECD于2020年4月发布《教育中的可信赖人工智能：前景

与挑战》（TrustworthyArtificialIntelligence（AI）inEducation:

PromisesandChallenges）报告。OECD称，向数字时代的过渡中，G20

国家教育面临两个挑战：一是利用人工智能的优势推动课堂教学与教育系

统层面的发展；二是帮助学生发展新技能以适应日益自动化的经济社会。

该报告介绍了人工智能应用于各国课堂教学及教育系统的成功实例,以及

培养学生综合技能的方法。OECD提出，各国利益相关者必须采取措施应

对人工智能引发的问题与挑战。

二、教育领域人工智能的应用现状

（一）人工智能在教育领域的潜力与价值

OECD人工智能专家组将人工智能系统定义为一种基于机器的系统，

它可以制定影响真实环境或虚拟环境的预测、建议或决策。人工智能系统

包括4个生命周期阶段：规划与设计、数据的收集与处理、模型的建立与

解释，验证与批准，部署，运行与监控。在过去十年中，数字化一直是课

堂中教学实践创新的主要驱动力之一。近年来，课堂教学的数字化创新主

要体现在增加课堂计算机/互联网的使用。OECD认为，人工智能的应用将

引发课堂教学的下一轮创新与变革浪潮。。

当前，世界范围内最有前景的人工智能技术之一是机器学习。机器学

习使机器通过模式和推论，而不是通过人类的明确指令，以自动化方式进

行学习。支撑机器学习的技术被称为“神经网络”（NeuralNetwork），

用于提升机器的计算能力并为机器提供海量数据。例如，许多语言学习应

用程序就是依赖于机器学习的应用。此外，人工智能时常被嵌入各种教育

技术中，用于开发各种形式或目标的学习分析、建议及评估的创新工

具。。

OECD预测，人工智能将引发未来几十年教育领域的巨大变革，包括

课堂教学与教育系统，且直接影响到教育政策制定者、教育管理者、教师、

学生、家长等利益相关者。同时，人工智能将推动实现可持续发展目标4

中的全球教育目标，即“确保包容公平的优质教育，并为所有人提供终身

学习机会”。人工智能在教育领域的使用还将实现巨大的社会价值，提升

人的创造力，减少经济、社会及性别层面的不平等问题，促进包容性和可

持续发展，进而实现全人类福祉。。

（二）人工智能在课堂教学中的应用现状

在中国，好未来教育集团的人工智能实验室开发了多种类型的数字方

案，为学生高考备考提供帮助。其中，“适应性测试及学习计划”

（adaptivetestandlearningplan）系统最具代表性。该系统从各方

面数据中挖掘大量评估性问题，以更好地了解每一位学生当前的知识水平，

有助于学生选择合适自身的线下课程。该系统还为学生设计和定制