對話 | 孫眾-魏寧 人工智能變革教育教學：從生態重構到課堂融入

孫 眾

首都師范大學信息工程學院教授，博士生導師。北京市第十六屆人大代表。教育部基礎教育信息化教學指導專委會委員，中國人工智能學會中小學工委會委員。研究方向為人工智能教育、技術支持的教師專業發展。在SSCI、核心期刊等發表80余篇論文。主持國家自然科學基金面上項目、教育部人文社會科學規劃項目、北京市教育科學規劃重點課題等。獲全國教育創新成果博覽會SERVE成果獎、北京市基礎教育教學成果獎等。

魏 寧

北京市東城區教育科學研究院研修員，《中國信息技術教育》雜志特約撰稿人/專欄作者。

變革教育教學：兩個視角

魏寧：孫教授您好，近年來，生成式人工智能的大爆發也“點燃”了教育界。特別是今年以來，人工智能正以前所未有的速度深刻影響并改變著學校的教育教學，您認為，和傳統的人工智能技術相比，生成式人工智能為何會對教育產生如此大的影響？

孫眾：我們可以從技術和教育兩個角度來看待這個問題。從技術角度來看，我們知道，人工智能經歷了將近70年的發展，從技術進化路徑來說，可以分為判別式人工智能和生成式人工智能兩類。前者通過對特定領域數據的特征提取、分類打標簽，就能對新樣本進行判別與歸類，如人臉識別、自動駕駛等，而后者則是在海量的無標簽數據上，理解數據內在規律和概率分布，利用大規模參數模型，預測序列中的下一個元素，再生成新文本、圖像、音頻等內容，這樣就可以實現多輪對話、意義理解與內容創作。如果說判別式人工智能主要是模擬和擴展人類的計算智能與感知智能，那么生成式人工智能就是模擬和擴展人類的認知智能，讓機器像人類一樣能認知、會思考、會學習。

從教育角度來看，培養學生的認知能力，正是教育教學的核心目標之一。布魯姆提出的教育目標分類理論將認知目標分為六個層級，其中記憶、理解、應用屬于低階認知，分析、評價、創造屬于高階認知。對于課堂教學來說，教師不會停留在低階認知目標上，更重要的是要幫助學生達成高階認知目標。

目前，判別式人工智能可達成記憶、理解、應用等低階認知目標，而生成式人工智能則具備達成高階認知目標的能力。舉例來說，在分析層次，生成式人工智能可以和學生討論某首詩歌背后的意蘊和詩人的心境；在評價層次，生成式人工智能在批改作文的同時，能夠給出修改、優化的建議；在創造層次，生成式人工智能既可以幫助學生豐富解決問題的策略，也能幫助教師生成所需的教學資源。例如，我曾連續十年為偏遠地區教師提供數字素養提升的公益培訓項目“云橋學院”，2024和2025年的培訓內容之一，就是指導鄉村教師用生成式人工智能，設計開發圖片、視頻、教學設計、評價方案、交互式學習軟件等支持教與學的數智化資源。在生成式人工智能已經普遍應用的今天，這樣的應用場景可謂比比皆是。

綜上所述，生成式人工智能不論是從自身的技術路線，還是對人類認知目標的全覆蓋來看，都讓這一技術成為教育的變革性力量。

重構教育生態：三元主體

魏寧：正如您所說，生成式人工智能無疑具備了深度改變教育的技術基礎，站在教育角度，我們又該如何理解這種深刻影響？

孫眾：2018年4月，教育部印發了《教育信息化2.0行動計劃》，里面就明確提到“以人工智能、大數據、物聯網等新興技術為基礎，依托各類智能設備及網絡，積極開展智慧教育創新研究和示范，推動新技術支持下教育的模式變革和生態重構”。當七年前文件中提到以人工智能為技術基礎的教育生態重構時，我們還沒有特別強烈的感受，但在今天，當生成式人工智能深度嵌入學校教育教學時，我們已實實在在感受到了基于人工智能的教育生態重構正在發生。

怎樣理解“教育生態重構”呢？我們知道，教育生態是一個比擬的說法，是將自然生態打比方，映射到學校里，就是指在教育教學環境中，要素的角色和要素之間的關系。古今中外，無論什么樣的教學，一定都包含四種要素：教師、學生、教學內容和教學媒體。

在以傳統技術為主的課堂教學里，教師的角色是知識的主要提供者，決定學生學什么內容、如何學、用什么媒體學，即教師決定其他三個要素，形成以教師為中心的一元主體教育生態。

在以互聯網技術為主的教學環境里，教師、學生、教學內容、教學媒體四種要素都發生了變化：教師不再是課堂權威，不再是知識提供者和灌輸者，而是成為課堂學習的組織者、協調者、激勵者、促進者；學生不再是知識的被動接受者，而成為意義主動建構者；教學內容不再局限于傳統書本內容，而是可以通過互聯網獲取豐富資源；教學媒體不僅有紙張、實物教具等傳統媒體，還有能提供認知交互、自主學習、合作探究的信息類認知加工工具，形成了“教師為主導—學生為主體”的二元主體教育生態。

當生成式人工智能進入教學環境后，我們發現，這種新興技術并非只是教學媒體要素的新添成員，其前所未有的人類智能模擬與擴展能力，使其能分別和教師、學生、教學內容以及已有的教學媒體四大要素動態結合，重塑已有教學要素的角色和要素之間的關系，構建出新型教育生態。

在這種生態里，教師可以讓生成式人工智能成為自己的得力助教，以人機協同的方式開展課程開發、活動設計、評價反饋；學生可以讓大模型、智能體等人工智能工具成為自己的人工智能學伴，通過英語實時對話、運動數據采集分析、項目式學習、生成充滿創意和想象的學業作品等途徑，體驗人機協同的學習方式；對于教學內容和教學媒體這兩個要素而言，生成式人工智能已越來越多地將兩者融合起來，根據教師和學生給出的提示詞，以多模態和融媒體的形式，動態呈現新的教學內容。例如，在一所小學的音樂課上，教師用二胡演奏了蒙古族著名樂曲《賽馬》，然后讓學生說出此時腦海里浮現出怎樣的畫面。教師用手機采集了學生的口頭回答，然后用人工智能語音識別工具將其轉換成文本，再用文生圖的人工智能工具呈現出學生們想象出的草原賽馬畫面和視頻。多個人工智能工具的協同工作，不僅創造出從聲音到文本、圖片、視頻的多模態融媒體，還為后續教學生成了新的內容，幫助學生更好地理解了樂曲與其意境的內在關聯。

綜上所述，具有計算、感知和認知智能的生成式人工智能，與教師結合，能成為學生核心素養的協同培育者；與學生結合，能成為生命成長的數智陪伴者；與教學內容和教學媒體結合，可以根據教學目標生成新的學習內容、認知加工和情感體驗工具等。由此，課堂里就形成了“教師—學生—AI”的三元主體教育生態。

魏寧：正如您所說的，我們可以清晰地感受到生成式人工智能與傳統教學媒體的差異，它已經成為重構教育生態的新要素，給教育帶來變革性的影響，與此同時，生成式人工智能似乎也對教育提出了更大的挑戰。

孫眾：是的，生成式人工智能在對教師、對各學科教學產生重要影響的同時，也引發了諸如認知外包、認知取代等現象，這些都給教師、給課堂教學，特別是給以提高學生認知為主的教與學帶來了挑戰。教育人應該警惕的是，當機器學會了學習時，我們不能讓學生成為學習的機器。

創新教學樣態：處理好三組關系

魏寧：今天的學校、教師在面對生成式人工智能時，應該更多地去思考怎樣更好地與人工智能展開協同，創新教育教學的新模式、新樣態，從而應對人工智能對教育的挑戰。在這個過程中，教師要處理好哪些關系？

孫眾：我認為，在人工智能時代，學校、教師要想更好地與生成式人工智能展開協同，創新教育教學的新模式、新樣態，需要處理好三組關系。

第一組關系是規模化與個性化教學的關系。

今年初，中共中央、國務院印發《教育強國建設規劃綱要（2024－2035年）》，明確指出：“探索數字賦能大規模因材施教、創新性教學的有效途徑，主動適應學習方式變革。”要實現因材施教的個性化教學，重要的教學策略之一就是啟發式教學。蘇格拉底的產婆式教學法，被認為是西方啟發式教學的開創者，教師在與學生多輪對話的過程中，發現學生現有觀點的矛盾，不斷提出新思路，引導學生思考，最后生成新的觀點。正是由于生成式人工智能具有多輪對話、意義理解的能力，大量基于蘇格拉底對話的智能體，迅速出現在各類融合人工智能的教學情境里，為學生提供個性化反饋，一度被視為生成式人工智能破解規模化與個性化教學難題的突破點。仔細思考可以發現，蘇格拉底教學法里，教師的引導與啟發作用固然重要，但是學生是否在開展積極主動的思考，體現得并不充分，而判斷深度學習是否發生的關鍵，取決于學生學習的主動性。更高明的啟發式教學提出者，正是我國偉大的教育家孔子。啟發式教學法的名字由來，也源于《論語·述而》中的“不憤不啟，不悱不發”。所謂“憤”，是學生心求通而未能得之意，教師要開啟學生的思路，引導學生運用對比、聯想、發散等方法來突破思維上的難點、卡點；“啟”是開其意；所謂“悱”，是學生口欲言而未能之貌，教師要引發學生的表達，幫助其從感性思考到理性表達；“發”是達其辭。可見，孔子不僅早于蘇格拉底提出啟發式教學，更重要的是，他非常強調學生要先主動積極地思考，再遇到認知困難時，教師根據每個人不同的“憤”“悱”之處，給予個性化的“啟”和“發”。

兩千多年以后，當代認知神經科學研究驗證了孔子的教育假設。研究發現，先自學、再教學的混合教學模式，可以有效促進學生的知識建構。因為混合教學模式下的自學，可以激活學生已有的先驗知識，從而在教師講授的有限時間內，實現快速知識建構，顯著提升學習效率。

那么，如何在當今以班級授課為主要形式的規模化教學環境里，用人工智能協助教師根據每個學生的“憤”“悱”之處，提供“啟”和“發”，突破個性化教育難題呢？我為大家呈現一個案例，來自北京市海淀區某學校的一節高二英語課，主題是“人際交往中坦率和隱忍哪個更能解決矛盾”。教師先深入分析了英語教學痛點，就是高中生就某個辯題用英語表達時，要么因為缺少明確的觀點而說不出來，要么是有了觀點，但不會組織語言加以表達，因此“缺觀點”“弱表達”是要突破的教學重難點。科技（生成式人工智能）如何解決教學痛點呢？接下來教師對生成式人工智能技術進行分析，雖然生成式人工智能的英語水平高于學生，能以特定人設與學生多輪對話，擁有快速、不斷生成新觀點等優勢，但是也存在著制式回答、空話套話、虛假信息、不確認是否符合人類價值觀等劣勢。因此，教師需要介入其中。于是，教師在課前依據學生學情，經過多輪調試設計了一個英語辯手的人工智能智能體，具體而言就是為人工智能辯手做出功能設置，如“作為一位英語辯手，你能夠捍衛自己的觀點，抓住對方觀點漏洞進行辯駁，每次輸出不超過150個字符”等。這樣，在正式上課的班級集體教學的課堂環境里，每一位學生都有了一個專屬的智能體辯手伙伴，它能針對學生開展真實對話，并根據學生“缺觀點”還是“弱表達”的個體特征，給出“開其意”或者“達其辭”的即時反饋與引導。教師在此過程中全程跟蹤，并引導學生通過與小組交流，內化語言，展開生生辯論，遷移應用。（以上案例引自北京市海淀區教師進修實驗學校楊舒揚《人工智能助理英語教學之初探》）這是一個在規模化教學環境下，教師運用具有啟發式教學法的人工智能智能體，支持學生個性化學習的典型案例。

魏寧：可見，在應用生成式人工智能開展教學時，教師要通過教學活動的設計，在規模化教學的環境中多讓人工智能支持學生的個性化學習，這也是重構教育生態、轉變教學方式的要義所在。

孫眾：是這樣的，要想更好地與生成式人工智能展開協同，創新教育教學的新模式、新樣態，需要處理好的第二組關系是科技與人文的融合關系。越是在科技迅猛發展的時代，越是要重視教育中的人文精神。如果說DeepSeek是一種求索技術，是中國在人工智能領域的科技創新，那么求索精神，則是中國幾千年來所傳承的人文精神。屈原在不朽名篇《離騷》中發問：“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。”兩千多年來，求索精神已融入中國人的基因，當現代科技進入社會生活的方方面面，特別是進入以育人為目標的教育領域，我們更要有這種不斷求索的人文情懷和社會擔當。

我為大家分享一個案例，名字叫“尋找校園最短路徑”。它來自一所北京的學校，作為我國成立最早的公立中學，該校在超過百年的建校歲月里，形成了教學樓風格多、數量多、路徑多等特點，也導致不少學生在入學一個月后，在下一節的上課鈴響起時，都找不到要去的教室。因此，對于新生和校園訪客來說，如何快速找到要去的地方成為現實需求。該校兩位初中學生有過校園迷路的切身體驗，他們決定開啟用人工智能解鎖附中校園之旅——探究路徑智能規劃。他們在教師指導下先明確需求，運用計算思維對任務進行抽象、分解，從不同角度拍攝了學校里的每一棟建筑物，結合校園平面圖，設計算法匹配最短路徑，然后編寫代碼，開發出微信小程序，解決校園迷宮難題。這個案例的最精彩之處是，這兩位學生提出：自己具備編程能力等人工智能背景，還花費了大量的時間和精力，才能解決這個問題，那么沒有技術背景的人，遇到類似問題時是否會束手無策呢？如何讓自己的科技成果，惠及更多的普通人呢？于是他們在小程序里添加了一個“我想試試”的按鈕，普通人只要上傳自己要找尋最短路徑的場景平面圖、樓宇照片等，再直接調用他們事先封裝好的核心代碼，就可以（緩存方式）運行該程序。兩位學生正是把不斷求索的科學技術和人文精神融合在了一起，體現出了他們的專業能力、社會擔當，也展現出教育立德樹人的時代風貌。（本案例引自張建彬《北京師范大學附屬中學人工智能課程開發與教學實踐》）

類似的案例還有很多，我們看到，有的學生利用人工智能來設計“鄉村道路輔助照明系統”，讓科技創新服務鄉村建設；有的學生用人工智能輔助創作動漫系列作品，涵蓋了愛國主義、品格養成、環境保護、勞動教育等德育主題。

應用人工智能開展教學，教師要培養學生不斷學習新技術，邁向科技創新之路，更需要培養出具備社會擔當、富有求索精神等人文情懷的未來一代。

魏寧：科技越發達，越需要人文精神的涵養、校準和引領。

孫眾：是的。要想更好地與生成式人工智能展開協同，創新教育教學的新模式、新樣態，需要處理好的第三組關系是對于人工智能開放與監管的關系。

隨著生成式人工智能的快速發展，人工智能在學校教育教學中的應用場景也不斷拓展。一方面，我們要積極擁抱人工智能，以開放的心態面對技術的迭代與發展，勇于嘗試新技術；另一方面，面對學生用人工智能替自己寫作業、寫論文等現象，我們也確實需要厘清人工智能的使用邊界，以負責任的態度面對技術可能對學生產生的負面影響。

我特別欣喜地看到，有些學校的老師，鼓勵學生自主討論、協商，編制出類似“生成式人工智能學生應用準則”的人工智能使用條例。這種思考、討論、達成共識的過程本身，就是一次讓人工智能恰當融入教育教學的經歷。

例如，北京市第十八中學的學生們，在教師指導下，發起了“生成式人工智能使用倡議”，包含八條原則：透明度與數據安全、自主性與動機保護、認知與社交能力培養、平衡使用與防止依賴、減壓而非增負、人類價值優先、前置審核、持續評估。而且倡議內容隨著人工智能技術的不斷發展，還在不斷迭代更新之中。可以看到，在人工智能時代“以人為本”的前提下，學生們在逐漸加深對人工智能的全面理解，彰顯當代中學生的智慧和社會責任感。

融入課堂教學：四點主張

魏寧：剛才您談到了面對生成式人工智能，學校、教師要開創教育教學的新模式、新樣態，需要處理好的三組關系。如果我們聚焦到課堂教學場景下，要想在教學中用好生成式人工智能，您對教師又有怎樣的建議呢？

孫眾：對于廣大中小學教師而言，課堂就是他們的主陣地，我們都希望生成式人工智能更好地融入教學，為課堂教學帶來新的活力。在這里，我想用“四個更重要”來表達我對開展生成式人工智能教學的四點主張。

第一點：專家思維比專家觀點更重要。

如果說傳統教材里所提供的，更多是由專家觀點組成的知識體系，那么融入了生成式人工智能的課堂教學，就應更關注由大概念構成的專家思維。大概念打通學科內部的核心、關鍵概念，打通學校教育和現實世界的路徑，能夠讓學生具備對問題的深刻理解，掌握解決問題的策略和復雜交往的策略，以及在不同情境中應用它們的能力，這些才是學生在未來所需要的。

第二點：學習過程比學習結果更重要。

我想大家在用了生成式人工智能以后，都有一個強烈的感受，那就是如果我們只是想得到一個學習結果，如讓學生完成一篇作文、解一道題目、寫一段代碼等，人工智能會迅速給出“答案”。長此以往，學生會慢慢對人工智能產生依賴性，甚至讓生成式人工智能替代自己的思考。因此，教師要通過精心設計的任務、問題驅動、思維培養、過程引導，讓學生經歷與人類伙伴或者人工智能學伴的自主、協作、探究的學習過程，生成式人工智能才能成為學生的學習助手，而非“槍手”。

第三點：自身審辯思維比外界評價更重要。

在與人工智能交互的過程中，教師應有意識地培養學生的審辨思維，也就是通過多元評價、交叉驗證等方法進行綜合判斷，并基于此作出行為調整，而非由外界評價來驅動。人工智能有時會有“幻覺”，有時還會“一本正經地胡說八道”，這時，學生如果不具備審辨思維，不具備多元驗證的能力和方法，就會被人工智能“牽著鼻子走”，偏離正確的方向。

第四點：在強調科學教育的同時，體現人文精神更重要。

科學教育及其倡導的科學精神、素養在當今中小學課堂教學中具有重要意義，但無論技術如何發展，教育的本質都是培養具備核心素養的人才。因此，除了要重視科學教育以外，深厚的家國情懷、堅強的意志品質、良好的人文精神對學生來說都是必不可少的。我們從不擔心計算機像人，但是會擔心人越來越像機器。正如楊叔子院士所說，一個國家，沒有科學技術，一打就垮，沒有人文精神，不打自垮。

魏寧：感謝孫教授，為我們帶來了關于人工智能變革教育教學的深入思考，相信會對學校、教師應用人工智能賦能教育教學帶來啟發。

孫眾：也感謝雜志對人工智能教育應用的長期關注。最后我想說的是，我們歡迎以生成式人工智能為代表的新技術，愿技術越來越強大。同時，我們也堅信未來的教師不會被技術取代，原因就如德國教育家福祿貝爾所說：教育無他，唯愛與榜樣。

文章刊登于《中國信息技術教育》

2025年第18期

引用請注明參考文獻：

孫眾 魏寧 .人工智能變革教育教學：從生態重構到課堂融入[J].中國信息技術教育，2025（18）：4-10 .

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