联合国教科文组织发布《教师人工智能能力框架》(译文)

文摘   2024-09-22 21:35   浙江  
《教师人工智能能力框架》来自联合国教科文组织官网,由谢作如老师推荐,原文为英文,本文为AI技术翻译而成。
原文链接:
https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000391104

《教师人工智能能力框架》提出了第一个关于如何定义和发展人工智能能力的全球愿景,以便在教学、学习和评估中道德和有效地使用人工智能。

该框架提供了一个蓝图,说明在制定教师培训计划时应涵盖哪些具体的人工智能伦理原则、知识和技能,以及如何利用特定领域的方法。

它强调,培养教师的人工智能能力是在教育中有效使用人工智能的一项要求,必须以包容性、以人为本、不歧视和尊重语言和文化多样性的原则为基础。

联合国教科文组织——全球教育的领导者

教育是联合国教科文组织的首要任务,因为它是一项基本人权,也是和平与可持续发展的基础。联合国教科文组织是联合国负责教育的专门机构,在全球和区域范围内发挥领导作用,推动进步,加强国家系统的能力和复原力,为所有学习者服务。联合国教科文组织还带头努力通过变革性学习应对当代全球挑战,特别关注所有行动中的性别平等和非洲。

2030 年全球教育议程

联合国教科文组织作为联合国负责教育的专门机构,受托领导和协调 2030 年教育议程,该议程是到 2030 年通过 17 个可持续发展目标消除贫困的全球运动的一部分。教育对于实现所有这些目标至关重要,它有自己的专门目标,旨在“确保包容和公平的优质教育,并为所有人促进终身学习机会”。《2030 年教育行动框架》为实现这一雄心勃勃的目标和承诺提供了指导。

指导教师在教育中使用和滥用人工智能

人工智能处理大量信息,生成新内容,并通过预测分析帮助决策。在教育领域,人工智能已经将传统的师生关系转变为师生人工智能的动态关系。这种转变需要重新审视教师在人工智能时代的作用以及他们需要的能力。然而,很少有国家界定了这些能力或制定了国家计划来培训教师人工智能方面的知识,导致许多教育工作者缺乏适当的指导。

《教师人工智能能力框架》通过界定教师在人工智能时代必须掌握的知识、技能和价值观来弥补这一差距。该出版物概述了五个方面的 15 项能力:以人为本的思维方式、人工智能伦理、人工智能基础和应用、人工智能教学法和人工智能专业学习,以此促进教师权利、增强人类能动性和促进可持续性。这些能力分为三个进步级别:获取、深化和创造。

作为全球参考,该工具指导国家人工智能能力框架的制定,为教师培训计划提供信息,并有助于设计评估参数。它还为教师提供了建立人工智能知识、应用伦理原则和支持其专业成长的策略。

人工智能的快速崛起对教学和学习产生了深远的影响,特别是在教师的角色和他们在不断发展的技术环境中所需的胜任力方面。在教育中使用人工智能引发了关于教师能动性和他们决定如何以及何时明智地使用这项技术的能力的基本问题。

教师迫切需要获得授权,以便更好地理解人工智能的技术、伦理和教学法层面。然而,截至 2022 年,只有七个国家制定了教师人工智能能力框架或专业发展计划。

联合国教科文组织这份至关重要的新《教师人工智能能力框架》使各国能够填补这一空白。它是第一个此类全球框架,旨在为制定国家人工智能能力框架和教师专业培训计划提供信息,确保他们将教育作为一项公共利益来推进。

该框架通过倡导以人为本的方法,将教师人工智能能力与人权和人类责任原则相结合,从而与联合国教科文组织的使命保持一致。通过这种方式,它响应了联合国教科文组织 2021 年报告《共同重塑我们的未来:教育新社会契约》的紧急呼吁,以帮助改变人类与技术的关系。

该出版物以联合国教科文组织在该领域以前的工作为基础,例如《教师信息和通信技术能力框架》、《人工智能与教育:政策制定者指南》,以及最近的《教育和研究中生成式人工智能指南》。它借鉴了广泛利益相关者的贡献,受益于联合国教科文组织会员国对制定和实施人工智能学校课程的见解、国际工作组的专业知识、四次国际磋商会议和多轮在线磋商。

《教师人工智能能力框架》是与学生能力框架同步开发的。我希望这两个框架将赋予教师和学生塑造我们想要的包容和可持续的数字未来的能力。

在一个日益复杂和不确定的世界中,确保教育仍然是我们共同未来转型的中心空间,是我们大家的责任。

——斯蒂芬妮亚·贾尼尼,联合国教科文组织教育助理总干事

前言

人工智能 (AI) 系统的迅速崛起对教学和学习产生了深远的影响,特别是在教师的角色以及他们在日益发展的技术环境中所需的胜任力方面。人工智能在教育中的应用引发了关于教师能动性和他们决定如何以及何时明智地使用这项技术的能力的基本问题。教师迫切需要获得授权,以便更好地理解人工智能的技术、伦理和教学法层面。

第一章:导论

1.1 为什么需要人工智能能力框架?

人工智能对教育、教学和学习,以及教师的角色和能力具有重大意义。人工智能可以处理远远超出任何人类能力的大量信息和文本,可以生成跨越人类思维符号表征范围的新内容,识别以各种格式呈现的数据中的模式,并可以通过预测分析促进人类决策。人工智能在教育中的新兴实践清楚地表明了人工智能在实现新形式的教学、学习和教育管理方面的潜力,以及在增强学习体验和支持教师任务方面的潜力。

然而,人工智能可能会对学生、教师群体、教育系统和整个社会构成重大风险。人工智能可能会威胁人类能动性,加剧气候变化,侵犯数据隐私,加深长期存在的系统性不平等和排斥,并导致新形式的歧视。在教育领域,人工智能可能会将教学和学习过程简化为计算和自动化任务,从而贬低教师的作用和影响力,并削弱他们与学习者的关系。它可以将教育局限于人工智能可以处理、建模和提供的内容。最后,它还可能通过不成比例地将支出用于技术,而牺牲对人力资本发展的投资,从而加剧全球合格教师的短缺。

因此,在教育中使用人工智能需要仔细考虑,包括审查教师需要发挥的不断变化的作用以及教师需要具备的能力,以便道德和有效地使用人工智能。教师是人工智能在教育中的主要使用者,他们被期望成为人工智能辅助学生学习的设计者和引导者,成为人工智能丰富的教育环境中安全和道德实践的守护者,并成为人工智能终身学习的榜样。为了承担这些责任,需要支持教师发展其能力,以便在减轻人工智能在教育环境和更广泛社会中的风险的同时,利用人工智能的潜在益处。

国家教育当局需要动态审查和重新定义教师的角色和所需能力,加强教师培训机构,并建立适当的能力建设方案,以使教师做好准备,以有效和道德的方式与人工智能合作。然而,根据最近的一项调查(联合国教科文组织,2023a),截至2022年,只有七个国家制定了针对教师的人工智能框架或方案。这在很大程度上可以解释为缺乏关于如何在教育和教学实践中人机交互不断增长的情况下定义教师角色和能力的知识。

本《教师人工智能能力框架》(AI CFT) 旨在支持教师发展人工智能能力,使他们能够以安全、有效和道德的方式在其教学实践中使用这些技术工具。该框架基于以人为本的方法来处理所需的知识、理解和技能。它坚持认为,虽然人工智能提供了支持教师教学和管理学习过程的机会,但教师和学生之间有意义的互动以及人类的繁荣应该仍然是教育体验的核心。教师不应也不能被技术取代——在教育系统、工作场所和整个社会中人工智能的使用不断增长的情况下,保障教师的权利并确保他们有充足的工作条件至关重要。

1.2 目的和目标受众

AI CFT 的目标是需要应用人工智能来促进核心学科领域学习的教师。它不是为专门负责教授高级人工智能知识和技能的教师设计的。虽然下面介绍的 AI CFT 的五个方面和三个熟练程度可以为定义人工智能教师的能力提供基础,但需要根据将人工智能作为特定学科教学所需的更高水平的要求进一步完善其深度和广度。

AI CFT 旨在指导教师积极主动、持续的专业发展和学习,以便以人为本的方式采用人工智能。AI CFT 的具体目标是:提供一个参考框架,帮助制定国家、州级或机构级的人工智能能力框架或教师培训计划;为教师教育者提供一个操作框架,用于设计和规划人工智能培训课程;建立一个基准矩阵,用于评估教师的人工智能能力和人工智能使用方面的专业学习。因此,该框架是为政策制定者、教师教育提供者、教师工会、学校领导、教师和教育专家设计的。

1.3 与《教师信息和通信技术能力框架》的一致性

AI CFT  2018 年联合国教科文组织《教师信息和通信技术能力框架》(ICT CFT) 相一致,并对其进行补充,后者在支持教师增强其利用信息和通信技术和数字技术进行教学和专业学习的能力方面仍然具有现实意义。

AI CFT 的结构(如第三章所示)遵循 ICT CFT 的结构。这两个框架都基于一个共同的愿景,该愿景旨在赋予教师适当利用技术进行教育所需的能力。这两个框架共享一个共同的架构,并对教师在职前、在职和持续支持阶段的专业发展采取综合方法,从而确保信息和通信技术和人工智能工具的持续发展和实际整合。AI CFT 通过在其组织中反映 ICT CFT 的整体方法,也提出了有效支持教师持续专业学习所需的有利技术和政策环境。这些有利环境包括包容性地获取连接和内容、以人为本的政策、有利的课程和评估系统、对教师的跨部门支持以及与教学社区的互动。

1.4 人工智能的技术进步及对教师能力的影响

AI CFT  ICT CFT 相一致,但它更进一步,考虑了自采用前几代信息和通信技术工具以来发生的、体现在人工智能技术中的技术进步对教师能力的影响。

从最基本的层面来看,人工智能区别于其他形式的数字技术之处在于其模仿人类行为的能力。这种独特的功能对人类能动性提出了挑战。事实上,在以前几代信息和通信技术工具更侧重于促进例行任务的情况下,人工智能工具倾向于根据对过去大量示例数据的分析得出的模式预测来取代人类决策。因此,过度依赖人工智能可能会导致教师基本能力的萎缩。人工智能这种篡夺教师自主决策能力的潜力,需要更加重视教师的能动性和以人为本的思维方式,这有助于确保人工智能的使用服务于人类能力的发展。

挖掘数据来训练人工智能系统会威胁到个人数据隐私。前几代信息和通信技术工具旨在传输或共享信息,并倾向于对用户对工具的手动操作做出响应。相比之下,人工智能平台设计背后的数据挖掘涉及主动获取和利用个人数据,而且往往未经同意。此外,人工智能系统提供商背后的默示商业规则诱使用户在注册人工智能服务的“好处”时放弃一定程度的隐私。虽然前几代信息和通信技术工具已经引发了一些关于隐私和安全的伦理问题,但人工智能服务的设计和提供方式过于激进,引发了更深远的风险,并可能加深社会不平等。这种更根本和更有争议的技术进步,使得赋予教师理解与其在教学中与各种人工智能工具互动相关的伦理问题的能力变得更加迫切,以确保学生安全和负责任地使用人工智能。

在当前生成输出的方法中,人工智能生成的内容更有可能是随机的。前几代信息和通信技术工具往往是确定性的,相同的输入总是导致相同的输出。另一方面,最近的人工智能工具在生成输出或预测时更有可能是随机的,因为相同的输入可能导致不同的输出。因此,人工智能生成的内容可能不太可靠,尤其是在教授事实性和概念性知识方面。鉴于人工智能所使用方法背后的“黑匣子”的不透明性,教师既需要了解人工智能是如何训练的,也需要了解人工智能是如何工作的。他们还需要有能力批判性地审查人工智能输出的准确性,并设计适当的教学方法,以指导在教学和学习中使用人工智能合成内容。

人工智能系统能够适应不同的问题空间,因此它们提供了通用的基础模型,有可能推动各行各业的转型。特别是生成式人工智能,它提供了基础模型,可以支持特定领域人工智能模型的进一步训练和个性化工具的定制。由于人工智能具有更强的动态适应性,它有可能改变商业模式以及社会和个人实践。鉴于人工智能的变革潜力,重要的是指导教师了解其社会影响和新兴人工智能社会中的公民责任,并通过持续的专业学习来激励和支持他们。

第二章:关键原则

2.1 确保包容性的数字未来

在人工智能时代,确保公平和包容的数字未来必须建立在坚实的人文和社会基础之上。教师是人工智能在教育中的主要使用者,也是确保人类与技术之间不断发展的关系(总体而言)以及知识与学习(特别是)之间进行充分重新定义和平衡的关键调解人。因此,AI CFT 旨在帮助教师解读多层次、多视角的人工智能交互基础价值观和态度,从四个主要原则开始:

* 揭穿人工智能炒作。人工智能的设计和使用是由人类主导的。创建人工智能系统和工具的人可以决定它是否以及在多大程度上被赋予解放的潜力,以保护和增强人类的能力,或者相反,它是否会嵌入恶意目标和/或无意的偏见,从而侵犯人权并破坏人类的能动性和能力。教师需要具备批判性地评估人工智能潜在的积极和消极影响的能力。他们需要意识到,只有有意进行道德设计(“设计中的道德”)和对人工智能进行良好监管的部署才能真正提高人类的能力、包容性和可持续性。

* 了解人工智能设计中固有的威胁。当前的人工智能算法路径和模型对人权和隐私提出了严峻挑战。此外,人工智能生成的内容一直在破坏土著知识、文化和语言。教师需要了解人工智能系统是如何设计的以及人工智能模型是如何工作的,以便能够保护人类能动性、语言和文化多样性以及土著知识。

* 确保人类和社会价值观占上风。利润驱动的算法还会通过促使个人与现实世界和他人隔离来削弱社会价值观和社会凝聚力。同情心、利他主义、正义、跨文化同情和团结的价值观对于社会凝聚力和维护我们共同的人性至关重要。人工智能和其他数字技术绝不能阻止人们与他人和现实世界的联系,也不能阻止人们尊重数字空间之外的生活和认知方式的权利。

* 引导人工智能促进人类能力发展。在没有适当教学指导的情况下,在教育中使用人工智能可能会削弱学生的智力发展。在教育中使用人工智能的目标应该超越仅仅提供信息获取和标准化响应,而是转向探究式学习内容的丰富,智力发展和能力增强。

2.2 以人为本的人工智能方法

以人为本的人工智能方法在教育中至关重要——这种方法提倡关键的伦理和实践原则,以帮助规范和指导所有利益相关者在人工智能系统整个生命周期中的实践。这些关于人工智能在教育中的使用的以人为本的原则,已通过联合国教科文组织《人工智能伦理建议书》(2022a)以及各种政策指导工具反复阐明,包括《北京人工智能与教育共识》(联合国教科文组织,2019)、《人工智能与教育:政策制定者指南》(联合国教科文组织,2022b)以及《生成式人工智能在教育和研究中的应用指南》(联合国教科文组织,2023b)。该方法包含四个核心原则:人工智能的设计和使用应为加强人类能力和可持续发展服务;人工智能的获取和部署应公平、包容;使用的人工智能模型应可解释、安全且无害;最后,人工智能的选择、使用和影响监测应由人类控制,并由人类负责。

以人为本的方法的实施要求监管机构、人工智能提供商和机构共同承担治理责任,然后再要求教师应用适用于其职业的原则。在这种情况下,AI CFT 以以下方式扩展了这些原则,强调教师的思维方式和人工智能伦理:

* 增强教师对人工智能的人为责任使用。设计和使用人工智能的道德和法律责任应归于个人。在人工智能能力框架的特定背景下,这种人为责任原则意味着人工智能工具不应取代教师在教育中的合法责任。教师应继续对人工智能使用中的教学决策负责,并负责促进学生使用人工智能。为了使教师在实践层面承担责任,一个先决条件是政策制定者、教师教育机构和学校承担起在正确使用人工智能方面做好准备和支持教师的责任。

* 促进包容性。结构性排斥和歧视往往嵌入到人工智能的设计和使用中。教师应注意潜在的算法偏见。在其职责范围内,教师需要确保所有人和所有学生都能以包容的方式使用人工智能,无论其性别、种族、能力或社会经济或移民身份如何。教师还应获得支持,以便在利用人工智能时促进社会包容和文化多元化。

* 承认用户质疑人工智能工具可解释性的权利。用于生成看似可靠或令人信服的响应的人工智能模型可能无法解释,并且可能充满了隐藏的风险。AI CFT 为教师提供了与其教学责任范围相适应的技能和知识,以理解和批判性地评估人工智能工具,包括其可解释性和安全性。这可以使教师了解人工智能是如何得出结论的,从而可以批判性地评估其使用情况,并在必要时进行干预。

* 理解和监测人工智能的人为控制的影响。教师需要意识到,人工智能是由人类主导的,设计者的决定会对人权、尊严以及社会和环境福祉产生影响。AI CFT 旨在提高教师对人工智能工具背后的设计意图的认识,以及他们在控制人工智能对学生学习和福祉的潜在负面影响的同时,利用人工智能益处的能力(在其作用范围内)。

2.3 保护教师权利和迭代(重新)定义教师角色

为了在人工智能时代维护社会价值观和问责制,还必须认识到教师和学习者之间互动与协作的不可或缺性是教育的核心。人工智能工具的设计绝不应取代教师在教育中的合法责任。在教育中引入人工智能时,必须建立法律保护措施来保护教师的权利,并且需要做出长期财政承诺,以确保教师包容性地获取技术环境和基本人工智能工具,将其作为适应人工智能时代的重要资源。

鉴于人工智能有可能改变教学和学习,政策制定者应紧急审查并迭代(重新)定义教师的角色和所需能力。需要适当的能力建设方案,以使教师做好准备在日益丰富的人工智能环境中工作。随着人工智能工具在辅助决策循环和生成内容方面的新兴能力的出现,教师和学生之间的互动可以说正在变成三角形,因为人工智能系统越来越多地介导着准备、教学、学习和评估。因此,需要赋予教师权力,使他们成为协作知识生产者和人工智能时代公民身份的指南。为了帮助教师探索和承担这些新角色,AI CFT 旨在培养他们以人为本的意识,了解人工智能的社会影响,以及他们适应和适应人工智能在教育中不断变化的性质的能力。

2.4 推广值得信赖和环境可持续的教育人工智能

在要求教师遵守道德原则之前,必须验证人工智能系统在教育中的安全性和可信赖性。“设计中的道德”原则应通过在人工智能工具被大规模应用于教育环境之前,在国家和/或机构层面对其进行严格验证来强制执行。这种事先验证以及将可信赖的教育人工智能工具列入白名单,可以减轻教师承担超出其角色和/或能力的道德治理责任的负担。与上述核心价值观相一致,验证程序应优先考虑以下原则:

* 强制执行“无害”原则。验证应强制执行“无害”原则,并要求所有用于教育的人工智能工具的设计都要对其对人权、尊严、安全、社会福祉和环境可持续性的潜在影响有清晰的了解。

* 优先考虑环境友好型人工智能工具。“无害”原则应强调人工智能的环境成本,特别强调其生命周期和价值链可能损害环境并加剧气候危机的方式。这种对人工智能碳排放的理解对教师来说至关重要,并且有助于学生提高对气候变化的认识。

* 验证值得信赖的教育人工智能。还应设计严格的验证机制,以验证对教育目的(包括对有特殊需要的学生)来说本质上可靠且安全的人工智能系统。此类人工智能系统应不存在恶意意图和/或有害后果,应坚固且能够抵御操纵,并能够保护学习者的隐私和敏感个人数据。人工智能工具的年龄适宜性和教学效用也应在被大规模采用之前进行审查和验证。

* 人为责任的设计和开发。教育机构和技术提供商应对其人工智能的性能、成果和影响的透明度和可解释性负责。

2.5 确保所有教师的适用性和反映数字进化

人工智能素养和获取可能是人工智能时代基本权利的一部分,而人工智能能力正在成为教师职业的先决条件之一。因此,AI CFT 的设计具有包容性,普遍适用于所有教师,跨越不同的教育环境,承认他们可能拥有的不同水平的数字专业知识。该框架指定了一种渐进式的方法来规划培训计划,这可以帮助所有教师(包括那些以前没有人工智能知识的教师)逐渐从基本水平发展到更高级别的理解和技能掌握。

该框架旨在成为一个普遍适用的参考,用于制定国家/地方人工智能能力,以及规划课程、培训计划和确保基本有利环境。这些应确保所有教师,无论其起点如何,都有机会提升他们对本地可获取且负担得起的技术的理解和应用,从非插电和低技术解决方案到人工智能丰富的环境。

必须考虑到数字技术的动态性质以及从前几代信息和通信技术工具到人工智能技术的飞跃。因此,该框架提供了指导和资源,使教师能够自信地从使用前几代数字技术过渡到使用更新的人工智能系统和工具。

鉴于人工智能引发的新的伦理问题以及人工智能可能提供的潜在变革机会,至关重要的是让教师具备以人为本的思维方式、道德行为、概念知识和应用技能,以便利用人工智能来加强学生的学习和他们自己的专业发展。该框架旨在培养跨学习环境的可迁移能力,包括有效应对人工智能技术的快速升级及其对教育的不断变化的影响的能力。

2.6 教师的终身专业学习

教师发展应被视为一个持续的、终身的专业成长旅程,贯穿教师的整个职业生涯和生活经历。AI CFT 倡导以下整体方法来支持教师的持续学习:

* 利用可迁移能力引导个人进步。鉴于人工智能技术的快速发展、相应伦理问题的复杂性以及将人工智能融入教学法的挑战,应帮助教师逐步提升其人工智能能力。AI CFT 概述了多个级别的能力,以指导这一进程,并建议培训方法,帮助教师熟悉新兴技术及其对教学法、伦理及其社会影响的更广泛影响。

* 指导持续反思和改进实践表现。终身学习需要持续反思

和改进自己的实践。AI CFT 建议回顾示范课程,反思教师自身的知识和实践,内化价值观和理解。它进一步鼓励教师迭代课程设计、实施、反思和重新设计的循环。

* 简化培训和支持计划。终身专业学习需要一致的培训和支持。AI CFT 倡导简化在职前准备、在职培训和持续辅导方面的计划,以促进教师在职业生涯的不同阶段的学习。它强调创建和培育专业发展社区和组织能力建设,支持同伴辅导和敏捷学习,以应对人工智能技术的演变,并在教育中推广以人为本的方法。

* 调整政策以支持终身专业学习。有利的政策和激励策略对于维持教师进行终身专业学习的动力至关重要。教师管理政策应为教师参与培训和专业发展活动分配足够的时间和资源,并在其负责任和创新地使用人工智能方面对其表现给予认可或奖励。此外,需要调整广泛的课程和评估系统,为教师试点测试经过验证的人工智能工具和新的教学方法留出空间。还有必要审查当前的评估方法是否过度限制了人工智能在教育中以人为本的潜力的发挥,如果是,则确定如何对其进行改革。

第三章:教师人工智能能力框架的结构

3.1 AI CFT 的维度

《教师人工智能能力框架》以二维矩阵的形式呈现:能力的五个方面在三个进阶水平之间演变,形成十五个模块,如表 1 所示。

第一个维度包括能力的五个方面,如表的左列所示。能力方面代表教师需要发展的知识、技能、价值观和态度的相互关联的关键要素,以便有效和道德地将人工智能融入其教学实践、促进学习和专业发展。这些方面将在下一节中详细介绍,它们是以人为本的思维方式、人工智能伦理、人工智能基础和应用、人工智能教学法以及人工智能专业发展。

虽然每个方面都代表着人工智能能力的独特组成要素,但这些方面彼此相关,因为它们是互补、相互依赖和协同的。它们的相关性有助于人工智能能力的凝聚发展。

* “以人为本的思维方式”方面定义了教师需要培养的对人机交互的价值观和态度取向。

* “人工智能伦理”方面描述了教师需要理解、应用和帮助调整的基本伦理原则、法规、机构法律和实践伦理规则。

* “人工智能基础和应用”方面规定了教师在选择、应用和创造性地定制人工智能工具以服务于以学生为中心的、人工智能辅助的教学和学习环境时需要理解和应用的概念知识和可迁移技能。

* “人工智能教学法”方面提出了一套有目的和有效地进行人工智能教学法整合所需的能力。这涵盖了验证和选择适当的人工智能工具并将其整合到教学策略中的能力,以支持课程准备、教学、学习、社交、社会关怀和学习评估。

* “人工智能专业发展”方面概述了教师为了正确使用人工智能来推动其终身专业学习、支持协作专业发展和探索专业转型而需要发展的能力。

AI CFT 的第二个维度(如表 1 顶部所示)是能力发展的脚手架式进阶。“进阶水平”代表教师随着时间的推移可能在所有五个能力方面发展到的水平,这是人工智能能力的一部分。该框架承认能力发展是一个复杂的、依赖于环境的过程,既不是等级式的,也不是线性的。然而,该框架作为教师进步的参考路径,强调和概述了每个方面每个级别的预期结果,而不是设定教师必须经历的僵化、规定的步骤。
三个进阶水平是:

1. 获取。定义了所有教师为了评估、选择和适当使用人工智能工具进行教育而需要具备的基本人工智能能力集;

2. 深化。规定了设计整合人工智能的有意义的教学策略所需的中级能力;

3. 创造。规定了在教育中创造性地配置人工智能系统和创新性地使用人工智能所需的高级能力。

通过将这三个级别与能力的五个方面交叉,AI CFT 定义了 15 个能力模块。这些能力模块旨在支持所有教师——从对人工智能一无所知的教师到在人工智能方面具有较高能力和经验的教师。

1. 人工智能能力框架高层结构:方面和进阶水平

方面

进阶水平

获取

深化

创造

以人为本的思维方式

人类能动性

人类责任

社会责任

人工智能伦理

伦理原则

安全和负责任的使用

共同创建伦理规则

人工智能基础和应用

基本人工智能技术和应用

应用技能

利用人工智能进行创造

人工智能教学法

人工智能辅助教学

人工智能教学法整合

人工智能增强的教学转型

人工智能专业发展

人工智能支持终身专业学习

人工智能增强组织学习

人工智能支持专业转型

AI CFT 提出了一套能力,围绕这些能力,需要让教师做好准备,以便在教育中正确使用人工智能。但是,人工智能在教育中的有效和道德使用取决于各种因素,包括但不限于数字基础设施(特别是互联网)的获取;人工智能资源的可用性;数据安全和隐私法规;政策指导和激励措施;以及专业发展机会。它还取决于大规模采用的人工智能工具的可信赖性和性能特征,及其对教师工作量的影响。所有这些以及其他潜在因素同样会影响教师人工智能能力的实践、观察和提升程度。第五章讨论了建立相关有利条件的策略。

3.2 AI CFT 的方面

AI CFT 的五个方面旨在涵盖能力的基本领域,并反映它们之间的互补关系。当设计培训计划以帮助教师从“获取”到“创造”发展时,所有五个方面都应作为预期能力发展的一部分来针对和整合。下面总结了这五个方面的主要组成部分。

3.2.1 方面 1:以人为本的思维方式

以人为本的思维方式定义了教师在上述原则的基础上,需要对人机交互发展出的价值观和批判性态度。这一方面鼓励教师始终将人权和人类繁荣需求作为教育中人工智能的重点。鼓励教师培养批判性地评估人工智能的益处和风险的方法,同时确保人类能动性和人类责任,并了解人工智能的社会影响以及对人工智能时代公民身份的影响。

3.2.2 方面 2:人工智能伦理

人工智能伦理描述了教师需要理解和应用的基本伦理价值观、原则、法规、机构法律和实践伦理规则,这些伦理规则来自迅速扩展的人工智能伦理知识体系及其对教育的影响。这一方面定义了教师对人工智能基本伦理的逐步深入了解,安全和负责任地使用人工智能的技能,以及参与伦理规则调整的综合能力。

3.2.3 方面 3:人工智能基础和应用

人工智能基础和应用规定了教师在选择、应用和创造性地定制人工智能工具以构建以学生为中心的、人工智能辅助的教学和学习环境时需要理解和应用的概念知识和可迁移操作技能。教师应获得对人工智能定义的适当理解、关于人工智能如何工作以及主要人工智能技术类别的基本知识;评估特定领域和环境中特定需求的人工智能工具的适宜性和局限性的必要技能;以及操作经验证的工具来完成现实世界任务的技能;逐步地,它还包括调整或定制人工智能工具以构建以人为本和适合年龄的学习环境的技能。

3.2.4 方面 4:人工智能教学法

人工智能教学法提出了一套有目的和有效地进行人工智能教学法整合所需的能力,涵盖了验证和选择适当的人工智能工具并将其与教学方法相结合的综合能力,以支持课程准备、教学、学习、社交、社会关怀和学习评估。这一方面意味着教师需要培养批判性地评估何时以及如何以道德和以人为本的方式在教学和学习中使用人工智能的能力,以及规划和实施包容性的人工智能辅助教学和学习实践的能力。随着新兴人工智能迭代能力的不断提升,教师需要逐步增强其批判性地调整和创造性地探索创新实践的能力。

3.2.5 方面 5:人工智能专业发展

人工智能专业发展概述了教师需要培养的新兴能力,以便利用人工智能来推动其终身专业学习和协作专业发展,以转变其教学实践。为了应对人工智能的快速发展,教师需要获得指导,了解如何在人机交互不断增长的教育环境中继续其专业发展。这包括利用人工智能来评估专业学习需求并培养终身学习和专业协作的动力的能力。随着时间的推移,预计教师将增强其在使用人工智能工具和数据分析来支持变革性专业发展方面的适应和创造能力。

这五个方面相互交织、互补,而非孤立。总的来说,有效的教学(无论是否使用人工智能)需要一种整合各种能力的整体方法。例如,教师应用人工智能教学法的 能力会受到其对人工智能基础的理解、其对人工智能政策指导的认识及其对持续专业发展的承诺的影响。同样,他们驾驭人工智能伦理困境的能力也会受到其对人工智能基础的理解  以及其在教育中应用人工智能的经验的影响。一个领域的熟练程度可以提高另一个领域的  熟练程度。事实上,对人工智能基础的更深入了解可以提高教师应用与人工智能相关的  教学和伦理原则的能力,而持续的专业发展则可以建立教师对所有这些方面的理解。

3.3 AI CFT 的进阶水平

AI CFT 的进阶水平旨在帮助评估教师现有的人工智能能力,并定义预期的专业学习目标。从理论上讲,“获取”水平的培训和支持针对的是以前几乎没有或没有人工智能知识或技能的教师。事实上,所有教师都应该有机会获得这一级别的培训或指导,以获得框架中规定的最基本的能力集。换句话说,第一级旨在培养教师的基本人工智能素养。“深化”级别针对的是已经掌握一些人工智能知识并在教育中使用过人工智能的教师。这一级旨在支持教师更深入地参与人工智能工具,以最大限度地提高其增强教学和学习实践的能力。第三级“创造”针对的是具有强大的人工智能知识和技能以及在教育中使用人工智能的丰富经验的教师。这一级旨在培养具有胜任能力的专家教师,这些教师有能力探索在道德和教学上合理地将人工智能应用于教学和学习,从而实现变革。

这三个进阶水平构成了教师专业发展的“待搭建”路线图。它仔细地对教师的起点进行了基准测试,并描述了下一级的学习目标,从而描绘了培训计划的难度和广度。在使用 AI CFT 作为评估教师能力的参考框架时,值得牢记的是,每个级别都与所有五个能力方面相交叉(如表 1 所示)。预计一个方面的进步会影响另一个方面的发展,反映了上述五个方面的互补、相互依赖和协同性质。然而,需要注意的是,教师的进步可能不会在所有五个方面都遵循同步的顺序。例如,一位教师可能在“深化”级别的“人工智能基础”方面表现出胜任力,而仍在“获取”级别的“伦理”方面努力。因此,用于评估个别教师人工智能能力的诊断工具应旨在描绘他们在每个方面的优势和劣势,并个性化培训重点和学习路径。

3.3.1 进阶水平 1:获取

“获取”是学习的基本水平,也是人工智能实际使用的初始水平,涵盖了所有教师为了评估、选择和在其实践中有效和道德地利用人工智能工具而需要具备的基本人工智能能力集。在这个阶段,教师开始获取和利用最基本的知识和技能来使用人工智能。预计他们将学会认识到人工智能在教育中的益处和风险,其基础是对人权、社会正义和人文价值观的理解。教师还应获得与人工智能相关的基本伦理原则的意识,承认人工智能以人为本的性质以及人类在其发展中发挥的关键作用。此外,在这一阶段,教师应具备应用基本人工智能技术和本地可获取的应用程序的能力。此外,预计教师将培养对人工智能如何可能增强或降低教学质量的鉴赏力。这一基础级别的人工智能素养也为教育工作者将人工智能融入其专业发展奠定了基础。

总的来说,教师的这一级别的人工智能能力可以概括为一套“教师人工智能素养”。在适当的培训和指导的支持下,所有教师都应能够:

1. 培养这样一种批判性理解:人工智能是由人类主导的,人工智能创造者(无论是公司还是个人)的决定都会对人类自主权和权利产生深远影响。这种批判性理解意味着在评估和使用人工智能工具时要意识到人类能动性的重要性。

2. 对与人工智能以及人机交互相关的典型伦理问题(涉及到对人权、个人数据、人类能动性以及语言和文化多样性的保护)有一个基本的了解,并倡导包容性和环境可持续性。

3. 获得关于人工智能技术是什么以及人工智能模型是如何训练的基本知识、数据和算法的相关知识、人工智能技术的主要类别和每个类别的示例,以及评估特定人工智能工具对教育的适宜性的基本能力,以及使用经验证的人工智能工具的能力。

4. 识别和利用人工智能工具的教学益处,以促进特定学科的课程计划、教学和评估,同时减轻风险。

5. 探索人工智能工具的使用,以增强其专业发展和反思性实践,评估其学习需求,并在快速发展的教育环境中个性化其学习路径。

3.3.2 进阶水平 2:深化

在“深化”人工智能能力水平上,预计教师将展示出将人工智能融入教育实践的能力,重点是人类责任以及确保安全和负责任地使用人工智能工具。这需要遵守国家和地方政策,维护利益相关者的安全、隐私和权利,并批判性地评估人工智能工具的伦理影响。预计教师将倡导公平、包容和多样性,并了解人工智能设计决策如何影响伦理使用。此外,在这个级别上,教师应该具备识别、评估、选择和应用人工智能工具以增强教学和学习实践的技能。他们还必须善于结合以人为本的教学策略,并使用人工智能来丰富其组织内的专业发展和同伴学习。

达到这一级别的人工智能能力熟练程度的教师应能够:

1. 展示对人类责任和人类在人工智能的适当部署和使用中的决心的深入理解。这意味着对人工智能促进人机决策循环的能力以及对人工智能在教育中取代人类做出高风险决策的过度炒作的主张持批判性思维。

2. 内化安全和负责任地使用人工智能的基本伦理规则,包括尊重数据隐私、知识产权以及其他法律规定,并在评估和使用教育中的人工智能工具、数据和人工智能生成的内容时采用这种伦理视角。

3. 熟练操作教育环境中采用的人工智能工具,深化对各种人工智能技术类别的知识和理解(从伦理的角度),以及与教学职责和背景能力相适应的数据和算法知识和理解。

4. 熟练地将人工智能融入以学生为中心的教学实践的设计和促进中,以培养参与度、支持差异化学习并增强师生互动,目标是促进学生的同理心、批判性思维和解决问题的能力。

5. 自信地利用人工智能工具,有针对性地参与协作专业学习社区,利用它们共享资源、参与同伴学习和促进动态适应。

3.3.3 进阶水平 3:创造

在“创造”人工智能能力水平上,教师展示出对人工智能的社会影响及其公民责任的批判性理解。预计他们将为教育中人工智能政策的规划和/或人工智能工具使用伦理标准的共同创建做出贡献。在这个级别的教师应该能够组合或修改开源或可定制的人工智能工具包,以制定针对当地环境中教育挑战的定制解决方案。这扩展到批判性地评估人工智能在教学和学习过程中的作用,并探索人工智能增强的教学活动,这些活动有可能为学生提供开放的学习选择。此外,教师应该能够使用人工智能来支持其自身的持续和/或变革性专业发展,并综合人工智能工具以满足其专业社区不断变化的需求。

达到这一熟练程度的教师应能够

1. 在对人工智能对社会规范的影响的批判性理解的指导下,积极参与并为建设包容性人工智能社会做出贡献,并促进人工智能的设计和使用,以增强人类福祉、包容性和社会正义。

2. 通过批判性倡导和同理心来维护人工智能伦理,领导讨论和行动,以解决从设计到使用人工智能的伦理、社会文化和环境问题,并为教育中人工智能实践的伦理标准的共同创建做出贡献。

3. 熟练地定制或修改人工智能工具,应用增强的概念知识和技能来创建人工智能辅助的包容性学习环境,并解决教育环境中的更广泛的挑战。

4. 批判性地评估人工智能对教学、学习和评估的影响;规划和促进人工智能沉浸式学习场景,以支持学生的特定学科或跨学科学习、批判性思维和解决问题的能力;利用数据和反馈不断探索以学生为中心的教学创新。

5. 定制和修改人工智能工具以增强其专业发展,并不断测试和验证有效使用人工智能的策略,以满足其自身及其社区的变革性专业发展需求。

第四章:AI CFT 规范

本章提供了关于课程目标和预期学习目标的详细规范,教师培训或支持计划可以为 15 个能力模块中的每一个制定这些目标。这些目标和目标通过教师在各种环境(包括特定学科和/或跨学科教学实践)中预期执行的活动示例进一步说明。

4.1 进阶水平 1:获取

“获取”水平的总体课程目标是支持所有教师达到不同环境中教师职业所需的人工智能能力或素养的基本水平。以下目标、学习目标和活动示例阐明了每个能力模块的含义:

以下内容为很多表格,有兴趣的老师可以阅读原文。


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