对话 | 孙众-魏宁 人工智能变革教育教学：从生态重构到课堂融入

孙 众

首都师范大学信息工程学院教授，博士生导师。北京市第十六届人大代表。教育部基础教育信息化教学指导专委会委员，中国人工智能学会中小学工委会委员。研究方向为人工智能教育、技术支持的教师专业发展。在SSCI、核心期刊等发表80余篇论文。主持国家自然科学基金面上项目、教育部人文社会科学规划项目、北京市教育科学规划重点课题等。获全国教育创新成果博览会SERVE成果奖、北京市基础教育教学成果奖等。

魏 宁

北京市东城区教育科学研究院研修员，《中国信息技术教育》杂志特约撰稿人/专栏作者。

变革教育教学：两个视角

魏宁：孙教授您好，近年来，生成式人工智能的大爆发也“点燃”了教育界。特别是今年以来，人工智能正以前所未有的速度深刻影响并改变着学校的教育教学，您认为，和传统的人工智能技术相比，生成式人工智能为何会对教育产生如此大的影响？

孙众：我们可以从技术和教育两个角度来看待这个问题。从技术角度来看，我们知道，人工智能经历了将近70年的发展，从技术进化路径来说，可以分为判别式人工智能和生成式人工智能两类。前者通过对特定领域数据的特征提取、分类打标签，就能对新样本进行判别与归类，如人脸识别、自动驾驶等，而后者则是在海量的无标签数据上，理解数据内在规律和概率分布，利用大规模参数模型，预测序列中的下一个元素，再生成新文本、图像、音频等内容，这样就可以实现多轮对话、意义理解与内容创作。如果说判别式人工智能主要是模拟和扩展人类的计算智能与感知智能，那么生成式人工智能就是模拟和扩展人类的认知智能，让机器像人类一样能认知、会思考、会学习。

从教育角度来看，培养学生的认知能力，正是教育教学的核心目标之一。布鲁姆提出的教育目标分类理论将认知目标分为六个层级，其中记忆、理解、应用属于低阶认知，分析、评价、创造属于高阶认知。对于课堂教学来说，教师不会停留在低阶认知目标上，更重要的是要帮助学生达成高阶认知目标。

目前，判别式人工智能可达成记忆、理解、应用等低阶认知目标，而生成式人工智能则具备达成高阶认知目标的能力。举例来说，在分析层次，生成式人工智能可以和学生讨论某首诗歌背后的意蕴和诗人的心境；在评价层次，生成式人工智能在批改作文的同时，能够给出修改、优化的建议；在创造层次，生成式人工智能既可以帮助学生丰富解决问题的策略，也能帮助教师生成所需的教学资源。例如，我曾连续十年为偏远地区教师提供数字素养提升的公益培训项目“云桥学院”，2024和2025年的培训内容之一，就是指导乡村教师用生成式人工智能，设计开发图片、视频、教学设计、评价方案、交互式学习软件等支持教与学的数智化资源。在生成式人工智能已经普遍应用的今天，这样的应用场景可谓比比皆是。

综上所述，生成式人工智能不论是从自身的技术路线，还是对人类认知目标的全覆盖来看，都让这一技术成为教育的变革性力量。

重构教育生态：三元主体

魏宁：正如您所说，生成式人工智能无疑具备了深度改变教育的技术基础，站在教育角度，我们又该如何理解这种深刻影响？

孙众：2018年4月，教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》，里面就明确提到“以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构”。当七年前文件中提到以人工智能为技术基础的教育生态重构时，我们还没有特别强烈的感受，但在今天，当生成式人工智能深度嵌入学校教育教学时，我们已实实在在感受到了基于人工智能的教育生态重构正在发生。

怎样理解“教育生态重构”呢？我们知道，教育生态是一个比拟的说法，是将自然生态打比方，映射到学校里，就是指在教育教学环境中，要素的角色和要素之间的关系。古今中外，无论什么样的教学，一定都包含四种要素：教师、学生、教学内容和教学媒体。

在以传统技术为主的课堂教学里，教师的角色是知识的主要提供者，决定学生学什么内容、如何学、用什么媒体学，即教师决定其他三个要素，形成以教师为中心的一元主体教育生态。

在以互联网技术为主的教学环境里，教师、学生、教学内容、教学媒体四种要素都发生了变化：教师不再是课堂权威，不再是知识提供者和灌输者，而是成为课堂学习的组织者、协调者、激励者、促进者；学生不再是知识的被动接受者，而成为意义主动建构者；教学内容不再局限于传统书本内容，而是可以通过互联网获取丰富资源；教学媒体不仅有纸张、实物教具等传统媒体，还有能提供认知交互、自主学习、合作探究的信息类认知加工工具，形成了“教师为主导—学生为主体”的二元主体教育生态。

当生成式人工智能进入教学环境后，我们发现，这种新兴技术并非只是教学媒体要素的新添成员，其前所未有的人类智能模拟与扩展能力，使其能分别和教师、学生、教学内容以及已有的教学媒体四大要素动态结合，重塑已有教学要素的角色和要素之间的关系，构建出新型教育生态。

在这种生态里，教师可以让生成式人工智能成为自己的得力助教，以人机协同的方式开展课程开发、活动设计、评价反馈；学生可以让大模型、智能体等人工智能工具成为自己的人工智能学伴，通过英语实时对话、运动数据采集分析、项目式学习、生成充满创意和想象的学业作品等途径，体验人机协同的学习方式；对于教学内容和教学媒体这两个要素而言，生成式人工智能已越来越多地将两者融合起来，根据教师和学生给出的提示词，以多模态和融媒体的形式，动态呈现新的教学内容。例如，在一所小学的音乐课上，教师用二胡演奏了蒙古族著名乐曲《赛马》，然后让学生说出此时脑海里浮现出怎样的画面。教师用手机采集了学生的口头回答，然后用人工智能语音识别工具将其转换成文本，再用文生图的人工智能工具呈现出学生们想象出的草原赛马画面和视频。多个人工智能工具的协同工作，不仅创造出从声音到文本、图片、视频的多模态融媒体，还为后续教学生成了新的内容，帮助学生更好地理解了乐曲与其意境的内在关联。

综上所述，具有计算、感知和认知智能的生成式人工智能，与教师结合，能成为学生核心素养的协同培育者；与学生结合，能成为生命成长的数智陪伴者；与教学内容和教学媒体结合，可以根据教学目标生成新的学习内容、认知加工和情感体验工具等。由此，课堂里就形成了“教师—学生—AI”的三元主体教育生态。

魏宁：正如您所说的，我们可以清晰地感受到生成式人工智能与传统教学媒体的差异，它已经成为重构教育生态的新要素，给教育带来变革性的影响，与此同时，生成式人工智能似乎也对教育提出了更大的挑战。

孙众：是的，生成式人工智能在对教师、对各学科教学产生重要影响的同时，也引发了诸如认知外包、认知取代等现象，这些都给教师、给课堂教学，特别是给以提高学生认知为主的教与学带来了挑战。教育人应该警惕的是，当机器学会了学习时，我们不能让学生成为学习的机器。

创新教学样态：处理好三组关系

魏宁：今天的学校、教师在面对生成式人工智能时，应该更多地去思考怎样更好地与人工智能展开协同，创新教育教学的新模式、新样态，从而应对人工智能对教育的挑战。在这个过程中，教师要处理好哪些关系？

孙众：我认为，在人工智能时代，学校、教师要想更好地与生成式人工智能展开协同，创新教育教学的新模式、新样态，需要处理好三组关系。

第一组关系是规模化与个性化教学的关系。

今年初，中共中央、国务院印发《教育强国建设规划纲要（2024－2035年）》，明确指出：“探索数字赋能大规模因材施教、创新性教学的有效途径，主动适应学习方式变革。”要实现因材施教的个性化教学，重要的教学策略之一就是启发式教学。苏格拉底的产婆式教学法，被认为是西方启发式教学的开创者，教师在与学生多轮对话的过程中，发现学生现有观点的矛盾，不断提出新思路，引导学生思考，最后生成新的观点。正是由于生成式人工智能具有多轮对话、意义理解的能力，大量基于苏格拉底对话的智能体，迅速出现在各类融合人工智能的教学情境里，为学生提供个性化反馈，一度被视为生成式人工智能破解规模化与个性化教学难题的突破点。仔细思考可以发现，苏格拉底教学法里，教师的引导与启发作用固然重要，但是学生是否在开展积极主动的思考，体现得并不充分，而判断深度学习是否发生的关键，取决于学生学习的主动性。更高明的启发式教学提出者，正是我国伟大的教育家孔子。启发式教学法的名字由来，也源于《论语·述而》中的“不愤不启，不悱不发”。所谓“愤”，是学生心求通而未能得之意，教师要开启学生的思路，引导学生运用对比、联想、发散等方法来突破思维上的难点、卡点；“启”是开其意；所谓“悱”，是学生口欲言而未能之貌，教师要引发学生的表达，帮助其从感性思考到理性表达；“发”是达其辞。可见，孔子不仅早于苏格拉底提出启发式教学，更重要的是，他非常强调学生要先主动积极地思考，再遇到认知困难时，教师根据每个人不同的“愤”“悱”之处，给予个性化的“启”和“发”。

两千多年以后，当代认知神经科学研究验证了孔子的教育假设。研究发现，先自学、再教学的混合教学模式，可以有效促进学生的知识建构。因为混合教学模式下的自学，可以激活学生已有的先验知识，从而在教师讲授的有限时间内，实现快速知识建构，显著提升学习效率。

那么，如何在当今以班级授课为主要形式的规模化教学环境里，用人工智能协助教师根据每个学生的“愤”“悱”之处，提供“启”和“发”，突破个性化教育难题呢？我为大家呈现一个案例，来自北京市海淀区某学校的一节高二英语课，主题是“人际交往中坦率和隐忍哪个更能解决矛盾”。教师先深入分析了英语教学痛点，就是高中生就某个辩题用英语表达时，要么因为缺少明确的观点而说不出来，要么是有了观点，但不会组织语言加以表达，因此“缺观点”“弱表达”是要突破的教学重难点。科技（生成式人工智能）如何解决教学痛点呢？接下来教师对生成式人工智能技术进行分析，虽然生成式人工智能的英语水平高于学生，能以特定人设与学生多轮对话，拥有快速、不断生成新观点等优势，但是也存在着制式回答、空话套话、虚假信息、不确认是否符合人类价值观等劣势。因此，教师需要介入其中。于是，教师在课前依据学生学情，经过多轮调试设计了一个英语辩手的人工智能智能体，具体而言就是为人工智能辩手做出功能设置，如“作为一位英语辩手，你能够捍卫自己的观点，抓住对方观点漏洞进行辩驳，每次输出不超过150个字符”等。这样，在正式上课的班级集体教学的课堂环境里，每一位学生都有了一个专属的智能体辩手伙伴，它能针对学生开展真实对话，并根据学生“缺观点”还是“弱表达”的个体特征，给出“开其意”或者“达其辞”的即时反馈与引导。教师在此过程中全程跟踪，并引导学生通过与小组交流，内化语言，展开生生辩论，迁移应用。（以上案例引自北京市海淀区教师进修实验学校杨舒扬《人工智能助理英语教学之初探》）这是一个在规模化教学环境下，教师运用具有启发式教学法的人工智能智能体，支持学生个性化学习的典型案例。

魏宁：可见，在应用生成式人工智能开展教学时，教师要通过教学活动的设计，在规模化教学的环境中多让人工智能支持学生的个性化学习，这也是重构教育生态、转变教学方式的要义所在。

孙众：是这样的，要想更好地与生成式人工智能展开协同，创新教育教学的新模式、新样态，需要处理好的第二组关系是科技与人文的融合关系。越是在科技迅猛发展的时代，越是要重视教育中的人文精神。如果说DeepSeek是一种求索技术，是中国在人工智能领域的科技创新，那么求索精神，则是中国几千年来所传承的人文精神。屈原在不朽名篇《离骚》中发问：“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”两千多年来，求索精神已融入中国人的基因，当现代科技进入社会生活的方方面面，特别是进入以育人为目标的教育领域，我们更要有这种不断求索的人文情怀和社会担当。

我为大家分享一个案例，名字叫“寻找校园最短路径”。它来自一所北京的学校，作为我国成立最早的公立中学，该校在超过百年的建校岁月里，形成了教学楼风格多、数量多、路径多等特点，也导致不少学生在入学一个月后，在下一节的上课铃响起时，都找不到要去的教室。因此，对于新生和校园访客来说，如何快速找到要去的地方成为现实需求。该校两位初中学生有过校园迷路的切身体验，他们决定开启用人工智能解锁附中校园之旅——探究路径智能规划。他们在教师指导下先明确需求，运用计算思维对任务进行抽象、分解，从不同角度拍摄了学校里的每一栋建筑物，结合校园平面图，设计算法匹配最短路径，然后编写代码，开发出微信小程序，解决校园迷宫难题。这个案例的最精彩之处是，这两位学生提出：自己具备编程能力等人工智能背景，还花费了大量的时间和精力，才能解决这个问题，那么没有技术背景的人，遇到类似问题时是否会束手无策呢？如何让自己的科技成果，惠及更多的普通人呢？于是他们在小程序里添加了一个“我想试试”的按钮，普通人只要上传自己要找寻最短路径的场景平面图、楼宇照片等，再直接调用他们事先封装好的核心代码，就可以（缓存方式）运行该程序。两位学生正是把不断求索的科学技术和人文精神融合在了一起，体现出了他们的专业能力、社会担当，也展现出教育立德树人的时代风貌。（本案例引自张建彬《北京师范大学附属中学人工智能课程开发与教学实践》）

类似的案例还有很多，我们看到，有的学生利用人工智能来设计“乡村道路辅助照明系统”，让科技创新服务乡村建设；有的学生用人工智能辅助创作动漫系列作品，涵盖了爱国主义、品格养成、环境保护、劳动教育等德育主题。

应用人工智能开展教学，教师要培养学生不断学习新技术，迈向科技创新之路，更需要培养出具备社会担当、富有求索精神等人文情怀的未来一代。

魏宁：科技越发达，越需要人文精神的涵养、校准和引领。

孙众：是的。要想更好地与生成式人工智能展开协同，创新教育教学的新模式、新样态，需要处理好的第三组关系是对于人工智能开放与监管的关系。

随着生成式人工智能的快速发展，人工智能在学校教育教学中的应用场景也不断拓展。一方面，我们要积极拥抱人工智能，以开放的心态面对技术的迭代与发展，勇于尝试新技术；另一方面，面对学生用人工智能替自己写作业、写论文等现象，我们也确实需要厘清人工智能的使用边界，以负责任的态度面对技术可能对学生产生的负面影响。

我特别欣喜地看到，有些学校的老师，鼓励学生自主讨论、协商，编制出类似“生成式人工智能学生应用准则”的人工智能使用条例。这种思考、讨论、达成共识的过程本身，就是一次让人工智能恰当融入教育教学的经历。

例如，北京市第十八中学的学生们，在教师指导下，发起了“生成式人工智能使用倡议”，包含八条原则：透明度与数据安全、自主性与动机保护、认知与社交能力培养、平衡使用与防止依赖、减压而非增负、人类价值优先、前置审核、持续评估。而且倡议内容随着人工智能技术的不断发展，还在不断迭代更新之中。可以看到，在人工智能时代“以人为本”的前提下，学生们在逐渐加深对人工智能的全面理解，彰显当代中学生的智慧和社会责任感。

融入课堂教学：四点主张

魏宁：刚才您谈到了面对生成式人工智能，学校、教师要开创教育教学的新模式、新样态，需要处理好的三组关系。如果我们聚焦到课堂教学场景下，要想在教学中用好生成式人工智能，您对教师又有怎样的建议呢？

孙众：对于广大中小学教师而言，课堂就是他们的主阵地，我们都希望生成式人工智能更好地融入教学，为课堂教学带来新的活力。在这里，我想用“四个更重要”来表达我对开展生成式人工智能教学的四点主张。

第一点：专家思维比专家观点更重要。

如果说传统教材里所提供的，更多是由专家观点组成的知识体系，那么融入了生成式人工智能的课堂教学，就应更关注由大概念构成的专家思维。大概念打通学科内部的核心、关键概念，打通学校教育和现实世界的路径，能够让学生具备对问题的深刻理解，掌握解决问题的策略和复杂交往的策略，以及在不同情境中应用它们的能力，这些才是学生在未来所需要的。

第二点：学习过程比学习结果更重要。

我想大家在用了生成式人工智能以后，都有一个强烈的感受，那就是如果我们只是想得到一个学习结果，如让学生完成一篇作文、解一道题目、写一段代码等，人工智能会迅速给出“答案”。长此以往，学生会慢慢对人工智能产生依赖性，甚至让生成式人工智能替代自己的思考。因此，教师要通过精心设计的任务、问题驱动、思维培养、过程引导，让学生经历与人类伙伴或者人工智能学伴的自主、协作、探究的学习过程，生成式人工智能才能成为学生的学习助手，而非“枪手”。

第三点：自身审辩思维比外界评价更重要。

在与人工智能交互的过程中，教师应有意识地培养学生的审辨思维，也就是通过多元评价、交叉验证等方法进行综合判断，并基于此作出行为调整，而非由外界评价来驱动。人工智能有时会有“幻觉”，有时还会“一本正经地胡说八道”，这时，学生如果不具备审辨思维，不具备多元验证的能力和方法，就会被人工智能“牵着鼻子走”，偏离正确的方向。

第四点：在强调科学教育的同时，体现人文精神更重要。

科学教育及其倡导的科学精神、素养在当今中小学课堂教学中具有重要意义，但无论技术如何发展，教育的本质都是培养具备核心素养的人才。因此，除了要重视科学教育以外，深厚的家国情怀、坚强的意志品质、良好的人文精神对学生来说都是必不可少的。我们从不担心计算机像人，但是会担心人越来越像机器。正如杨叔子院士所说，一个国家，没有科学技术，一打就垮，没有人文精神，不打自垮。

魏宁：感谢孙教授，为我们带来了关于人工智能变革教育教学的深入思考，相信会对学校、教师应用人工智能赋能教育教学带来启发。

孙众：也感谢杂志对人工智能教育应用的长期关注。最后我想说的是，我们欢迎以生成式人工智能为代表的新技术，愿技术越来越强大。同时，我们也坚信未来的教师不会被技术取代，原因就如德国教育家福禄贝尔所说：教育无他，唯爱与榜样。

文章刊登于《中国信息技术教育》

2025年第18期

引用请注明参考文献：

孙众 魏宁 .人工智能变革教育教学：从生态重构到课堂融入[J].中国信息技术教育，2025（18）：4-10 .

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