人工智能素养的概念、框架与教育

　　0 引言

　　随着新一代人工智能技术发展，人工智能应用快速渗入社会生产与日常生活。人工智能赋能产学研提高了生产力，也带来了不少挑战。相关研究预计，2030年全球15%的工作将被机器人取代[1]；仅在美国，就有五分之一的人从事着将会被人工智能取代的高风险工作[2]；数据隐私与安全、道德与伦理等也面临挑战。因此，在人类与人工智能技术共存的时代，社会公众需要具备哪些素养以适应人工智能时代的发展成为迫切需要探讨的问题。学界对人工智能素养展开了探索性研究，已有学者发表人工智能素养相关综述类文献。Ng等[3]以30篇主题相关的期刊论文与会议论文为基础，从了解和理解、使用和应用、评估和创造以及道德问题方面对“人工智能素养”这一新兴概念进行探索性综述。Casal-Otero等[4]以了解AI素养如何融入全球K12教育为目的，通过系统综述法对K12人工智能素养教育相关文献进行检索与分析。Laupichler等[5]对高等教育和成人教育中的人工智能素养研究成果的主题、AI素养结构、教育专业学科和课程内容进行梳理。然而，已有综述文献未能纳入最新的研究成果，文献类型主要为期刊论文；仅针对特定群体领域的AI素养研究成果进行梳理，缺少对多群体领域AI素养研究的全面概述。鉴于此，本文采用系统综述法，从概念、框架、教育3个方面梳理国内外相关文献，厘清研究脉络，全面反映国内外人工智能素养研究现状，在此基础上，结合我国情境，讨论人工智能素养未来研究的发展趋势。

　　1 研究设计

　　1.1 研究方法

　　本研究采用系统综述法(Systematic Review)。系统综述是问题导向型的方法，针对具体研究问题，系统全面地搜集研究成果，依据提前设定的原则与方法对文献进行评价，筛选符合标准的文献后进行定性或定量分析，获得综合性的结论[6]。借鉴该研究方法的操作指南[7]，本文沿着4个步骤进行文献分析：确定研究问题；编制文献检索策略与设置文献筛选标准；文献检索、评估与筛选；信息抽取与分析。

　　国际经济合作与发展组织(OECD)提出，“何为素养”看似是一个简单的问题，却没有一个准确的答案，对素养的究诘并非不言而喻[8]。人工智能素养亦是如此。为系统深刻理解人工智能素养研究概况，本文提出3个研究问题：(1)人工智能素养的概念是什么？(2)人工智能素养的框架及应用有哪些？(3)人工智能素养教育方法与内容有哪些？

　　围绕研究问题，本文选取Web of science、ScienceDirect、EBSCO、Wiley、Emerald、ProQuest、Springerlink、PubMed等外文数据库和CNKI中文数据库，以“AI literacy” “Artificial Intelligence literacy” “education*”“人工智能素养”“AI素养”“教育”为主要检索词，进行主题、标题、摘要、篇关摘等多字段逻辑组配检索，检索日期为2023年12月4日。此外，本文采用迭代查找法[9]进行文献补充，即在已获取论文的参考文献中查寻符合标准的新文献，将其纳入文献集中，重复步骤直至不再发现新文献，运用此方法尽可能充分地将主题相关文献纳入分析。本文制定的文献筛选标准是：(1)文献类型包括期刊论文、学位论文、会议论文等，排除社论、书评等类型的文献；(2)纳入人工智能素养相关的文献，排除主题不符、无法获得全文的文献；(3)文献内容应涉及本文的一个或多个研究问题，排除面向专业技术群体的人工智能教育的文献。经过检索、去重，初步获得798篇文献；按照纳入及排除标准以标题、摘要和全文的顺序逐级筛选后，获得111篇文献；运用迭代查找法补充17篇文献，最终纳入本文分析的文献共128篇，中文文献30篇，外文文献98篇。具体筛选过程如图1所示。根据研究问题，对纳入的128篇样本文献进行信息抽取与逻辑关联，以此归纳与分析人工智能素养领域研究现状。

　　

　　图1 文献筛选过程

　　1.2 描述性分析

　　1.2.1 发表时间

　　根据图2发现，2016年起，人工智能素养主题的文献整体呈逐年增长趋势；2021年起，越来越多学者关注人工智能素养领域，与近年人工智能发展与应用现状相一致。2017年起，“人工智能”连续3年被写入政府工作报告，中国、欧美、韩国相继出台AI治理新规[10]，学界开始探索AI素养研究领域。2022年年底，ChatGPT等生成式人工智能技术横空出世，大量生成式AI工具随之涌现，学界更为关注现在及未来公众的人工智能素养发展，相关研究成果数量增加。

　　

　　图2 研究文献发表时间分布

　　1.2.2 第一作者国家及学科分布

　　为更好地掌握人工智能素养主题文献所属国家及学科分布，本文按照文献第一作者所属国家及学科进行统计。如图3所示，中国学者发表相关研究成果最多，随后是来自韩国、美国及其他国家的学者。人工智能素养研究属于跨学科领域的研究，57%研究学者来自教育学领域，其他学者来自计算机科学、图书情报学、传媒学等学科。

　　

　　图3 研究文献第一作者国家分布

　　2 人工智能素养概念与内涵

　　“素养”是指运用知识(广义上包含信息、理解、技能、价值观和态度)满足特定情境需要，解决问题的能力[11]。在信息技术应用领域，随着信息技术迭代发展，不断有新的素养术语出现，如数字素养、媒介素养。人工智能技术的蓬勃发展促使人工智能素养应运而生。早在1972年就有学者提出“人工智能素养”(AI Literacy)一词[12]，但没有引起广泛重视。直至2018年，人工智能素养再次进入大众视野并引发研究热潮[3]。目前学界尚未对人工智能素养的概念形成统一界定，梳理各学者提出的概念，人工智能素养从属范畴大致可以归纳为两类。

　　一种观点认为人工智能素养与其他多种素养之间属于包含与被包含的关系。许亚峰等[13]认为数字素养包含人工智能素养，个体适应人工智能时代学习、工作等行为活动时所需的能力即为人工智能素养。Cetindamar等[14]将AI素养定义为“四个核心能力”，包括技术相关能力、工作相关能力、人机相关能力和学习相关能力，这些能力均属于工具和数据素养范畴内。Yi[15]认为人工智能素养包括功能素养(传统的读写能力)、社会素养(教育个体读懂社会的能力)和技术素养(学习时代必备的基础技术能力，涉及数字素养、媒体素养、ICT素养以及AI利用能力)。