童莉莉 黃榮懷 楊贊波

*通訊作者：童莉莉，1981年4月，女，漢族，安徽人，現(xiàn)任北京師范大學(xué)教育部教育信息化戰(zhàn)略研究基地（北京）副主任，副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向：人工智能教育應(yīng)用、數(shù)據(jù)科學(xué)與智能信息系統(tǒng)、教育信息工程。

基金項目：2020年度教育部-中國移動科研基金項目“人工智能條件下的教育實驗研究”（項目號：MCM20200404）。

摘要：自國務(wù)院2017年印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（國發(fā)〔2017〕35號）的4年來，智能技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用不斷取得新的突破。本文選取了中華民族孝道文化的外在表現(xiàn)之一——青少年孝心素養(yǎng)為切入點，以近8年國家級/省市級孝心少年榮譽(yù)稱號的100名獲得者為循證觀察群體，探索新時代智能技術(shù)在點燃青少年孝心內(nèi)驅(qū)力中的促進(jìn)反應(yīng)，以期緊扣育人為本的人工智能教育應(yīng)用原則，激發(fā)智能技術(shù)積極作用，規(guī)避消極作用，以社會實驗的析因視角提煉智能技術(shù)在青少年孝心育成中的有效影響路徑和科學(xué)引導(dǎo)機(jī)制。

關(guān)鍵詞：孝心育成，智能技術(shù)，社會實驗，析因?qū)嶒?，影響路?/p>

一、數(shù)字智能時代青少年的孝心塑造新挑戰(zhàn)

孝文化在中國源遠(yuǎn)流長，《說文解字》如此釋孝：“善事父母者，從老省、從子、子承老也[1]”，《中國傳統(tǒng)孝道思想發(fā)展史》中指出，“中國傳統(tǒng)孝文化包含祭祀祖先，敬愛父母，孝君事主，揚名顯親[2]”。將孝文化融入到德育教育中，將內(nèi)化青少年道德情操，外化中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的發(fā)展與傳承。

中共中央、國務(wù)院在2019年印發(fā)《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》，提出要堅持“五育”并舉，強(qiáng)調(diào)大力開展中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、生態(tài)文明和心理健康教育的重要性[3]。孝心，作為中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與社會主義核心價值觀的精髓，在青少年德育培養(yǎng)中舉足輕重。傳統(tǒng)的德育研究聚焦美德知識或者規(guī)范體系，個體道德品質(zhì)的養(yǎng)成尚需更多的關(guān)注[4]。孝心素養(yǎng)是當(dāng)代青少年應(yīng)該具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展的必備品格。它是一種倫理規(guī)范、倫理責(zé)任，強(qiáng)調(diào)“敬”，需要我們感恩父母，履行好對父母的感恩和贍養(yǎng)義務(wù)，也是一種社會道德要求，強(qiáng)調(diào)“德”，指行為要符合各項社會道德規(guī)范，時刻進(jìn)行自我反省和行為自律，積極踐行社會美德[5]。近些年越來越多的學(xué)者開始關(guān)注智能技術(shù)對孝文化的影響，2017年季紅珍對互聯(lián)網(wǎng)背景下的幼兒孝心教育進(jìn)行探索發(fā)現(xiàn)，南通市通州區(qū)慶豐幼兒園借助互聯(lián)網(wǎng)開展各類教育實踐活動，創(chuàng)設(shè)出了具有孝心文化的園所環(huán)境和校園環(huán)境，在幼兒孝心教育方面取得了很好的效果[6]。2017年尹晶晶對自媒體在家庭孝道建設(shè)中的作用進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，有80%的被調(diào)查者認(rèn)為自媒體對于家庭孝道德建設(shè)有幫助作用，但自媒體沒有在這方面充分發(fā)揮作用[7]。2019年孫傳寶針對新媒體環(huán)境下的孝文化傳播，從媒介、傳播者與受眾、內(nèi)容、效果四個方面提出方法和策略[8]。當(dāng)今，青少年的主體具有鮮明的數(shù)字原住民特征，無所不在的網(wǎng)絡(luò)世界和逐步深度的智能應(yīng)用對傳統(tǒng)素養(yǎng)的塑造提出了新挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)1：數(shù)字時代孝心內(nèi)涵有了新變化。傳統(tǒng)的孝道僅指對父母雙親的物質(zhì)滿足和精神陪伴。數(shù)字時代人民物質(zhì)生活水平普遍提高，更強(qiáng)調(diào)精神互動和心靈溝通，且互動溝通的方式正在從傳統(tǒng)的節(jié)日問候、友善對話向更深厚豐富的內(nèi)涵發(fā)展，比如幫父母排憂解難、掌握生動有趣的溝通技巧活躍親子關(guān)系、積極回饋社會等。

挑戰(zhàn)2：青少年孝心育成環(huán)境更加復(fù)雜。孝心的養(yǎng)成一直以家庭教育為主，輔以學(xué)校教育。家庭教育在中國的城鄉(xiāng)二元化結(jié)構(gòu)中正發(fā)生著復(fù)雜交織的變化：城市中新一代青少年的父母以互聯(lián)網(wǎng)時代成長起來的80/90后為主，快節(jié)奏工作之余流連虛擬網(wǎng)絡(luò)的時間漸長，與子女現(xiàn)實互動的時間較短、方式單一;鄉(xiāng)村中的父母較大比例在外地?fù)駱I(yè)，隔代生活或留守兒童的成長環(huán)境中對孝心育成的關(guān)注欠缺。

挑戰(zhàn)3：智能技術(shù)對孝心塑造利弊兼在。智能產(chǎn)品沉迷帶來的外在情感淡漠是人際交往的新問題，在青少年中尤其需要科學(xué)引導(dǎo)。如何挖掘智能技術(shù)的趣味性、在社交中的積極作用，并將其與青少年的好奇心相契合，點燃新科技帶來的內(nèi)在熱情，是智能技術(shù)教育應(yīng)用的新課題。

國家戰(zhàn)略部署中要求，2030年使中國的人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平。智能時代的技術(shù)研發(fā)、行業(yè)應(yīng)用和人才培養(yǎng)要跑出中國速度、達(dá)到高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已是事關(guān)國際地位競爭、國家發(fā)展動力的戰(zhàn)略性工作。教育行業(yè)是國家關(guān)切的重點領(lǐng)域，是百年樹人的民生基礎(chǔ)，以智能技術(shù)科學(xué)應(yīng)用促進(jìn)青少年健全人格養(yǎng)成是深度關(guān)注育人為本的實際需要。

二、社會實驗的溯源與教育社會實驗分類

實驗法是推動近代科學(xué)產(chǎn)生的重要路徑，它為基于觀察與經(jīng)驗習(xí)得提出的科學(xué)假說上升成為科學(xué)理論搭建了橋梁。建立在“控制—對照—比較”邏輯上的實驗法，在百年來的近代科學(xué)史上已經(jīng)衍生出社會實驗、實驗室實驗、計算實驗[9]、思想實驗[10]四種不同類型的實驗方法體系，成為檢驗科學(xué)假說，發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗知識的基本研究方法[11]。

社會實驗研究在真實情境下進(jìn)行，能夠克服因具有主觀能動性的人的嵌入式參與而導(dǎo)致的不確定性，具有較高的外部效度，也成為研究人類社會變革，發(fā)掘真實社會現(xiàn)象中因果推論的重要路徑[12]。實證主義哲學(xué)家、社會學(xué)的創(chuàng)始人孔德（Auguste Comte）將實驗法和其他實證研究方法引入社會科學(xué)研究，促進(jìn)了“社會實驗”概念的形成[13]。20世紀(jì)20年代，現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的奠基人費希爾（Ronald Aylmer Fisher）指出，社會實驗除了把模擬環(huán)境換成真實環(huán)境，其他的操作依然需要遵循實驗室實驗的邏輯。并引入了隨機(jī)性的概念，并強(qiáng)調(diào)了隨機(jī)化（Randomization）、重復(fù)性（Repeatability）和干預(yù)控制（Intervention Control）是構(gòu)成社會實驗研究和保證研究內(nèi)部效度的三個基礎(chǔ)要素[14-15]。

教育社會實驗是指研究人員能動的探究教育教學(xué)實踐活動，發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識教育教學(xué)規(guī)律的過程。實驗的特點是對某一教育行為過程或技術(shù)變革進(jìn)行長期持續(xù)地觀察，以此來研究教育發(fā)展的可行路徑和影響途徑。教育社會實驗區(qū)別于交通領(lǐng)域、商業(yè)領(lǐng)域等以物品為實驗主體的實施環(huán)境，更應(yīng)突出育人為本的出發(fā)點。其立場原則應(yīng)遵循科研倫理、知情同意、價值中立和第三方立場。

本文依托的人工智能條件下教育社會實驗課題組于2020年初對教育領(lǐng)域社會實驗進(jìn)行了內(nèi)容分解和分類設(shè)計。

（一）教育社會實驗內(nèi)容

主要包括三項，人工智能對教育模式的影響，人工智能對教育對象的影響，人工智能融入教育對社會的影響。

（二）教育社會實驗分類

主要包括五類，教育管理結(jié)構(gòu)實驗，智能教學(xué)模式探索實驗，代際傳遞析因?qū)嶒灒C合測評對照實驗和教育治理中間實驗。

本文所追蹤的近8年100例孝心少年育成環(huán)境中智能技術(shù)因素的作用分析，屬于代際傳遞析因?qū)嶒灥木唧w案例之一。

析因?qū)嶒炞鳛榻逃鐣嶒灥囊环N類型，具有隨機(jī)性、可重復(fù)性和可干預(yù)控制性這三項普適特征，其特色實驗邏輯體現(xiàn)在以循證觀察——變量分析——相關(guān)關(guān)系/因果關(guān)系歸納為主線，區(qū)別于對照實驗的對比組分析和中間實驗的試點選樣等其他類型教育社會實驗。

三、基于析因?qū)嶒炓暯堑那嗌倌晷⑿挠芍兄悄芗夹g(shù)影響路徑分析

孝心的傳統(tǒng)表達(dá)是基于血緣之間的代際親近感，以家庭環(huán)境為主要空間。因此，本文選取的近8年國家級/省市級孝心榜樣評選活動100例個體樣本中，我們選擇了析因?qū)嶒灥囊暯?，以契合私密性較為突出的家庭育人環(huán)境特點，更適合循證觀察而非對比干預(yù)。

析因?qū)嶒灥?00個樣本群體基本屬性信息包含年齡分布（詳見圖1）、地域分布（詳見圖2）、性別比例（詳見圖3）和顯性化影響因素分布（詳見圖4）四個方面。從收集素材的角度看，基本體現(xiàn)長周期、寬口徑的實驗要求。

取樣的基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：孝心素養(yǎng)的育成環(huán)境符合代際為主的影響機(jī)制，“家人的言傳身教”在各年齡段樣本中均占據(jù)第一影響因子;與此同時，“現(xiàn)實的社交鼓勵（即孝心行為得到的正向激勵）”和“智能手段鼓舞（即智能技術(shù)實用性/趣味性帶來的孝心行為實現(xiàn)）”成為樣本分析中基于一手訪談信息和二手案例材料分析基礎(chǔ)上涌現(xiàn)出來的重要影響因子。

如來自河北省邢臺市威縣固獻(xiàn)鄉(xiāng)沙柳寨村的2020年度國家級孝心少年獲得者的父親因車禍癱瘓在床;她通過智能手機(jī)記錄生活中的片段，并運用圖像-語音語義識別的輕量級智能應(yīng)用軟件，轉(zhuǎn)換成父親可聽取的趣味內(nèi)容，豐富視力下降且常年臥床父親的精神生活。

各分層樣本中影響因素排序情況如表1。

表1的統(tǒng)計來源于案例原始報道素材中的關(guān)鍵詞提取、20%樣本的隨機(jī)訪談，尊重了社會實驗的科研倫理、知情同意、價值中立和第三方立場的開展原則，基本能達(dá)到教育社會實驗中析因?qū)嶒灥某尸F(xiàn)相關(guān)關(guān)系/因果關(guān)系的觀察目標(biāo)。

觀察發(fā)現(xiàn)1——2016年以前的青少年孝心素養(yǎng)典型代表樣本中，其育成的重要影響因素中“現(xiàn)實社交激勵”作用明顯，“智能手段鼓舞”影響微弱，符合當(dāng)時智能應(yīng)用并未深度影響青少年成長環(huán)境的時代特點。2017年之后“家人言傳身教”作用明顯，“智能手段鼓舞”因素的作用穩(wěn)步提升。這與國家從2017年啟動人工智能國家戰(zhàn)略，智能技術(shù)同期成熟并深度應(yīng)用的背景有所呼應(yīng)。

觀察發(fā)現(xiàn)2——“書本閱讀動力”這一因素在整個觀察周期和樣本范圍內(nèi)影響不顯著，表明靜態(tài)的感知力較弱的因素在青少年孝心育成中的作用不明顯。

基于智能技術(shù)應(yīng)用端分析和案例觀察追蹤分析，本文提出青少年孝心育成中的智能技術(shù)影響路徑如圖5。

（一）自變量

以人工智能為代表的新一代科技正在越來越深度的改變生產(chǎn)生活方式，以科技可接受模型（TAM）中提出的新興科技被接受的兩大主要維度有用性和易用性來看[16]。

1. 智能應(yīng)用的有用性變量

主要包括圖像識別類應(yīng)用（如AR/VR），語音語義類應(yīng)用（如語音轉(zhuǎn)文字、語音轉(zhuǎn)圖像等），智能控制類應(yīng)用（如遠(yuǎn)程實時操控類家電等）和人機(jī)博弈類（如智能機(jī)器人等）應(yīng)用。

2. 智能應(yīng)用的易用性變量

主要包括即學(xué)即用度（指能快速學(xué)會），過程流暢性（指體驗良好），狀態(tài)可見度（指可視化）和人性化幫助度（指容易獲得協(xié)助）。

（二）中間變量

中間變量是自變量和因變量之間的重要橋梁，與兩者之間都有密切的關(guān)系。本文研究問題的中間變量主要包括“智能產(chǎn)品的穩(wěn)定性”和“智能產(chǎn)品的影響力”兩項。

1. 智能產(chǎn)品的穩(wěn)定性

指產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ)扎實、使用過程平穩(wěn)，差錯率低。人工智能在教育行業(yè)的深度應(yīng)用是國家戰(zhàn)略部署和行業(yè)發(fā)展需要，但應(yīng)用和產(chǎn)品之間是兩個層級。最簡單的一個例子，語音語義類智能應(yīng)用能方便中小學(xué)生的英語口語作業(yè)，能減輕英語教師的閱改壓力，這類應(yīng)用符合有用性。但如果產(chǎn)品級的穩(wěn)定性不好，原本一分鐘的口語作業(yè)需要反復(fù)耗時重做，則會使得青少年的智能應(yīng)用感知和熱情大大衰減。產(chǎn)生這個問題的析因結(jié)論應(yīng)該是：這項智能應(yīng)用是符合發(fā)展方向的，只是現(xiàn)行產(chǎn)品未達(dá)標(biāo)，需升級或替換產(chǎn)品。

2. 智能產(chǎn)品的影響力

指產(chǎn)品的認(rèn)知度高、傳播范圍廣。在智能時代，這個影響力與內(nèi)在算法的適切性有高度關(guān)聯(lián)。如我們的案例中有一個孝心少年是左腳傷殘，她通過智能軟件拍攝自己的幽默舞蹈片段緩解共同生活的奶奶的悲觀情緒。因視頻主體的身體素質(zhì)特殊性、發(fā)布視頻的獲關(guān)注度等綜合算法影響，最終成為這個平臺的月度首推視頻贏得廣泛關(guān)注并對接到需要的醫(yī)療救助資源。

（三）因變量

數(shù)字智能時代的青少年孝心素養(yǎng)內(nèi)涵正在變化革新之中，本文提出當(dāng)前對青少年孝心素養(yǎng)的可量化外在表現(xiàn)為以下三個方面。

1. 孝心文化接受度

指青少年對傳統(tǒng)孝心文化的個人認(rèn)同程度。

2. 孝心行動活躍度

指青少年能夠形成自身的孝心行為，并付諸行動的頻率。

3. 孝心素養(yǎng)泛化度

指青少年的孝心認(rèn)同和行為表現(xiàn)在除父母之外的人群/社會中泛化的程度。

從傳統(tǒng)的觀察視角能看出家人的言傳身教能促進(jìn)孝心素養(yǎng)的育成;從數(shù)字智能時代的析因?qū)嶒炓暯欠治龀鲋悄芗夹g(shù)的積極應(yīng)用也能鼓舞青少年孝心素養(yǎng)的形成，進(jìn)而將這種影響推向更加量化可測度。

四、可推廣機(jī)制建議

十年樹木，百年樹人。教育肩負(fù)的歷史重?fù)?dān)，是一場長周期、大規(guī)模的民生工程，也正經(jīng)歷著智能化變革給育人帶來的種種新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。

本文的選材聚焦青少年的孝心素養(yǎng)育成這一教育目標(biāo)，應(yīng)用社會實驗方法體系，以析因?qū)嶒瀬砭唧w承載樣本的分析邏輯，秉承了8年這一較長周期的實驗基本屬性，梳理了這個周期內(nèi)100例各個年齡段、各個地區(qū)的孝心榜樣獲評者的驅(qū)動因素，還達(dá)不到大規(guī)模的層級，但基本遵循了寬口徑的循證要求[17]。

樣本的研究是為了探索具有規(guī)律性的可推廣機(jī)制，促成青少年孝心素養(yǎng)的科學(xué)育成。本文提出如下三項可推廣機(jī)制建議。

（一）關(guān)注孝心育成的環(huán)境及其擴(kuò)展性

本文的研究依次提煉出了家人言傳身教、現(xiàn)實社交鼓勵、智能手段鼓舞、書本閱讀動力這四個影響因素顯性化作用于青少年的孝心素養(yǎng)，具有一定的現(xiàn)實參考價值，可直接用于家長學(xué)校和校園育人使用。同時，還可在此基礎(chǔ)上深度發(fā)現(xiàn)更細(xì)分的操作指導(dǎo)，如家人言傳身教里分為父母子女同住、隔代同住等不同家庭結(jié)構(gòu)的影響路徑;智能手段鼓舞里可分為語音語義識別類應(yīng)用鼓舞、圖像識別類應(yīng)用鼓舞、運動規(guī)劃類鼓舞等。

（二）關(guān)注智能技術(shù)的穩(wěn)定性

智能手段鼓舞這一因素在本研究中的凸顯是一個具有時代特色的趨勢，印證了新時代青年成長中的新機(jī)遇，也需防止其引發(fā)新問題。如語音語義識別類應(yīng)用鼓舞如果用戶使用簡單、體驗良好，則可能成為孝心促成的因素;但如果產(chǎn)品使用復(fù)雜、感知欠佳，則可能成為阻礙孝心育成的因素。因此，遴選和推薦穩(wěn)定性好的智能技術(shù)應(yīng)用是一項重要的工作。

（三）促成青少年孝心素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展通道

孝心，起源于家庭，發(fā)展于學(xué)校，泛化在社會中，家校社的協(xié)同育人環(huán)境是孝心素養(yǎng)持續(xù)發(fā)展的通道。家庭注重言傳身教、學(xué)校提倡書本閱讀激勵、社會弘揚正向社交激勵，智能手段在家校社場景中發(fā)揮積極效應(yīng)，將形成良好的青少年孝心素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展通道。

五、研究展望

本文的研究追蹤持續(xù)了近一年時間，包括收集100例原始案例、隨機(jī)訪談其中20%的對象、探究智能手段在其中應(yīng)用的利弊效應(yīng)等三個主要階段。

文章的研究脈絡(luò)遵循了如下四個過程。

（一）定位育人問題

聚焦智能技術(shù)應(yīng)用利弊共存的環(huán)境下，青少年孝心素養(yǎng)如何育成？

（二）匹配科學(xué)方法

以教育社會實驗體系為方法依據(jù)，設(shè)計析因?qū)嶒?，通過8個自變量、2個中間變量和3個因變量構(gòu)成的概念模型開展研究。

（三）開展循證分析

以8年間100例孝心榜樣獲評者為循證群體，建立長周期、寬口徑的樣本集，并分析出四類重要育成影響因素。

（四）優(yōu)化后續(xù)研究

給出從概念模型到量化模型、從寬口徑到大規(guī)模分析的優(yōu)化方向[18-19]。

1. 本文的創(chuàng)新之處

（1）以育人為本指導(dǎo)智能技術(shù)應(yīng)用

智能技術(shù)的討論如火如荼之際，對人工智能的教育應(yīng)用本著育人為本的精神，服務(wù)于真實教育問題之一“青少年孝心素養(yǎng)如何科學(xué)育成”。

（2）采納社會實驗的方法體系設(shè)計孝心素養(yǎng)析因?qū)嶒?/p>

社會實驗是強(qiáng)調(diào)隨機(jī)化 、重復(fù)性和干預(yù)控制的科學(xué)方法體系，教育行業(yè)更強(qiáng)調(diào)符合人的發(fā)展本質(zhì)規(guī)律。本文的析因?qū)嶒炇请S機(jī)的、具有可重復(fù)性，在凝練出的驅(qū)動因素中可對樣本之外的其他群體實施孝心育成干預(yù)，具有理論的科學(xué)性和實踐的操作性[20]。

2. 當(dāng)前尚存在的局限之處

（1）目前僅限于孝心素養(yǎng)

青少年的健全人格包含完整且豐富的素養(yǎng)體系，本文僅關(guān)注了其中的一個方面“孝心素養(yǎng)”，還只是微觀層面的科學(xué)探索，期待在社會實驗類方法的教育應(yīng)用成熟穩(wěn)定之后，服務(wù)于更全面的青少年培養(yǎng)需要。

（2）循證工作還有待大規(guī)模樣本觀察分析

本文選取的10年間100例孝心榜樣獲評者為循證群體，覆蓋了各個年齡段和多個地區(qū)，可算作寬口徑樣本，但距離大規(guī)模樣本集尚有較大差距，后續(xù)的循證工作將持續(xù)積累大規(guī)模樣本觀察分析，在更接近真實育人規(guī)律的基礎(chǔ)上提出科學(xué)建議和可推廣機(jī)制。

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