青少年孝心育成中的智能技術影響路徑與可推廣機制研究

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，現任北京師范大學教育部教育信息化戰略研究基地（北京）副主任，副教授，碩士生導師。研究方向：人工智能教育應用、數據科學與智能信息系統、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：自國務院2017年印發《新一代人工智能發展規劃》（國發〔2017〕35號）的4年來，智能技術在各行業的應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之一——青少年孝心素養為切入點，以近8年國家級/省市級孝心少年榮譽稱號的100名獲得者為循證觀察群體，探索新時代智能技術在點燃青少年孝心內驅力中的促進反應，以期緊扣育人為本的人工智能教育應用原則，激發智能技術積極作用，規避消極作用，以社會實驗的析因視角提煉智能技術在青少年孝心育成中的有效影響路徑和科學引導機制。

關鍵詞：孝心育成，智能技術，社會實驗，析因實驗，影響路徑

一、數字智能時代青少年的孝心塑造新挑戰

孝文化在中國源遠流長，《說文解字》如此釋孝：“善事父母者，從老省、從子、子承老也[1]”，《中國傳統孝道思想發展史》中指出，“中國傳統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，將內化青少年道德情操，外化中華優秀傳統文化的發展與傳承。

中共中央、國務院在2019年印發《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》，提出要堅持“五育”并舉，強調大力開展中華優秀傳統文化、生態文明和心理健康教育的重要性[3]。孝心，作為中華優秀傳統文化與社會主義核心價值觀的精髓，在青少年德育培養中舉足輕重。傳統的德育研究聚焦美德知識或者規范體系，個體道德品質的養成尚需更多的關注[4]。孝心素養是當代青少年應該具備的，能夠適應終身發展和社會發展的必備品格。它是一種倫理規范、倫理責任，強調“敬”，需要我們感恩父母，履行好對父母的感恩和贍養義務，也是一種社會道德要求，強調“德”，指行為要符合各項社會道德規范，時刻進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者開始關注智能技術對孝文化的影響，2017年季紅珍對互聯網背景下的幼兒孝心教育進行探索發現，南通市通州區慶豐幼兒園借助互聯網開展各類教育實踐活動，創設出了具有孝心文化的園所環境和校園環境，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中的作用進行研究發現，有80%的被調查者認為自媒體對于家庭孝道德建設有幫助作用，但自媒體沒有在這方面充分發揮作用[7]。2019年孫傳寶針對新媒體環境下的孝文化傳播，從媒介、傳播者與受眾、內容、效果四個方面提出方法和策略[8]。當今，青少年的主體具有鮮明的數字原住民特征，無所不在的網絡世界和逐步深度的智能應用對傳統素養的塑造提出了新挑戰。

挑戰1：數字時代孝心內涵有了新變化。傳統的孝道僅指對父母雙親的物質滿足和精神陪伴。數字時代人民物質生活水平普遍提高，更強調精神互動和心靈溝通，且互動溝通的方式正在從傳統的節日問候、友善對話向更深厚豐富的內涵發展，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系、積極回饋社會等。

挑戰2：青少年孝心育成環境更加復雜。孝心的養成一直以家庭教育為主，輔以學校教育。家庭教育在中國的城鄉二元化結構中正發生著復雜交織的變化：城市中新一代青少年的父母以互聯網時代成長起來的80/90后為主，快節奏工作之余流連虛擬網絡的時間漸長，與子女現實互動的時間較短、方式單一;鄉村中的父母較大比例在外地擇業，隔代生活或留守兒童的成長環境中對孝心育成的關注欠缺。

挑戰3：智能技術對孝心塑造利弊兼在。智能產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引導。如何挖掘智能技術的趣味性、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在熱情，是智能技術教育應用的新課題。

國家戰略部署中要求，2030年使中國的人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平。智能時代的技術研發、行業應用和人才培養要跑出中國速度、達到高質量標準已是事關國際地位競爭、國家發展動力的戰略性工作。教育行業是國家關切的重點領域，是百年樹人的民生基礎，以智能技術科學應用促進青少年健全人格養成是深度關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產生的重要路徑，它為基于觀察與經驗習得提出的科學假說上升成為科學理論搭建了橋梁。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史上已經衍生出社會實驗、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，成為檢驗科學假說，發現經驗知識的基本研究方法[11]。

社會實驗研究在真實情境下進行，能夠克服因具有主觀能動性的人的嵌入式參與而導致的不確定性，具有較高的外部效度，也成為研究人類社會變革，發掘真實社會現象中因果推論的重要路徑[12]。實證主義哲學家、社會學的創始人孔德（Auguste Comte）將實驗法和其他實證研究方法引入社會科學研究，促進了“社會實驗”概念的形成[13]。20世紀20年代，現代統計學的奠基人費希爾（Ronald Aylmer Fisher）指出，社會實驗除了把模擬環境換成真實環境，其他的操作依然需要遵循實驗室實驗的邏輯。并引入了隨機性的概念，并強調了隨機化（Randomization）、重復性（Repeatability）和干預控制（Intervention Control）是構成社會實驗研究和保證研究內部效度的三個基礎要素[14-15]。

教育社會實驗是指研究人員能動的探究教育教學實踐活動，發現和認識教育教學規律的過程。實驗的特點是對某一教育行為過程或技術變革進行長期持續地觀察，以此來研究教育發展的可行路徑和影響途徑。教育社會實驗區別于交通領域、商業領域等以物品為實驗主體的實施環境，更應突出育人為本的出發點。其立場原則應遵循科研倫理、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年初對教育領域社會實驗進行了內容分解和分類設計。

（一）教育社會實驗內容

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，教育管理結構實驗，智能教學模式探索實驗，代際傳遞析因實驗，綜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例孝心少年育成環境中智能技術因素的作用分析，屬于代際傳遞析因實驗的具體案例之一。

析因實驗作為教育社會實驗的一種類型，具有隨機性、可重復性和可干預控制性這三項普適特征，其特色實驗邏輯體現在以循證觀察——變量分析——相關關系/因果關系歸納為主線，區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、基于析因實驗視角的青少年孝心育成中智能技術影響路徑分析

孝心的傳統表達是基于血緣之間的代際親近感，以家庭環境為主要空間。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，我們選擇了析因實驗的視角，以契合私密性較為突出的家庭育人環境特點，更適合循證觀察而非對比干預。

析因實驗的100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，基本體現長周期、寬口徑的實驗要求。

取樣的基本統計數據表明：孝心素養的育成環境符合代際為主的影響機制，“家人的言傳身教”在各年齡段樣本中均占據第一影響因子;與此同時，“現實的社交鼓勵（即孝心行為得到的正向激勵）”和“智能手段鼓舞（即智能技術實用性/趣味性帶來的孝心行為實現）”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上涌現出來的重要影響因子。

如來自河北省邢臺市威縣固獻鄉沙柳寨村的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用軟件，轉換成父親可聽取的趣味內容，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的統計來源于案例原始報道素材中的關鍵詞提取、20%樣本的隨機訪談，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，基本能達到教育社會實驗中析因實驗的呈現相關關系/因果關系的觀察目標。

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

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

基于智能技術應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. 智能應用的有用性變量

主要包括圖像識別類應用（如AR/VR），語音語義類應用（如語音轉文字、語音轉圖像等），智能控制類應用（如遠程實時操控類家電等）和人機博弈類（如智能機器人等）應用。

2. 智能應用的易用性變量

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

（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系。本文研究問題的中間變量主要包括“智能產品的穩定性”和“智能產品的影響力”兩項。

1. 智能產品的穩定性

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

2. 智能產品的影響力

指產品的認知度高、傳播范圍廣。在智能時代，這個影響力與內在算法的適切性有高度關聯。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特殊性、發布視頻的獲關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注并對接到需要的醫療救助資源。

（三）因變量

數字智能時代的青少年孝心素養內涵正在變化革新之中，本文提出當前對青少年孝心素養的可量化外在表現為以下三個方面。

1. 孝心文化接受度

指青少年對傳統孝心文化的個人認同程度。

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. 孝心素養泛化度

指青少年的孝心認同和行為表現在除父母之外的人群/社會中泛化的程度。

從傳統的觀察視角能看出家人的言傳身教能促進孝心素養的育成;從數字智能時代的析因實驗視角分析出智能技術的積極應用也能鼓舞青少年孝心素養的形成，進而將這種影響推向更加量化可測度。

四、可推廣機制建議

十年樹木，百年樹人。教育肩負的歷史重擔，是一場長周期、大規模的民生工程，也正經歷著智能化變革給育人帶來的種種新機遇和新挑戰。

本文的選材聚焦青少年的孝心素養育成這一教育目標，應用社會實驗方法體系，以析因實驗來具體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100例各個年齡段、各個地區的孝心榜樣獲評者的驅動因素，還達不到大規模的層級，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律性的可推廣機制，促成青少年孝心素養的科學育成。本文提出如下三項可推廣機制建議。

（一）關注孝心育成的環境及其擴展性

本文的研究依次提煉出了家人言傳身教、現實社交鼓勵、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，具有一定的現實參考價值，可直接用于家長學校和校園育人使用。同時，還可在此基礎上深度發現更細分的操作指導，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構的影響路徑;智能手段鼓舞里可分為語音語義識別類應用鼓舞、圖像識別類應用鼓舞、運動規劃類鼓舞等。

（二）關注智能技術的穩定性

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遇，也需防止其引發新問題。如語音語義識別類應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;但如果產品使用復雜、感知欠佳，則可能成為阻礙孝心育成的因素。因此，遴選和推薦穩定性好的智能技術應用是一項重要的工作。

（三）促成青少年孝心素養的持續發展通道

孝心，起源于家庭，發展于學校，泛化在社會中，家校社的協同育人環境是孝心素養持續發展的通道。家庭注重言傳身教、學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揮積極效應，將形成良好的青少年孝心素養的持續發展通道。

五、研究展望

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

文章的研究脈絡遵循了如下四個過程。

（一）定位育人問題

聚焦智能技術應用利弊共存的環境下，青少年孝心素養如何育成？

（二）匹配科學方法

以教育社會實驗體系為方法依據，設計析因實驗，通過8個自變量、2個中間變量和3個因變量構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）優化后續研究

給出從概念模型到量化模型、從寬口徑到大規模分析的優化方向[18-19]。

1. 本文的創新之處

（1）以育人為本指導智能技術應用

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

（2）采納社會實驗的方法體系設計孝心素養析因實驗

社會實驗是強調隨機化 、重復性和干預控制的科學方法體系，教育行業更強調符合人的發展本質規律。本文的析因實驗是隨機的、具有可重復性，在凝練出的驅動因素中可對樣本之外的其他群體實施孝心育成干預，具有理論的科學性和實踐的操作性[20]。

2. 當前尚存在的局限之處

（1）目前僅限于孝心素養

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

（2）循證工作還有待大規模樣本觀察分析

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，可算作寬口徑樣本，但距離大規模樣本集尚有較大差距，后續的循證工作將持續積累大規模樣本觀察分析，在更接近真實育人規律的基礎上提出科學建議和可推廣機制。

參考文獻：

[1]李翔海.從“孝”看禮樂文明的現實意義[J].中國儒學，2014（00）.

[2]朱嵐.中國傳統孝道思想發展史[M].北京：國家行政學院出版社. 2011.

[3]《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》， 2019.

[4]高中建，張英敏.傳統孝文化在青少年道德教育中的價值探討[J].中國青年研究， 2008，2（98）：4561-4564.

[5]彭婷.論儒家孝道思想的倫理意涵及其公共性[J].衡陽師范學院學報， 2021，42（04）：39-43.

[6]季紅珍.基于“互聯網+”的幼兒孝心教育實踐研究[J].成才之路， 2017（26）：68.

[7]尹晶晶.自媒體在家庭孝道建設中的作用[D].山西師范大學，2017.

[8]孫傳寶.新媒體環境下的孝文化傳播策略[N].孝感日報，2019-10-19（004）.

[9]王飛躍.序：為什么要計算實驗[M]//薛霄.復雜系統的計算實驗方法——原理、模型與案例.北京：科學出版社，2020.

[10]薛平.思想實驗的認知機制[M].北京：科學出版社，2016.

[11]CRAWFORD K，CALO R.There is a blind spot in AI research [J].Nature， 2016，538（7625）：311-313.

[12]蘇竣，魏鈺明，黃萃.社會實驗：人工智能社會影響研究的新路徑[J].中國軟科學， 2020（09）：132-140.

[13]VAN DE POEL I.An ethical framework for evaluating experimental technology[J].Science and Engineering Ethics， 2016，22（3）：667-686.

[14]BLOM-HANSEN J，MORTON R，SERRITZLEWS. Experiments in public management research[J].International Public Management Journal，2015，18（2）：151-170.

[15]LIST J A，RASUL I. Field experiments in labor economics [C]/ / ASHENFELTER O，CARD D.Handbook of Labor Economics.Elsevier，2011：103-228.

[16]張紅紅，葛冬玲，相吉利.基于TAM模型的創新科技產品采用意愿研究[J].科技進步與對策，2010（18）：56-60.

[17]DINARDO J. Natural experiments and quasi-natural experiments [C]/ / DURLAUF S N， BLUME L E. Microeconometrics. London：Palgrave Macmillan，2010：139-153.

[18]HEY T，TANSLEY S，TOLLE K. The fourth paradigm：Data-intensive scientific discovery [C]. Redmond：Microsoft Research，2009.

[19]FURMAN J，SEAMANS R. AI and the economy [J]. Innovation Policy and the Economy，2019，19（ 1）：161-191.

[20]徐建，張文蘭.大規模在線學習是否影響小學生家長對子女信息化學習的態度？——基于對3793位家長的調查[J].電化教育研究，2021（06）：113-120.