乡村振兴背景下智能科技赋能留守儿童教育的路径探索

一、引言

党的二十大报告指出“全面建设社会主义现代化国家，最艰巨最繁重的任务仍然在农村”，同时提出“发展素质教育，促进教育公平。加快义务教育优质均衡发展和城乡一体化，优化区域教育资源配置”。农村留守儿童作为乡村教育的特殊群体，其教育质量直接影响乡村人力资本积累与可持续发展。2023 年 8 月教育部发布的教育统计数据显示，2023 年义务教育阶段农村留守儿童的数量达 1550.56 万。这类儿童普遍面临亲情缺失、教育资源匮乏、科学素养不足等问题，传统教育模式难以满足其个性化发展需求。

智能科技的快速发展为教育公平提供了新路径。高职院校作为高技能人才培养的主阵地，拥有智能机器人、人工智能等领域的专业资源与校企合作优势。本研究依托广东省继续教育质量提升工程教学改革与研究实践项目，以“智能科技赋能留守儿童教育”为切入点，通过构建“课程资源开发-师资团队建设-增值评价体系-协同机制构建”四位一体路径，探索高职院校服务乡村振兴的实践模式，旨在通过科技赋能弥补乡村教育短板，为同类院校提供可参考的经验。

二、相关研究现状

农村留守儿童教育研究研究围绕角色危机、数字赋能、政策演变及动态成长等维度展开。乡村教师作为留守儿童教育的核心主体，面临“多角色与少自由”“高付出与低回报”的冲突[1]，需通过角色类型化、精神关怀与生态环境优化缓解危机[2]。数字技术的介入为教育资源均衡提供了新路径，县域学校通过数字化工具提升教学效率，但也存在使用率低、课堂碎片化等问题[3]。政策层面，研究梳理了从“基本保障”到“乡村振兴”的演变逻辑[4]，强调需完善寄宿制、社会关爱等机制[5]。生命历程理论视角下，留守儿童频繁转学、亲子关系疏离等的“动态成长”特征对教育支持提出新要求[6]。此外，家校共育被视为关键路径，通过网络平台与多方协同可弥补亲情缺失[7-8]。

智能科技教育应用聚焦技术赋能教育公平与质量提升，核心围绕 STEM 教育、泛在科学教育及教育智能体展开。STEM教育通过跨学科整合弥补乡村理科资源短板，其“做中学”模式可激发留守儿童兴趣[9]，但乡村 STEM 教育面临资源不足、师资短缺等短板[10]。泛在科学教育基于“任何时间、地点”的学习理念，推动科学教育与生活场景结合[11]，科学绘图、教育智能体等工具则通过可视化、个性化支持提升科学思维[12-13]。教育智能体作为技术赋能的关键载体，具备多模态内容生成、个性化学习支持等特征，可破解乡村学校“课程开不出”的难题[14]。此外，乡村 STEM 教育需结合本土资源开发课程，搭建城乡共享平台[10]，而科学精神培育与家校社协同则是提升教育质量的重要支撑[15]。

在上述背景下，本研究紧扣乡村教育痛点，通过智能科技与留守儿童“动态成长”“情感需求”的适配性研究，探索“技术补位+情感赋能”的实践模式，既回应了教育资源不均衡的现实困境，又为乡村教育振兴提供可复制的科技赋能样本，具有重要的实践价值与时代意义。

三、四位一体路径的实践探索

（一）课程资源开发：构建儿童适用的智能科技课程体系

针对留守儿童具象思维为主、注意力集中时间短等认知特点以及乡村教育设备有限、师资薄弱等条件，项目团队以“低成本、易操作、强互动”为原则，开展课程资源开发，形成“载体选择-内容改造-资源库建设”的完整链条。

1.载体选择：适配儿童认知的智能科技工具

选取小型人形机器人，其动作拟人化，易引发情感共鸣；STEAM 编程机器人，模块化设计，降低编程门槛；电动积木，安全环保，适合小组合作；电子电路积木，操作方便，可直观展示电路原理；鲁班锁，展示传统工艺与现代科技结合特点等五大核心载体。例如，鲁班锁课程通过“拆解-观察-复原”的过程，既传承非遗文化，又渗透工程思维；太阳能机器人课程则结合“碳中和”思政元素，培养环保意识。

2.内容改造：融入乡土元素与思政教育

课程内容开发遵循“城市化、强本土化”原则。例如，在《智能科技在传统艺术中的应用》微课程中，结合粤西地区的醒狮、飘色等非遗文化，设计“编程控制醒狮灯光秀”项目；在“机器人讲党史”活动中，通过编程让机器人讲述本地革命历史，如信宜怀乡起义等，增强文化认同。同时，所有课程均嵌入爱国主义、安全意识、团队协作等思政元素，如：中国航天机器人案例、机器人操作规范、小组完成机器人任务等，实现“科技教育+德育”的有机融合。

3.资源库建设：形成可复制的课程包

依托学院机器人专业群资源库尤其是智能机器人国家级教学资源库等平台载体，整合企业提供的教学案例，如优必选教育机器人课程包、院校开发的课件及乡村教师的教学反馈，最终形成包含 21 套课件讲义、35 个实训项目、120 个微视频、40 个应用案例的资源库。资源库采用“基础版+定制版”模式：基础版适用于大多数乡村学校，定制版可根据学校特色调整内容。例如，为适应山区学校设备不足的情况，开发“手机 APP 模拟机器人编程”课程，降低实施门槛。

（二）师资团队建设：打造层次化金牌讲师团

针对乡村学校智能科技师资匮乏、高职院校教师缺乏乡村教育经验的痛点，项目团队构建“内培外聘、多元联动”的师资建设模式，形成“核心层-中间层-外层”的层次化讲师团，具体路径如下：

1.内培：高职教师的专业能力提升与角色延伸

学院通过“双师型教师”培养计划，组织智能机器人技术专业教师参加儿童心理学、乡村教育学等专题培训，提升其跨学科教学能力。例如，安排教师到乡村小学跟岗实习，了解留守儿童的学习特点与需求；邀请乡村教师参与课程设计，将乡土经验融入教学内容。目前，校内已培养 10 名“智能科技+儿童教育”双栖教师，其中 6 名教师获评省级农村科技特派员。

在此基础上，团队创新性地将“中小学科技副校长”纳入内培体系：通过学院奖励性绩效管理办法等制度鼓励团队成员积极报名担任中小学兼职副校长，目前已选拔 15 名科技教师参与，其中 5 名已正式任职。兼职科技副校长负责衔接高职课程与乡村教学需求，定期开展“同课异构”教研活动——即高职教师与乡村教师针对同一教学内容设计不同教学方案，通过课堂展示、学生反馈、专家点评等环节，推动教学理念与方法的融合创新。例如，在《太阳能机器人制作》微课程中，高职教师侧重编程逻辑讲解，乡村教师结合本地传统工艺设计机器人外观，双方通过“同课异构”实现技术与文化的有机融合。

2.外聘：整合多方资源，强化社会力量参与

企业工程师：前沿技术与产业案例的“输送者”。借助校企合作资源，联合优必选、越疆科技等行业龙头企业组建“企业科技导师团”，邀请行业经验的工程师担任兼职讲师。企业工程师凭借一线技术经验，可为课程注入最新行业动态与应用案例。例如在《机器人编程》微课程中，工程师现场演示工业机器人的调试与维护，拓宽学生对智能科技的认知边界。此外，企业还通过捐赠智能编程机器人套件等方式提供教学设备支持，降低乡村学校的硬件门槛。

学生社团：创新活力与实践经验的“催化剂”。动员校内科技类学生社团参与乡村教育帮扶，将其打造为“流动的科技课堂”。社团成员通过大手拉小手模式，与留守儿童开展结对辅导：一方面，社团成员利用自身 3D 打印、Arduino 编程等技术特长设计趣味科技活动，激发留守儿童的探索兴趣；另一方面，社团成员在与留守儿童的互动中，反哺自身对教育公平、科技伦理等问题的思考，实现教学相长。例如，机器人社成员带领留守儿童用废旧材料制作太阳能小车，既培养了环保意识，又提升了动手能力。

镇社工团队：在地化服务与需求对接的“桥梁”。镇社工团队作为基层服务的重要力量，虽每年开展小组活动，但存在科技素养不足、活动科技含量低等问题。项目团队通过与镇村协调，将社工团队纳入讲师团，为其提供智能科技工具使用、科技类活动策划等科技赋能专项培训，并协助其结合乡村实际需求策划科技小发明、智能助老等主题科技实践活动。同时，团队为社工团队配备简易编程机器人、科学实验套装等多样化科技教具，降低活动实施门槛。例如，在科技助老活动中，社工团队在高职教师指导下，利用智能手环监测老人健康数据，结合编程知识设计健康提醒小程序，既提升了老人的科技体验，又增强了社工团队的服务能力。

3.联动：建立常态化合作机制

通过“每月线上教研+每季度线下研讨+每学期联合授课”的模式，促进三类师资的深度融合。例如，在 2024 年“碳索未来”环保科普活动中，学院教师讲解太阳能原理，企业工程师展示光伏板应用场景，科技副校长协调课程时间，学生社团成员带领儿童动手制作太阳能小台灯，形成“理论-实践-互动”的立体教学模式。

(≡) 增值评价体系：科学衡量教育成效

针对传统考试评价不适用于科普教育的局限，项目引入增值性评价理念，从能力性指标、社会性指标两个维度评估培训效果，构建“前测-过程-后测-追踪”的全流程评价体系。

1.指标设计：基于教育目标的科学分解

以学生的全面发展为视角，从能力性指标、社会性指标两个维度对学生参与科教培训前后的发展进行评估。能力性增值是指一般认知技能和专业技能的增长，社会性增值是指包括积极情感与态度的增长，具体指标体系如表 1。权重赋值采用德尔菲法、层次分析法的组合方法确定，综合考虑了智能科技教育的能力培养为主的核心目标、留守儿童社会性与情感支持的发展需求及设备操作、团队协作等落地指标实践可行性，确保各维度重要性均衡且符合教育规律。

评价流程包括：培训前测（基线数据）、培训中观察（过程记录）、培训后测（效果对比）及 3 个月后追踪（长期影响）。前测采用标准化量表；中测通过课堂观察表记录儿童的参与度、协作情况；后测结合实操考核、作品展示等方式；追踪则通过家长问卷、教师访谈收集长期行为变化数据。例如，对 2024 年参与机器人 DIY 培训的 105 名儿童进行前后测，结果显示：观察能力平均提升 27% (p<0.05) ），团队协作能力评分从 3.2 分提升至 4.1 分（满分 5 分，p<0.01），83%的儿童表示“更愿意主动探索科技问题”。

3.结果应用：反哺课程与教学优化

评价结果不仅用于衡量培训效果，更作为课程改进的重要依据。例如，通过分析发现《电子电路积木》微课程中部分儿童因操作难度过高产生挫败感，项目团队随即调整课程难度，增加分步指导手册、同伴互助等环节；针对社会性增值中“健康仪表”提升较慢的问题，新增科技礼仪微课程，强化儿童的文明表达与情绪管理。

（四）协同机制构建：形成多方联动的教育生态

为确保课程有效落地，项目团队构建“高职院校+乡村学校+企业+社区”的协同机制，通过“三结合”模式形成教育合力。1.时间结合：课外科普与假期集中培训互补

针对留守儿童平日学校学习任务重、需承担家务等实际，培训以寒暑假集中活动为主，结合日常周末“流动科技课堂”形式开展。例如，2024 年暑期开展“科技润心 筑梦未来”系列活动，组织留守儿童开展连续 5 天的机器人编程特训营；日常则由科技副校长、农村科技特派员每月到村小开展 1 次 15 分钟微课堂，讲解智能科技小知识。

2.主体结合：多元主体角色分工与协作

高职院校主要负责提供课程开发、师资培训、设备支持等核心资源；乡村学校提供场地、生源组织，协助课程本土化调整；企业负责提供行业案例、技术指导与设备捐赠；社区负责提供活动场地，协助招募留守儿童；镇政府提供政策支持，如将项目纳入社工组织考核范畴等。

3.场景结合：校内课堂与校外实践融合

突破传统教室限制，将培训场景拓展至乡村文化广场、社区服务中心、企业车间等。例如，在信宜市平塘镇厚垌村的“变废为宝”手工小组活动中，利用村文化广场的空地设置创意工坊，儿童用废旧塑料瓶、木板等材料制作智能垃圾分类模型；在金湾区藤山社区的“科技助残”活动中，邀请残障人士分享科技辅助设备的使用体验，培养儿童的同理心与社会责任感。

四、实践成效与反思

（一）主要成效

留守儿童综合素养显著提升：两年累计开展培训 5284 人次，结项调研显示，81%的儿童能独立完成简单机器人搭建，85%表示“对科学课更感兴趣”，76%的家长观察到孩子“更愿意分享学校趣事”。以信宜市平塘镇中心小学为例，参与项目的儿童在 2025 年春季学期科学课成绩平均分较未参与学生高 12 分。

高职教育资源辐射效应凸显：通过联合科技副校长、企业工程师、社工团队等力量，学院智能科技专业资源实现“走出去”，与 12 所乡村小学建立长期合作关系，学院共有 3 个团队获批承担广东省第二轮“百千万工程”农村科技特派员重点派驻任务。

乡村振兴教育帮扶模式创新：项目探索出“科技教育+劳动实践+职业启蒙”的复合模式，为职业院校服务乡村教育提供了“课程开发-资源下沉-多方协同”的实践路径。例如，2025 年与阳江市高新区平岗镇合作的“AI 赋能成长”项目，已被当地教育局列为"乡村振兴教育示范项目"，吸引 2 家企业参与捐赠智能教育设备。

（二）存在问题与改进方向

课程适配性仍需优化：部分乡镇学校设备不足，导致课程实施依赖学院流动设备。未来需开发低成本替代方案，降低实施门槛；同时，加强与当地教育部门的合作，争取专项经费用于设备采购。

评价体系需进一步完善：现有评价以定量数据为主，对儿童情感态度的质性分析不足。下一步将引入叙事研究法，通过儿童日记、访谈记录等方式，深入挖掘科技教育对其价值观的影响；此外，探索建立数字化成长档案，动态记录儿童的学习轨迹