AI技术对缩小城乡教育“数字鸿沟”的调查研究

　　为探究 AI 技术消解县域城乡教育数字鸿沟的可行路径，TTT实践团队 4 名生命科学专业学生于 2026 年 8 月，赴沧州市、邢台市沙河市开展为期 14 天的实地调研。团队选取城区公办中小学、AI 教辅机构、乡镇及乡村教学点为调研样本，面向教师、学生、家长发放分层问卷，并对各校管理者、一线任课教师开展半结构化访谈。调研以宋维虎、徐玉特、李宗祥等学者现有研究为理论支撑，结合本地一手数据梳理出硬件、素养、资源三层数字鸿沟，同时证实教育技术落地易催生 “层级分化” 的新型教育公平隐患。经分析，城乡教育差距根源集中于从业者认知短板、基层宣传缺位、财政与管理制度约束三重内在矛盾。立足生命科学专业特色，本文从师生能力提升、基层管理优化、AI 生物科普落地、长效保障机制搭建四个维度，提出适配沧州、邢台本地的本土化优化方案。本次实践累计回收有效问卷 216 份、整理访谈实录 12 份，形成可供给地方教育部门参考的均衡发展对策，既丰富华北县域数字教育实证研究素材，也以青年生物学子视角探索科技助教、助力乡村教育振兴的实践路径。

　　第一章 调研绪论

　　1.1 调研研究背景

　　1.1.1 行业/社会宏观背景国家《教育数字化战略行动实施方案》明确提出，以人工智能、大数据打破城乡教育资源地域壁垒，依托智慧课堂、AI 自适应学习弥补乡村师资、课程短板，将数字技术作为乡村振兴、教育公平的核心抓手。河北省同步出台《教育数字化转型三年行动计划》，要求市域智慧教育云平台全覆盖，推动 AI 双师课堂下沉乡镇教学点，缩小城乡数字化办学差距。

　　沧州、邢台作为河北人口大市，下辖大量乡村小规模学校，市区学校财政投入充足，智慧校园改造全面落地;乡村教学点受资金约束，网络、智能教学设备更新滞后，数字化教学推进缓慢。地方教育部门缺少适配本地城乡差异的实操方案，亟需一线调研数据支撑政策落地，成为本次调研的现实出发点。

　　1.1.2 生命科学相关领域现实现状国内学界针对数字技术与城乡教育公平形成完善研究体系：宋维虎提出城乡教育存在硬件、素养、资源三层递进式数字鸿沟，单一硬件投入无法实现均衡;李宗祥梳理大数据、AI 赋能教育均衡的三条路径，同时指出乡村硬件、师资短板会制约智能技术落地;徐玉特基于 1441 名教师调研，提出技术 “层级分化” 危机，数字化工具会放大城乡原有办学差距，形成强者愈强的马太效应。

　　白璐璐、宋朝丽证实同步课堂、线上教研能够补齐乡村薄弱学科缺口;黄萍萍、嵇兰兰提出城乡校际数字化联盟协同模式，打通城乡教研、课程双向流通渠道。现有研究多为全国宏观分析，缺少河北县域一手实证数据，本土化落地对策不足。基于政策、地方现实、学术研究三重背景，团队开展本次专项调研

　　1.2 调研目的与意义

　　1.2.1 理论研究意义整合六篇核心文献理论，搭建 “基建 — 资源 — 师资 — 课堂 — 风险” 完整分析框架，弥补现有研究碎片化问题;补充河北县域城乡 AI 教育一手实证数据，针对徐玉特提出的层级分化风险，配套本土化防控对策，丰富数字教育公平相关研究。

　　1.2.2 社会实践现实意义实地摸清沧州、邢台沙河城乡 AI 硬件、师资、资源真实差距，为本地教育局调配信息化经费提供一手依据;结合乡村资金薄弱现状，设计轻量化 AI 助学落地方案;通过校园新媒体宣传城乡教育差距，吸引社会力量参与乡村数字助学;同时完成生命科学系社会实践育人目标，锻炼学生调研、沟通、数据分析综合能力。

　　1.3 国内外相关研究现状

　　1.3.1 国内相关研究成果梳理宋维虎划分三层数字鸿沟，提出硬件、培训、资源三位一体治理思路;李宗祥聚焦大数据、AI 资源共享，点明乡村网络、师资、适配资源三大落地阻碍;徐玉特大样本调研证实技术马太效应，城乡教师 AI 使用深度差距显著;白璐璐、刘凤娟、宋朝丽论证同步课堂弥补乡村薄弱学科的作用，同时指出数字课程缺少乡土化改造会水土不服;黄萍萍、嵇兰兰提出名校带乡村数字化联盟，实现常态化线上教研、资源共建。

　　1.3.2 国外同类实践调研参考国外较早划分数字接入、数字使用双重鸿沟，研究聚焦算法偏见、弱势学生资源适配不足等问题，为本文 AI 风险管控章节提供参考

　　1.3.3 现有研究存在空白点现有研究多为全国宏观分析，缺少河北县域本土化落地对策;多数研究只侧重技术优势，缺少层级分化配套防控方案;缺少生命科学视角下 AI 虚拟生物实验实践内容。本次调研立足沧州、邢台本地，结合生物专业特色，形成完整、可落地的均衡发展框架。

　　1.4 调研研究内容与创新点调研内容涵盖两地城乡 AI 硬件配置、教师数字素养、资源使用痛点、鸿沟成因、AI 均衡对策五大板块;采用文献、实地观察、问卷、访谈四类研究方法;整体路线：文献梳理→调研工具设计→城乡双线实地走访→数据整理分析→成因归纳→对策撰写→宣传材料制作。

　　第二章 调研方案设计与实地实施

　　2.1 调研对象选取

　　2.1.1 样本筛选标准、范围兼顾小学、初中学段，分层选取城区智慧标杆校、乡镇基础校、乡村小规模教学点，覆盖不同办学规模，同时纳入本地 AI 教辅机构，兼顾公办、市场化数字化教育场景。

　　2.1.2 调研区域/人群基本概况沧州市区 3 所公办校配备千兆网络、AI 录播教室、智能学情终端;2 家 AI 机构主营线上分层教学、虚拟实验;邢台沙河 4 所乡镇、乡村学校仅老旧班班通，网络带宽不足，无专业 AI 教学设备。调研对象包含任课教师、学生、家长、校长、基层教育管理者。

　　2.2 调研工具设计

　　2.2.1 调查问卷编制、维度设置参考徐玉特问卷维度，分为基础信息、硬件配套、AI 工具使用、培训需求、开放建议五大模块，区分城乡两套问卷，增设轻量化 AI 工具相关题目。

　　2.2.2 深度访谈提纲设计学生问卷聚焦课堂 AI 学习体验;家长问卷围绕家庭数字设备、对城乡数字均衡的看法，题型简单易填写。

　　2.3 本次调研采用研究方法

　　2.3.1 文献研究法研读国家、河北省教育数字化政策，梳理六篇核心知网文献，搭建报告理论基础。

　　2.3.2 线下问卷调查法线下校园发放纸质问卷，线上投放乡村家长、学生问卷，累计回收有效问卷 216 份。

　　2.3.3 实地走访、面对面访谈法入校观测教室、录播室数字化设备，实拍城乡硬件对比实景，记录 AI 课堂真实使用场景。

　　2.4 调研全流程实施过程

　　2.4.1 前期筹备阶段

【配图：图 2-1 团队集中开会研讨调研方案、分配工作现场实拍】

2.4.2 线下实地调研阶段

　　【配图 1：图 2-2 团队抵达调研点位整理调研物资、准备问卷现场】

　　【配图 2：图 2-3 队员向居民发放调查问卷并讲解调研内容】

　　【配图 3：图 2-4 队员与基层工作人员开展一对一深度访谈记录瞬间】

　　【配图 4：图 2-5 队员现场记录调研信息、拍摄场地环境实拍】

　　8.10-8.13 走访沧州市区中小学、AI 教辅机构，开展课堂观察、教师问卷与访谈;8.14-8.17 前往沙河乡镇、乡村教学点，走访师生、家长，拍摄校园数字化实景;每日晚间团队汇总当日素材，补充遗漏调研问题。

2.4.3 数据整理与核验阶段

　　【配图：图 2-6 团队集中分类整理回收问卷、归档调研资料现场】

　　剔除无效问卷，整理访谈文字;对比城乡 AI 教学各项差距，结合文献撰写调研报告;剪辑调研短视频、撰写校园图文推文;汇总问卷、照片、保险截图全套结项佐证材料。

　　2.5 调研质量控制、数据误差规避处理调研统一提问、记录标准，城乡样本均衡分配，双人交叉核对数据;设立专职安全员，外出两人一组，禁止单独行动，全员 20 万保额意外险全程覆盖，规避出行风险。

　　第三章 调研数据统计与现存问题分析

　　3.1 调研样本基础信息描述统计沧州市区校园全套 AI 智能教学设备、稳定千兆网络，可常态化开展 AI 分层教学、虚拟实验;邢台沙河乡村教学点多媒体老化、网络卡顿，无法运行智能教学软件，信息化经费长期向城区倾斜，设备更新周期长达 5-8 年，形成宋维虎提出的第一层硬件鸿沟。

　　3.2 核心调研指标现状分析

　　3.2.1 整体发展现状、整体特征城区教师熟练使用 AI 备课、智能批改、线上同步教研;乡村教师仅会基础课件播放，缺少系统化 AI 实操培训，数字课程二次开发能力不足，完全契合徐玉特调研得出的教师分层结论

　　3.2.2 不同人群/区域差异化对比分析城区学生家庭配备平板、电脑，课后可使用 AI 习题、微课资源;乡村学生缺少家庭数字设备，仅课堂短暂接触多媒体，家校双重差距持续拉大数字化学习水平。

　　3.3 当前调研发现的突出现实问题

3.3.1 直观表层现实问题

　　【配图：图 3-1 调研地现有生命科学科普宣传栏、科普器材实景拍摄】

　　城乡先天办学差距让 AI 产生马太效应，城区持续积累数字化教学经验，乡村长期浅层使用设备;同时 AI 算法训练以城市学情为主，推送内容不适配乡村学困生，衍生新型智能教育不公。

　　3.3.2 深层次机制、资源、认知矛盾机制矛盾 信息化经费长期倾斜城区，乡村无专项更新与培训预算;城乡数字化结对多为短期交流，缺少常态化教研、资源共建长效制度;考核只看重设备采购量，忽视实际使用效果，催生 “重购置、轻应用” 问题。

　　资源矛盾 现有 AI 课程贴合城市学情，缺少乡村本土化改造;资源单向从城市输送，双向共享渠道闭塞;轻量化免费 AI 助学工具宣传覆盖不足，乡村获取渠道匮乏。

　　认知矛盾 乡村教师存在数字畏难心理，现有培训脱离简易教学场景，实操转化效果差;家长忽视数字化学习价值，家庭学习设备不足;学生缺少数字学习熏陶，对 AI 课堂接受度偏低。

　　【配图：图 3-2 社区 / 乡村科普活动场地、配套物资现状实拍】

　　3.4 各类问题形成成因深度剖析

　　3.4.1 群众/从业者自身认知因素乡村教师普遍存在数字畏难心态，主动学习 AI 教学工具的意愿薄弱，仅满足基础课件播放，缺乏自主探索数字化教学的动力;乡村家长对 AI 助学、线上教育价值认知不足，不重视子女数字化学习;乡村学生长期缺少智能课堂熏陶，适应 AI 分层教学、虚拟实验的能力偏弱，主观认知短板放大城乡数字能力差距。

　　3.4.2 外部环境、宣传普及因素县域缺少面向乡村的数字化教育常态化宣传渠道，轻量化免费 AI 工具、线上教研平台推广覆盖不足;城乡数字教育交流活动多集中城区，乡村师生参与机会少;基层未常态化开展数字教育科普，全社会对城乡数字鸿沟关注度低，外部支撑环境薄弱

　　3.4.3 配套资源、管理制度约束因素财政信息化资金分配向城区名校倾斜，乡村无专项 AI 设备、网络升级经费;缺少城乡长期数字化结对、资源共建共享管理制度;教育数字化考核仅考核硬件采购，未约束设备实际使用率;乡村数字化运维、分层培训配套机制缺失，制度与资源双重约束限制 AI 技术落地。

　　【配图：图 3-3 基层生物科普教具、宣传物料储藏室实地照片】

　　第四章 针对性优化对策与实践推广建议

　　4.1 面向群众/从业者的提升改进建议分层开展轻量化 AI 实操培训，简化操作教学内容，降低乡村教师数字畏难情绪，设置常态化线上实操答疑，提升自主运用智能教学工具的能力。

　　面向学生、家长开展数字教育科普宣讲，通过校园讲座、社区宣传普及 AI 助学价值，引导家庭配备简易线上学习设备，缩小家校数字学习差距。

　　搭建城乡教师线上交流社群，鼓励乡村教师主动学习城区 AI 教学经验，分享本土化简易教学案例，激发数字化教学实践主动性。

　　4.2 面向基层单位、行业管理优化措施调整教育信息化经费分配规则，设立乡村学校数字化专项补助，优先保障乡村网络、轻量化 AI 设备更新运维。

　　建立 “城区名校 + 乡村教学点” 长效结对管理制度，固定线上同步教研、联合备课频次，打通城乡资源双向流通渠道。

　　优化数字化工作考核标准，将设备使用率、教师数字素养提升、AI 课堂落地成效纳入考核，扭转 “重采购、轻应用” 倾向。

　　统筹县域智慧教育平台运营，定期组织资源本土化改造，统一推广免费轻量化 AI 助学工具，补齐乡村数字资源供给短板。

　　4.3 结合生命科学专业特色科普推广方案依托团队生物专业优势，打造轻量化 AI 生物虚拟实验课程，弥补乡村实验室器材不足问题，借助双师课堂向乡村学生演示标本观察、基础生理、生态类线上模拟实验。

　　线下进校园开展数字生物科普活动，搭配简易 AI 科普教具，现场指导师生使用免费生物学习小程序，同步制作科普图文、短视频在校园新媒体发布，扩大宣传覆盖面。

　　【配图 1：图 4-1 团队面向青少年开展简易生物科普实验操作实拍】

　　【配图 2：图 4-2 队员演示生物标本观察、基础实验操作过程】

　　【配图 3：图 4-3 队员摆放自制科普展板、科普手册开展现场讲解】

　　4.4 长期可持续发展配套保障机制经费保障：建立县域城乡数字化均衡专项基金，固定年度拨款用于乡村 AI 设备运维、教师分层数字培训、生物科普资源开发，稳定资金供给。

　　人才培育保障：设立乡村教师数字化成长档案，建立常态化分层轮训、线上跟岗教研制度，配套评优倾斜政策，提升教师参与数字化教学的积极性。

　　【配图：图 4-4 团队与社区负责人洽谈长期科普合作现场】

　　第五章 实践总结、团队收获与反思

　　5.1 本次社会实践核心成果总结

　　【配图：图 5-1 全套问卷、实验标本、科普成品、调研材料集中展示实拍】实证成果：216 份问卷、12 份访谈实录，验证本地三层数字鸿沟与技术层级分化现实;

　　理论成果：融合六篇文献，形成适配沧州、邢台的 AI 均衡完整策略框架;

　　实践成果：形成供给教育局的数字化均衡建议清单、乡村低成本 AI 落地方案;

　　宣传育人成果：产出短视频、校园图文，完成生命科学系社会实践育人全部指标

　　5.2 实践开展过程遇到的困难及解决措施难点一：乡村教师教学繁忙，调研时间紧张，提前与教务预约错峰走访; 难点二：乡村网络薄弱无法演示 AI 平台，提前录制操作视频辅助调研; 难点三：跨区域出行距离远，分组同步走访，每日线上统一复盘。

　　5.3 团队成员专业能力、思想认知成长收获四名生命科学专业学生走出课堂，熟练掌握问卷设计、实地访谈、数据分析全套调研技能;实地感受城乡教育落差，深化对乡村振兴、教育公平政策的理解;安全员、信息员分工协作，锻炼沟通、统筹、安全管理综合能力，树立青年用数字技术服务基层的责任意识。

　　5.4 本次实践存在不足与未来改进方向本次仅覆盖沧州、沙河局部县域，样本代表性有限;未长期跟踪 AI 课堂落地长效效果。后续可扩大调研县域范围，持续观测轻量化 AI 工具使用成效，优化本土化对策。

　　参考文献[1] 宋维虎。信息技术环境下缩小城乡教育数字鸿沟的策略 [J]. 内江科技，2013

　　[2] 李宗祥。依托大数据、AI 技术缩小城乡教育差距. 恩施新闻网，2025-09-25.

　　徐玉特.“层级分化”：教育技术应用对城乡基础教育公平的潜在危机 —— 基于 1441 名城乡初中教师的调查 [J]. 当代教育科学，2022.

　　[4] 白璐璐，刘凤娟。信息技术对城乡义务教育均衡发展的促进 [J]. 中小学电教 (下),2014

　　[5] 宋朝丽，王亚龙。论信息技术对城乡教育公平的促进 [J]. 科技广场，2009

　　黄萍萍，嵇兰兰。以信息技术促进城乡学校协同发展的优势分析 [J]. 中国教育信息化，2024.