□杜元蕊 张庆林
人工智能与课程教学的结合,是新时代基础教育高质量发展的重要动力与必然选择。人工智能赋能课程教学,为全面培养学生素质和技能提供了新场景,更强调系统全要素与学生需求为核心。当前实践仍面临赋能方向不准、创新不深、评价不全等困境。须系统梳理人工智能赋能课堂教学的技术破解路径,建设高素质教师团队以持续教学模式创新,立足学习兴趣实现全要素教学评价,推动人工智能赋能课堂教学转型落地实践。
关键词:教学数字化;人工智能赋能;课堂教学
人工智能的发展,快速引起社会经济各业态产生巨大变化。在这种背景下,2022年召开的全国教育工作大会也启动国家教育数字化战略,昭示技术已成教育革新的内驱,理念、学习、治理皆须重构。课堂教育依然是教学的主要场景,是教学育人的核心阵地。因此,在实践中的教学经验,探索人工智能引入教学环节存在的困惑,以及可以采取哪些策略促进人工智能赋能课程教学的转型,抛砖引玉为相关学科的教育变革者提供借鉴。
人工智能赋能课堂的本质
人工智能赋能课堂教学,就是要以数字技术为主要手段,以网络数据驱动课程教学,将信息技术融入到课程教学的全过程,激活课程教学发展活力,推动课程教学内在本质问题的有效解决,构建高质量体系,实现课程教学系统全要素的优化与高效。
人工智能赋能课堂教学的目标依然是培育人
党的二十大报告强调,教育须“落实立德树人的根本任务,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”。“培养人”是教育的根本属性和共同使命。即便数字技术融入教学各环节,教育的本质“传承文化、培育人才”的属性不会改。
进入数字化时代后,传统教学模式正面临着知识传播的形式、基础理论的理解与记忆、课程知识的应用与掌握等诸多方面的挑战。因此,课程在采用人工智能赋能课堂教学的过程中,须培养学生在认知层面上探索现实问题产生的原因、运用系统思维、创新思维去解决现实问题的关键能力,并引导学生将个人追求融入国家社会的价值追求之中,实现中华民族的伟大的复兴。
人工智能赋能课堂教学的保障是数据联动
在人工智能赋能课程教学实践中,发现利用数据资源激活课堂教学效率是人工智能赋能课堂教学的关键步骤。借助网络教学平台可以构建知识图谱和全流程的数据联动,能保障数字化赋能课堂教学顺利实施,诸如师生交互教与学信息数据、学生课堂讨论的数字化数据、学生作业完整质量的动态数据、学生学习小组的互动交流的数据等,实时采集师生互动、作答、研讨等全流程教学数据,并依据数据反馈及时调整教学内容和教学形式,使课堂教学更具有针对性和精准性。
实施人工智能赋能课堂教学,依然需要大规模、多模态的数据采集与融通,并利用人工智能技术监测学生学习进度、知识掌握程度、学生个性化学习需求等学习动态。同时,可以利用人工智能给学生解析学习过程中存在的问题,形成个性化学习知识点的多维度画像,实现课堂教学的全域映射与支持,推动课堂教学的数字化变革深入发展。
人工智能赋能课堂教学的关键是创新教学全要素
教学全要素主要包括教学目标、教学内容、教学方法、教学过程、教学效率、师生活动等环节,它们是相互关联的整体。创新教学全要素就是要使各教学要素紧跟时代步伐实现育人使命。人工智能赋能教学,可以利用数字化建构教学全要素逻辑联系,优化课堂教学思维,丰富教学内容展现形式,促成教学目标、教学内容、师生活动等要素在教与学中实现系统性创新。
人工智能赋能课堂教学遵循以学生为主体,促进教师对教学内容、教学内容的设计围绕学生个性化学习需求而展开。教学内容方面,借助知识图谱、图像、音视频、3D漫游等多模态呈现,调动多感官协同习得。教学活动方面,基于精准的学情诊断,构建个性化教学路径,依托评价反馈弹性调整活动,推进教学评一体化,提升教学效率。
人工智能赋能教学转型的实践困境
当前数字技术赋能教学的实践过程中,存在诸多现实困境,如教学的方向比较宽泛不够精准,课堂教学创新没有深入到课堂内容,教学评价不够全面等。
人工智能赋能教学方向和目标不明确
众多的课程在实施人工智能赋能教学过程中,停留在技术层面或教学内容的数字化展现层次上,有些课程甚至是为了体现人工智能数字化而实施数字化教学,普遍不清楚实施人工赋能教学的方向和目标。他们侧重教学工具的数字化,导致在技术乐观与教学效率悲观之间往复徘徊,形成重复试错的循环。
人工智能赋能教学的过程中,出现教学方向和目标不清晰的现象,其原因可能是“教学为何要使用技术”和“技术在何处体现教学”的认知存在分歧或技术掌握程度不够深入,未能系统研究其如何支撑教学、破解真实瓶颈。
人工智能赋能课堂教学创新性不够
技术工具的应用虽为教学实践带来新变,但也亟须构建新型教学模式。现实中,教师往往使教学迁就技术工具之用途,而非从真实课堂问题出发探索可行方法,以形成有效模式,再据此选择技术手段。
当前,教与学的理论未能及时跟上数字化技术的发展,混合教学、无边界教学等数字化的教学创新思路,仍缺乏可靠的理论基础。若数字新技术仅依附传统模式、为用而用,则教学瓶颈难题依然难以破解,全面塑造学生素质的目标依然难以达成。
人工智能赋能课堂教学评价不够全面
数字技术时代课程教学评价,已从单一的课程考试评价逐步发展到教学过程性评价,对学生的学习行为、学习态度、学习兴趣、学习模块内容等等都构建了以知识点、认知进展、学习状态等要素为特征的框架,以此预测成效、实现预警与干预。
然而,当前基于网络教学平台的教学评价,虽在数据采集与报告生成方面较为成熟,却仍多以累加测试成绩的方式构建学习画像、输出质量分析。此类方法既未综合考量认知与情绪等因素,难以精准识别学习动机、投入度与真实问题。其结果是,教学评价的相关数据很少能获得科学有效的数据支撑。
人工智能赋能课堂教学转型的策略
当前人工智能赋能课堂教学进行数字化转型,也离不开遵循教育规律、学习规律,同时采用新思维、新技术与课堂教学内容结合,系统化进行教育教学创新并付诸实践,全要素立体化地为每个学生供给个性化优质学习资源。
立足学习兴趣破解人工智能赋能课堂教学转型瓶颈
学生是学习的主体。人工智能赋能课堂教学,依然是数字化技术与教育教学的融合,这就要求教师采用人工赋能课堂教学时,依然需要遵循学生个性化地学习兴趣,持续探索教育教学本质,尝试合适的教学策略或路径方法去化解教学深层次的难题或瓶颈。因此,课堂教学应立足于学科内容的前提下,应当重点激发学生学习内驱力,同时促进学科内容的深度理解,支持学生创新思维和学以致用的培育。
例如,针对本科课程《公司治理》的董事会章节的内容,可以讲教学内容进行情景化模拟、趣味性探索、利用AR/VR等技术进行角色扮演;针对高管层激励内容的知识理解困难,可建立智能仿真模型,支持多视角交互与认知迁移;针对公司治理模式等复杂问题,可依托互联网聚合优质资源并构建索引,提供数字化资源,同时利用大数据记录过程与结果,引导学生逐步形成系统探究能力。
基于数字化技术持续开展教学模式的创新
运用数字化技术丰富教学全要素支撑,修善教学目标,是人工智能时代的教学模式必需的模式创新。这种模式,需要能够持续回答什么样的教学模式适应人工智能时代的学习需求,能够解决深层次的教学顽疾。在持续开展人工智能赋能课堂教学的过程中,需要积极探索“如何教”的新方法,实现学生学习需求与教学要素的动态契合。
在人工智能时代,教师依然是教学实施的主体,承担着课堂教学的主要使命。人工智能赋能教学新模式探索,需要专家型教师团队持续课堂教学改革。如,年轻的教师与学生成长的时代比较相近,他们基于教学实际,围绕着教学创新的具体问题,调整学科教学内容推动学生主动积极参与探究式、体验式、混合式等教学场景,并持续反思改进、迭代创新。组建跨学科深度融合型教师团队,是推动人工智能赋能教学创新的新探索,也是推动课堂教学模式创新因素。
构建多维度多层次教学评价系统
构建多维度多层次教学评价系统,是人工智能赋能课堂教学的应有之义。采用全要素人工智能赋能,已经在教学多场景、教学各环节、教学主体和教学工具上形成了多维度多层次的数据集。多模态的数据集可以模拟完整的教学过程,形成覆盖课前知识储备、课中知识覆盖、课后知识扩展的数据链,并以作业、讨论、分组任务、情景案例解析、小测验等生成的时序数据,克服以往单一、零散与延迟的教学评价,避免了教学评价的片面性和缺乏系统性的问题。
构建了基于人工智能的对学生学习资源利用、视频观摩、学习时长、参与线上讨论、小组任务完成、章节检测等多维度动态评价;人工智能教学还可以对资源与工具进行适应性和有效性评价。在此基础上,通过人工智能技术,多维度多层次的教学评价系统中,可以利用多模态技术支持教学诊断、教学模式挖掘、教学方法创新等合理化的改进,持续创新课堂教学形式。
小结
信息技术快速引起课堂教学的变革,已成为教学战略目标能否达成的重要手段。在人工智能嵌入当代课程教学的深度融合过程中,须紧握人工智能赋能课堂教学的本质,以数字化为基础,以数据融合为工具,以教学模式创新为引擎,完善教学全要素系统,优化数字资源供给,科学创建全过程性教学评价,实现教育全方面培育人的目的。
参考文献:
[1]习近平.高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗[N].人民日报,2022-10-26(1).
[2]王嘉毅,鲁子箫.规避伦理风险:智能时代教育回归原点的中国智慧[J].教育研究,2020(2):47-60.
[本文系广州工商学院高等教育教学改革项目“数字化赋能公司治理课程教学研究”项目编号:JXGG20231043的研究成果]
(作者单位:杜元蕊,南通理工学院商学院;张庆林,广州工商学院商学院)