智能技術賦能課改與教研創(chuàng)新

　　黨的二十屆三中全會明確指出，“推進教育數字化，賦能學習型社會建設，加強終身教育保障?！币灾悄芗夹g賦能課程建設、教學改革及教科研轉型，是推進教育綜合改革和教育數字化轉型的重要內容，也是新時代培養(yǎng)全面發(fā)展的時代新人的需要?！?/strong>

　　當前，人工智能、大數據、VR/AR等新技術日新月異，教與學的時空大大拓展。緊跟新時代、新技術的發(fā)展趨勢，不斷推進智能時代學校課程教學及教研變革，是提升課程整體育人與學科綜合育人實效、提高課堂教學質量及促進教師專業(yè)成長的重要途徑。

　　拓展智能時代

　　課程內容與形態(tài)

　　有專家研究指出，人工智能技術在教育領域的應用場景至少有9種：課程改革、微格教學、智能輔導、自適應學習、沉浸式學習、自動測評、課堂評價、數據決策和智能治理等。其中，課程是學校育人的重要載體，智能時代課程形態(tài)的變化，要從“面向人人”走向“適合人人”，進而“發(fā)展人人”。

　　虛實結合是新時代學校課程的基本形態(tài)。智能時代的學校課程設置，越來越體現出線上與線下融合的特點。課程的表現形態(tài)和載體不再只是教科書、練習冊等。為此，學校需要拓展教學空間，提供更加豐富的、多元化的課程，以滿足學生個性化的學習需求。傳統的線下課程受到時間空間限制，是有限的，而虛擬空間的在線課程空間是無限的，可以支持學生無處不在地學習。通過手機、平板，學生可以在教室里學習，或者在校外考察中學習，也可以在其他非正式場合學習，還可以在日常生活中學習。學校應在了解學生個性化需求的前提下，開設在線課程，形成因人而異、各不相同的課程方案。

　　傳統的線下課程實施方式是每節(jié)課40分鐘、一天7至8節(jié)課，其中大部分課時用于知識傳授。從長遠來看，課程的知識教學部分將會逐步被人工智能取代，課程育人即課程促進學生能力和素養(yǎng)發(fā)展的功能，將以跨學科、綜合性的課程教學形態(tài)呈現出來。

　　智能時代教師的工作形態(tài)也將發(fā)生變化，會更加強調學習任務的設計與開發(fā)、個性化學習指導、綜合性學習活動組織等。部分知識傳授的工作被人工智能取代后，育人的工作對教師而言更重要。未來的課堂教學形態(tài)可能是這樣的：課前工作是智能備課、電子簽到，課中開展針對性教學、在線教學、深度互動、實時記錄、開放資源、個性化指導、過程監(jiān)控、環(huán)境管理，課后會變成智能批閱、智能分析等。教師與人工智能實現人機結合、優(yōu)勢互補，工作效率將大幅提高。教師會將更多時間用于處理更高層次的問題，能顯著提高教育體系的生產力。

　　在智能時代，數據將成為課程的核心要素，數據可以嵌入學生的學習、教學、評價及學校的教科研、管理、培訓、服務等多個業(yè)務環(huán)節(jié)。數據也將成為課程、教學最重要的資產，教學過程既使用數據又生成數據。班級、實驗室、課本和課程是最重要的數據平臺，連接各種孤島式的系統，在課程、教學、科研業(yè)務流程中形成無縫連接的數據流。

　　深化智能時代融合式教學改革

　　信息技術為教育教學方法創(chuàng)新提供了各種可能，通過教育數據挖掘和學習分析、深度學習等技術，能實時監(jiān)測學習者的學習進度與狀態(tài)，刻畫知識圖譜、能力圖譜，為學習者提供全面、有效的智能診斷、資源推送和學習輔導等服務，支持差異化的“教”和個性化的“學”。

　　為此，學校應改造傳統教學環(huán)境，為學生提供更加便利、智能、有效的融合式教學場景，以科技力量助力優(yōu)質教育資源的均衡配置，采用在線授課、在線輔導等方式，隨時幫助學生消化重點、難點、疑點問題。

　　融合式教學與MOOC（慕課）教學不同，更強調現場教學互動，包括不同學習者之間的遠程互動，因此要做好學習小組建設，完善在線討論機制和督課系統，全程跟蹤反饋學生學習情況，課堂提醒、課堂問卷與課后反饋相結合，幫助學生養(yǎng)成良好的學習習慣。

　　推進信息技術與教育教學的深度融合，應采用多元學習方法，實施“主講+助教”“答疑+督課”等模式開展教學活動。教師作為主講人，承擔課堂教學的主要任務，而人工智能（如智能機器人）則可以成為專業(yè)助教，負責答疑、督課以及對學生學習情況進行統計分析、跟蹤反饋，為改進教學和開展個性化輔導提供參考依據。

　　在智能時代，我們可以通過智能技術采集學生學習過程中的多模態(tài)數據，應用各種模型進行分析，了解學生的學習狀態(tài)、知識誤區(qū)、認知能力、學習風格、注意力、情緒情感和學習軌跡等方面的情況，從而建立起注重過程評價和增值評價、注重學生發(fā)展核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教育測量與評價體系?；谥悄芗夹g的發(fā)展性評估報告，可以支持學校實現因材施教，也可以為學生提供個性化、可視化的反饋信息，幫助學生做好學業(yè)規(guī)劃。

　　推進智能時代教育科研轉型

　　在學校里，適應一線教學需求的智能助教系統，可為教師提供全程助教支持，幫助教師完成查找資源、批改作業(yè)、在線答疑等輔助性工作，支持教師課堂教學，建立智能、快速、全面的教育分析系統，實現人機共教。

　　新的技術對推動教科研方式轉變具有重要作用和積極意義。學校應以人工智能、大數據、區(qū)塊鏈、5G等技術集成應用為引擎，加速形成數字教育創(chuàng)新發(fā)展的技術體系，加快數字教育勢能釋放。這也為中小學教科研帶來很多新的研究課題，比如：如何構建覆蓋全學科全鏈條課程資源的“空中課堂”；如何打造智能化、數據化、浸潤式、虛擬化的融合課堂，促進線上線下教育融合發(fā)展；如何利用優(yōu)質數字資源和網絡構建不同形態(tài)、靈活、高效的學習共同體，實現自主學習、探究學習、協作學習等多種形式的智能化學習；等等。

　　傳統教科研主要圍繞物理空間——教室里的教學活動而展開，在智能時代，教研視域應轉向虛實結合的三維空間，具體包括物理空間（數字化教室、各種終端設備及教育教學器具）、資源空間（整合集成了各種云端資源、學科工具和教科研資源）、社交空間（網絡學習空間、虛擬學習社區(qū)、協作學習與協同工作平臺、管理評價與服務平臺）。

　　學校應搭建新技術背景下的校本教研平臺，構建全時態(tài)、多場景、廣覆蓋的教育大數據資源庫，聚焦學生學習監(jiān)測、教育評估監(jiān)測、學生體質健康監(jiān)測、教育科研評估等主題，提供相應支持與服務；應推動各學段、各學科及各類教育信息系統深度整合，加強數字化資源的共建和共享；以教研組為單位建立組內資源庫，同時通過技術手段實現各學科間的資源共享和聯合教研、跨學科教研。

　　學校應創(chuàng)設沉浸式研究環(huán)境，通過語音識別、人臉識別、行為識別，以及腦機接口、可穿戴設備、虛擬仿真沉浸系統等手段，著力提升信息化科研的交互性、臨場感、操作性，激發(fā)教師參與科研的積極性。

　　大數據技術支持教師將教科研的過程數據化、全息化，通過網絡抓取、富媒體和感知技術，對教師特征數據、教科研心理數據、社會交互數據、教科研行為數據、教科研成果數據等進行多源數據采集和綜合聚類分析，實現全息精準的教師畫像。學校應在此基礎上，強化應用場景智能關聯，精準高效服務教研，對照教師個體畫像，促進教師的專業(yè)發(fā)展；整合教師群體畫像特點，開展循證管理；關聯教科研資源，為教師推薦自適應式的資源。學校在推進教科研轉型過程中，還要注重提高教師運用信息技術改進學生診斷與評價的能力，開展學生使用學習終端設施及學習行為的研究。

　　當前，人工智能作為最具革命性的前沿技術，呈現出群智開放、深度學習、智能探究等特征。我們應把握時代機遇，推進教育科研與現代科技深度融合發(fā)展，從而激發(fā)教育發(fā)展新活力，推動課程教學改革取得新成果。

　　（作者系北京實驗學校教育集團科研副校長，歷史特級教師、正高級教師，北京大學博雅教育研究院客座教授）

《中國教育報》2024年09月06日 第06版