在智能課堂“預(yù)見”未來教師

上海師范大學(xué)學(xué)生正在模擬教學(xué)環(huán)境中授課。學(xué)校供圖

　　生成式人工智能的迅猛發(fā)展為教育帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)，如何用好人工智能這把“金鑰匙”，解鎖面向未來教育的教師培養(yǎng)之路？

　　今年8月，上海師范大學(xué)正式發(fā)布基于生成式人工智能的教師教育實踐實訓(xùn)大模型MetaClass（元課堂）系統(tǒng)，結(jié)合大語言模型、計算機視覺、數(shù)字人、人機交互等技術(shù)打造大模型驅(qū)動的沉浸式人機交互系統(tǒng)，構(gòu)建人機融合、交互評估一體化的智能課堂，探索未來教師的“預(yù)見式”培養(yǎng)新模式。

　　“微格亭”里來了“AI學(xué)生”

　　“同學(xué)們，觀察一下，這些乘法算式有什么共同的特點嗎？”在上海師范大學(xué)專家樓的一間“微格亭”里，該校2022級小教理科學(xué)生朱宇飛正在試練一節(jié)小學(xué)數(shù)學(xué)課，臺下聽講的是9名“AI學(xué)生”，和正常課堂里的學(xué)生一樣，他們認(rèn)真聽講、積極舉手回答問題。

　　“上學(xué)期我就開始用大模型上課了，與‘AI學(xué)生’的互動給了我很多真實的反饋，對我提升教學(xué)技能幫助很大。”朱宇飛是元課堂系統(tǒng)的首批“嘗鮮者”，她表示，課堂上的“AI學(xué)生”不僅能夠迅速反應(yīng)、回答問題，還有豐富的表情，性格和能力也各異。

　　正是因為“AI學(xué)生”的多樣性，“微格亭”里的朱宇飛仿佛走進了真實的課堂，她在這里盡情探索試驗著各種不同的教學(xué)方式，再根據(jù)“學(xué)生們”的反饋逐步改進。

　　上海師范大學(xué)分析測試與超算中心主任王龔告訴記者，元課堂系統(tǒng)為師范生提供了可以充分試錯的模擬教學(xué)環(huán)境和沉浸式體驗，有效避免了師范生在現(xiàn)實教學(xué)情境中把學(xué)生作為“實驗品”的潛在倫理風(fēng)險。在虛擬智能課堂，師范生可以無風(fēng)險地創(chuàng)新教學(xué)方式，探索教育理念的落地。與此同時，平臺記錄反饋的各項數(shù)據(jù)，也為師范生反思成長提供了支持。

　　“‘AI學(xué)生’的表現(xiàn)超出了我的想象，有時候他們還會與老師因為觀點不同發(fā)生爭執(zhí)，他們反饋的想法給了我很多啟發(fā)。”上海師范大學(xué)英語師范專業(yè)大三學(xué)生陸尤琪說。

　　“‘AI學(xué)生’給到老師的各種反饋，也是基于真實課堂的數(shù)據(jù)采集。”王龔介紹，目前元課堂系統(tǒng)建立的“AI學(xué)生”和“AI班級”最大限度地還原真實的學(xué)生和真實的教學(xué)場景，強化理論知識與實踐教學(xué)的聯(lián)系與轉(zhuǎn)換，其自然互動模式支持師范生建構(gòu)面對兒童的教學(xué)經(jīng)驗，進而提升師范生教學(xué)體驗與教學(xué)技能。

　　元課堂系統(tǒng)不僅受到了師范生的青睞，還被應(yīng)用于新教師培訓(xùn)以及教師教學(xué)大賽中。

　　“對于想成為教師的人而言，必須跨越從理論到實踐的鴻溝。如果沒有經(jīng)過嚴(yán)格的教學(xué)實踐訓(xùn)練，他的教育教學(xué)能力就很難得到提升和展現(xiàn)。無論是師范生還是非師范生，都可以利用大模型比較自由地開展模擬訓(xùn)練，以提升自己的教學(xué)能力?！鄙虾Ｊ薪處熃逃龑W(xué)院院長王洋說。

　　課堂教學(xué)有了“AI智核”

　　“以往光講授這些內(nèi)容就需要兩個課時，有了大模型工具竟然一個課時就講完了，每個小組還都有機會交流討論。”在中科院上海實驗學(xué)校，八年級語文教師張曄正在執(zhí)教項目化學(xué)習(xí)課程“《紅星照耀中國》整本書閱讀”，課堂上同學(xué)們通過向AI提問的方式很快了解了小傳的文體格式，并在AI的幫助下梳理書本內(nèi)容，創(chuàng)寫《毛澤東小傳》提綱框架……

　　教師張曄的這堂課是在“中科智核”的支持下開展的?！爸锌浦呛恕笔巧虾煼洞髮W(xué)為中科院上海實驗學(xué)校研發(fā)的“教學(xué)全流程數(shù)智協(xié)同平臺”，平臺里集成了人工智能與數(shù)字技術(shù)賦能教學(xué)全流程的實施和管理，為教師的日常教學(xué)提供了有力的支持。

　　“人工智能賦能教育教學(xué)是要給教師提供支持，而不是增加負(fù)擔(dān)?！鄙虾煼洞髮W(xué)人工智能教育研究院副研究員吳旻瑜介紹，平臺研發(fā)的整個過程都是基于解決教師教學(xué)中遇到的問題，從學(xué)習(xí)科學(xué)的視角來觀察傳統(tǒng)的課堂，進而提供有針對性的幫助和支持，助力教師提升教學(xué)的有效性和科學(xué)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)活力。

　　“我們學(xué)校教師的平均年齡為34歲，‘中科智核’平臺推動了這支年輕教師隊伍的迅速成長?！敝锌圃荷虾嶒瀸W(xué)校校長夏紅梅介紹，平臺通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)的無縫銜接，保障教學(xué)流程的系統(tǒng)性與一致性，并利用生成式人工智能覆蓋教學(xué)全流程，提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)支持。

　　記者了解到，學(xué)校有了像“中科智核”這樣的“AI智核”，教師可以迅速了解到每一項教學(xué)資源的詳細講解模式和難點要點分析的示范，可以實時共享優(yōu)秀教案，高效實現(xiàn)從“共同教案”到“個性教案”的靈活轉(zhuǎn)化，可以根據(jù)平臺反饋的實時數(shù)據(jù)，開展個性化學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。有了“AI智核”，學(xué)生們在社團活動中可以一鍵制作社團海報，還可以借助AI制作數(shù)字音樂、做科創(chuàng)小實驗，等等。

　　“我們清醒地看到，目前，哪怕是最先進的人工智能技術(shù)，仍然有它難以克服的倫理問題?！毕募t梅介紹，學(xué)校一方面搭建了智能平臺賦能教育教學(xué)全過程，另一方面更注重以人為本，通過課程和活動系統(tǒng)培養(yǎng)教師和學(xué)生理解和運用人工智能的能力。

　　“在應(yīng)用大模型的過程中，我們也會把來自中小學(xué)教育教學(xué)一線實踐中探索的經(jīng)驗，運用到師范生的培養(yǎng)中?！眳菚F瑜說。

　　據(jù)了解，面對人工智能時代對教師提出的新挑戰(zhàn)，上海師范大學(xué)在師范生培養(yǎng)中也特別增強以“人工智能”為核心的信息素養(yǎng)實踐能力培養(yǎng)，構(gòu)建“高校、中小學(xué)、行業(yè)企業(yè)”多元協(xié)同參與的實踐培養(yǎng)模式，全面提升未來教師的綜合素養(yǎng)。

　　“知行圖譜”預(yù)見未來教師

　　“除了課堂教學(xué)的場景模擬，我們還開發(fā)了一系列虛擬教學(xué)環(huán)境應(yīng)用場景，比如家校溝通的場景中，真人教師可以和‘AI家長’進行溝通，提升家校溝通能力，在教學(xué)創(chuàng)新試驗場，真人教師可以搭建形式多樣的創(chuàng)新課堂，探索創(chuàng)新教學(xué)實踐，我們還設(shè)置了全納教育場景，教師可以在虛擬課堂中探尋融合教育課堂教學(xué)的策略，等等?！蓖觚徴f。

　　“元課堂使用方便，不依賴人、頭顯設(shè)備或其他控制器，實訓(xùn)全過程高度還原課堂教學(xué)場景?！蓖觚徑榻B，日前，上海師范大學(xué)元課堂系統(tǒng)正式推出網(wǎng)頁版，登錄網(wǎng)頁便可以隨時隨地構(gòu)建一個“智能課堂”，有9名“AI學(xué)生”陪練，在人機互動中共同磨課。元課堂系統(tǒng)還會對使用者的教學(xué)能力進行智能分析，及時反饋教育技能優(yōu)點與不足，助力使用者自我訓(xùn)練與提高。

　　王龔告訴記者，團隊正在構(gòu)建教師教學(xué)“知行圖譜”，將結(jié)合“AI學(xué)生”的反饋與教師勝任力評估體系構(gòu)建教師勝任力智能評估系統(tǒng)，并針對反饋的教學(xué)問題做精準(zhǔn)化推薦，形成“實訓(xùn)—評估—推薦”的教師培訓(xùn)閉環(huán)模式。

　　人工智能技術(shù)為教師教學(xué)賦能的同時，“未來教師”的雛形也逐步在智能課堂里顯現(xiàn)。當(dāng)教師從簡單的知識傳授者“解放”出來時，又該具備哪些新的素養(yǎng)和能力？

　　上海師范大學(xué)教務(wù)處處長王健告訴記者，學(xué)校正在建構(gòu)大思政與師德培養(yǎng)課程群，聚焦“現(xiàn)代師德”素養(yǎng)培育，著力提升師德和育德能力。接下來，會結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析處理，推出師德師風(fēng)建設(shè)應(yīng)用場景，在智能課堂中嵌入師風(fēng)師德素養(yǎng)培育，以塑造教師的精神世界為中心，推動未來教師培育情感歸屬，形成教育信念。

《中國教育報》2024年12月14日 第03版