人工智能背景下物理师范生教学素养的培养机制研究

刘惠莲 张雪瑞 费金有

摘要：人工智能的不断发展推进了教育领域的创新、教育应用项目。人工智能走进课堂，让未来教育真正拥有“智慧”，也为师范生的教育提出了挑战。本文基于新时代师资培养中存在的问题，从教学素养内涵出发，探讨了人工智能背景下物理师范生教学素养的培养机制。

关键词：人工智能   物理师范生   教学素养

《2017年政府工作报告》提出，全面实施战略性新兴产业发展规划，加快包括人工智能在内的若干高新技术领域的研发和转化。在人才培养领域，人工智能在与学校教育融合上也顺应趋势得到了重视和发展。人工智能背景下，对师范生的教学素养提出了更高要求。如从角色、责任、素养这三个方面都增加了人工智能的因素，对师资的个性品德等涉及教学素养都有了更多的期待。

一、人工智能时代对师范生的要求

在新一轮的教育改革中，如何教学、怎么教学，甚至教师形象和肢体语言等，都要人工智能的技术支持和软件工具辅助。因此，师范生应具备以下四个方面的教学素养，即先进的教育理念、系统的专业知识、良好的职业操守、卓越的教学能力。

第一，教育理念是教师在个人理解基础上形成的教学观念，一个人的行为是建立在理念之上的，只有内心深处的信念发生了改变，教学行为和教育改革才可以取得成效。人工智能的快速发展促使教师更新未来规划，并与新时代接轨，形成全新的课程观、教学观、师生观。

第二，信息技术时代的知识容量急剧增加，不但包含物理专业的基本知识，还包括物理科学的最新进展和实验方法等。这就要求在未来的教学过程中，师范生应该将科技前沿内容引入课堂，不应单单以课本知识传授为主要目标，在形成传统知识网络的同时，也要面对新技术的更新。

第三，在智能时代的变革中，师范生也会体验到市场经济带来的冲击和震撼。不断出现的利益诱惑对师范生的职业操守提出了更高的要求，基本的职业道德成为职业行为的防线。社会生活的纷争、师生矛盾、教师待遇等现实问题将无法回避，所以师范生应从培养阶段起便学会应对，通过案例教学及角色互换等形式进行思考。

第四，在网络化、信息化与传统教学方式交相呼应的背景下，人们对教师的教学技能提出了新的要求。教师需要更新教学观念，掌握现代技术和方法。然而，在步入人工智能时代之后，许多中小学教师的教育模式和教学方法都发生了改变，但是一些师范人才的培养方法相对滞后，显得不合时宜。

二、应对人工智能的培养机制分析

教学素养培养机制是以提高师范生教学素养为目标，所以师范院校应推进培养过程中的管理体系建设，加强师范生素质教育，构建师范生保障机制，调动师范生的主观能动性，合理分配师范生教学资源，从而有效地提升师范生的教学能力。

1.调整培养重心，改变重知识轻实践的教学格局

师范院校重学术、轻教学，课程内容和人才培养的选择往往偏向学科知识与教学知识的讲授，忽视了学生教学实践能力的培养。不仅如此，在制定培养目标和培养计划时，师范院校总是从学科专业角度出发，专注于专业学术知识教学，没有着重考虑教师的职业因素，使得教师的教学实践能力等方面有所缺失。

2.增加智能要素，提升新技术、新方法的教学应用

在人工智能背景下，师范院校教师要树立全新的教育观、课程观，拥有全新的知识观。在培养物理师范生教学素养过程中，師范院校应创设机器人教学、机器人辅助测试等情境，提高教学效率。同时，教师可以利用人工智能评价师范生的教学素养，借助测评软件分析师范生的性格特点，课前与课后对特定问题的认知改变、心理认同及物理学专业方向的选择，让测试体系更全面、更数字化。

3.重视课程内容，改善教学设计和课程改革能力

传统课程内容来自于课本，而在人工智能背景下，课本已经不是学生获取物理课程资源的唯一途径，教师利用人工智能技术，可以丰富物理课程的静态、动态的资源，让教学设计等能力得到进一步提升，易于学生理解。

总而言之，把人工智能融入师范生的培养过程，可以优化课程设置，整合教学生资源，增加师范生的知识含量。同时，能增强教学环节的个性化与互动性，从而在提供形象的知识、改善师范生培养质量和效率的过程中发挥积极的作用。

参考文献：

[1]闫志明.教育人工智能（EAI）的内涵、关键技术与应用趋势[J].远程教育杂志，2017（1）.

[2]于海波.教师课程实施能力研究[J].当代教育科学，2011（12）.

※本文系吉林省高等教育教学改革研究课题“人工智能背景下物理师范生教学素养培养机制研究”阶段性研究成果，课题编号：20180831。

（作者单位：刘惠莲 费金有 吉林师范大学，物理国家级实验教学示范中心<吉林师范大学>;张雪瑞  西山中学）