人工智能赋能学校教育数字化转型的策略探析

2023-09-27 02:25刘蕴秀
中小学数字化教学 2023年9期
关键词:变革人工智能数字化

刘蕴秀

当今世界,科技革命迅猛发展,信息技术日新月异,人工智能汹涌而来,工业4.0已走进现实,新的增长动能不断集聚。面对新一轮科技革命和产业变革方兴未艾的大环境,身处互联网、大数据、云计算、区块链、物联网、元宇宙等新技术层出不穷的新时代,基础教育面临重大机遇和严峻挑战。中小学校应当抢抓机遇、乘势而上、趋利避害、创造条件,充分发挥人工智能优势,赋能教育教学全领域、全过程、全要素的数字化转型,促进教育公平,以实现教育的可持续和高质量发展。

一、人工智能赋能教育数字化转型的国家政策

人工智能可大大提高人类认识世界、改造世界的能力,已成为基础教育变革与创新的动力和源泉。在教师教学上,它可以重塑教学形态、教学内容、教学方法和模式,及时调整教学策略以提高教学效果和教育质量。在学生学习上,它可以促进学生的个性化学习,并为学生自主学习创造有利条件,让学生在利用人工智能学习的过程中进行自我监控、调整和评价,从而真正想学、善学和乐学。在教学研究上,它可以升级教学设施设备,构筑多元教学平台,使多模态教研、虚拟化教研、连片化教研成为可能。在教学评价上,它能助力变革教学反思和评价方式,实现教学评一致性的要求,从而有利于推动教育教学的高质量发展。

人工智能既是一种新技术,又是教育的一项新内容,更是教育创新与变革的助推器。因此,国家对人工智能在教育中的应用一直高度重视。2017年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》提出“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系”。 2018年,中共中央、国务院印发《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》号召教师“主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学”,并印發《教育信息化2.0行动计划》,将发展智能教育,利用智能技术加快推动人才培养模式和教学方法变革提上议事日程。2022年,教育部在年度工作要点中提出“实施教育数字化战略行动”,加快推进教育数字化转型和智能升级。同年,教育部部长怀进鹏在新一届“国际人工智能与教育会议”上提出“人工智能技术在教育中的融合应用是教育变革的关键要素”,并发出“从构建人类命运共同体的高度,重新审视教育数字化转型的重要意义”的倡议。

二、人工智能赋能教育数字化转型对教师履职的影响

百年大计,教育为本;教育大计,教师为本。主动适应数字时代需求、努力提升自身数字素养的教师,一定会在职业发展道路上走得更快、走得更远。面对新时代,教师要提高驾驭人工智能的意识和能力,适应教育数字化转型,成为会用、乐用、善用数字技术的高素质教师。

第一,人工智能赋能教师的教学深度。人工智能已经影响到教育教学各环节,如备课、教学、作业、批阅等。借助人工智能,教师可以研判学习效果、诊断学习障碍,并做出综合素质评价,从而在符合学生认知规律的前提下拓展教学的深度,提高教学效果。人工智能还带来了丰富的学科教学工具和多样化的教学资源,便于教师引领学生跨学科学习数学、物理、生物学方面的知识内容,演绎科学概念与原理,从而由浅入深、见微知著;AR、VR等虚拟现实技术所营造的环境,能让学生仿佛置身于美术馆或音乐厅中,从不同角度感受艺术的美好,进而提升审美层次。得益于人工智能的发展,教师在教学中可以突破传统资源和工具的限制,让学生学到知识内核,让知识进入学生内心。

第二,人工智能赋能教师的教学精度。通过人工智能记录和分析的学生学习行为数据,任课教师可以了解每位学生在课堂上实际的学习情况和知识掌握情况。获得这些精准反馈后,教师即可调整教学步调、教学内容和提供给学生的学习资源与支架,协调处理好整体教学、分层教学、个别指导之间的关系,让每位学生获得最适合自己的学习支持。例如,在配套智能手环的智慧体育课堂上,教师可以实时监测学生的体能状态,为他们开具适中的锻炼处方,从而精准提高学生的运动能力。

第三,人工智能赋能教师的教学效度。人工智能可以承担起教师需要承担的一些任务,尤其是那些简单的重复性工作,把教师从日常烦琐、机械、重复的事务中解放出来,让教师拥有更多的时间从事更有价值的事情。比如,利用数字技术开展教育教学工作,提高教学能力,涵养教育情怀。因此,广大教师需要增加有关人工智能的知识与技能储备,并将其应用于教学教研,研究人工智能对教学效果的影响,观察学生心理、家长认可度的变化,不断提升自己的职业素养和专业能力,实现教学过程的事半功倍和减负增效。

第四,人工智能赋能教师的专业广度。教师承担着传授知识、传授思想、传授真理的重要职责,肩负着塑造生命、塑造灵魂、塑造新人的神圣使命,不能囿于狭窄的日常事务而裹足不前。放眼新时代,人工智能不仅可以提取学生的学习数据,还可以获取教师成长的各种数据。学校通过建立数字档案数据库,教师的基础个人信息、参加的培训和课题、教授的课程等内容均能得到详细记录。教研部门便可在此基础上分析出教师专业发展的路线图,从而为教师更好地发展提供科学的、个性化的指导。我们要不断探索人工智能赋能教师专业能力提升的有效途径,持续促进教师的专业发展,从而助力广大教师既做经师又做人师,既教书又育人,成为新时代的“大先生”。

三、人工智能赋能教育数字化转型的教学实施

人工智能会对学生学习形态产生实质性影响,基础教育工作者应予以高度关注,主动作为。多元化和个性化学习、远程教学、人机互动学习将重塑中小学教学形态,助力教育数字化转型。

一是普及人工智能课程。学校应积极将人工智能有机融入课程,在教师日常研究和学生业余学习中,设置有关人工智能的知识内容、技能课程或应用模块。学生只有在了解人工智能常识、适应人工智能学习新形态的前提下,才能对人工智能领域产生兴趣,从而适应新的教学方法。

二是开展精准教学活动。人工智能技术的发展必然会在很大程度上改变中小学的教学环境和教学形式。教师可在课前利用可视化学情报告,进行精准教学设计;在课中创设教学情境,开展多样化课堂互动;在课后,根据多维度学情报告,布置个性化作业,提升学生学习质量和效率。教师还可利用人工智能的备课系统、教研平台、智能作业批改系统改进课堂教学,提升教学效率和质量。此外,通过线上授课、现场模拟、网上答疑、自动命题和智能阅卷等环节,教师可关注每个学生的学习状况和特点,分析其长项与不足,进行个性化辅导,实现因材施教。

三是创新教学反馈方式。人工智能支持教师开展教学过程监测、学情分析、阅读效果分析和学业水平诊断,并可实现基于大数据、多维度的综合智能评价。基于对教学绩效的精准评估,教师能有针对性地对学生进行教学反馈,从而激发每位学生的好奇心和求知欲。

四是实现优质资源共享。数字资源建设、示范课件共享、虚拟教研、双师课堂等,让区域、城乡的学校和学生都能享受优质教育资源。2010年发布的《美国教育技术规划草案》呼吁设计有效、高效且灵活的教育结构和教学过程,开展资源共享,为变革美国教育而实施“技术推动的学习模式”。我国也应当让“时时能学、处处可学、人人皆学”的学习型社会日臻成熟,进而既促进教育公平,又提高教育教学质量。

四、人工智能赋能教育数字化转型的学校环境

面向未来,中小学校要在政府和教育行政部门的支持下,营造人工智能赋能教育数字化转型的学校环境。

首先,建设智能教学设施。教育部门应加大资金投入,开展智能化校园建设与改造,构建富含人工智能元素的教室、实验室、语音室、图书馆,开发虚实结合的教学场域、搭建基于大数据的在线学习平台。在条件允许的情况下,中小学校应规划建造先进的智能教室、智能学习空间,提升教室品质,重构教室环境,打造学生友好型智慧校园,实现教育思想、理念和技术方法的变革与创新。

其次,更新智能教学设备。学校可配置“智慧黑板”,提供“学习互动器”,更新教学设备。通过优化实验器材及教学设备,教室会更加智能、教学更加智慧。例如,智能化人工语言设备能够提供语音智能监控、视频和多种语音等服务,利用模拟人声可以帮助学生更好地进行语言学习和与机器对话。

最后,实现智能教学治理。人工智能在赋能学校变革中的作用,可以从组织结构到管理体制、从运行机制到服务模式、从集约化管理到个性化管理等各方面得到体现。人工智能可最大程度地优化学校的教学资源配置,使教室和设备管理更加精准,促进学校改革发展和校园安全防范能力提升。在教学治理中,教学评价是重要的“指挥棒”。所以,学校应当将人工智能融入教学评价中,不仅要搭建现代化治理平台,还要研发智能、快捷、科学、全面的教育评价系统。

五、结语

人工智能可为教育教学带来巨大便利,促进教育变革,激发教育创新。人工智能可让教师减轻工作负担,改变教学评价,促进角色转换。在此背景下,正确认識、主动迎接智能时代,科学驾驭、妥善运用智能手段,可谓明智之举;视而不见、充耳不闻科技变革潮流,漠然应对、排斥人工智能,必将错失良机。基础教育工作者应当心怀“国之大者”,顺应科技大势,号准时代脉搏,拥抱前沿科技,积极参与、推动人工智能和教育的深度融合,促进教育变革,助推教师成长。同时,我们还应深入研究人工智能对教育数字化转型的路径、策略和影响,认真思考中小学生的培养方式、教与学方式还将发生怎样的变化,从而创新教学方式和学习模式,引导中小学生成长为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

参考文献

[1] 杨现民.做好“四项准备” 迎接教育数字化转型[J].中小学数字化教学,2022(11):1.

[2] 尹慧红,胡峰.基于大数据的小学生体质健康监测与干预策略[J].中小学数字化教学,2022(3):15-19.

[3] 余胜泉,陶丹.技术推动的学习模式——美国国家教育技术规划(2010)及其启示[J].现代远距离教育,2011(3):52-56.

(作者系北京教育学院学术资源部副主任,副研究馆员)

责任编辑:牟艳娜

猜你喜欢
变革人工智能数字化
家纺业亟待数字化赋能
高中数学“一对一”数字化学习实践探索
高中数学“一对一”数字化学习实践探索
2019:人工智能
人工智能与就业
数读人工智能
变革开始了
数字化制胜
下一幕,人工智能!
新媒体将带来六大变革