数字技术赋能课堂教学创新

张屹

党的二十大报告指出“加快建设高质量教育体系，推进教育数字化”。《湖北省教育数字化战略行动计划（2023-2025年）》明确提出“将教育数字化打造成湖北教育的品牌”，以数字技术变革教学模式。智能时代，以数字化赋能课堂教学创新已成为推动教育高质量发展的必由之路。

数字技术赋能教学评价多元化。第一，数字技术有助于评价学生的知识掌握情况和认知加工过程，如在线测试、互动问答等数字化评价手段能及时诊断学生掌握知识的情况，并自动反馈结果；智能化“小雅”平台等能记录学生的学习路径和进度，为每名学生提供知识图谱和数字画像，可视化呈现他们的认知加工过程。第二，数字技术有助于评价学生的高阶思维能力。运用可视化编程软件自动打分功能评价学生的编程作品，能高效反映学生计算思维的发展水平；运用学习分析技术分析学生问题解决的行为和解决问题方案的质量，能深入了解学生问题解决能力的发展情况。第三，智能感知技术有助于评价学生情感态度的变化。借助脑波仪、眼动仪等智能感知设备动态监测学生注意力、投入度等的变化情况，能帮助教师及时掌握学生学习状态，发现课堂中的游离者；运用课堂智能分析系统分析学生的表情、姿态、行为等，能获取多模态数据，并以数据互证的方式为教师评估学生学习态度提供依据。

数字技术赋能教学内容重构。第一，数字技术有利于丰盈学科教学内容，如通过增强现实技术支持语文教学，依托VR设备和资源等更加生动形象地呈现教学内容，能提高学生的文学鉴赏能力和审美素养。第二，数字技术有利于跨学科内容的整合。例如，《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》提出的跨学科主题学习《向世界介绍我的学校》，可以运用多媒体数字技术，整合语文、英语、艺术、劳动、信息科技等学科知识，引领学生对比不同的数字化表现方式，提升学生的信息意识、数字化学习与创新能力；《在线数字气象站》可以运用“传感器”等涉及的物联网技术，整合信息科技、数学、地理、物理等学科内容，培养学生跨学科学习意识和解决复杂问题的能力。

数字技术赋能教学方法创新。第一，数字技术支持学生建构式学习。运用“几何画板”“OpenCV”等数字模拟软件，能引导学生在数学、科学等课堂学习中自主探究，在主动参与过程中实现知识的获取与建构；借助“任务和群体意识（task and group awareness， TaGA）”等群体感知工具，能促进学生在学习中进行共享、协商与群体调节，培养学生的创新意识、协作解决问题等关键能力。第二，数字技术支持学生个性化学习。根据学生学习进度和需求，运用“自适应”“智能推荐”等人工智能技术，能为学生定制个性化学习方案；移动互联技术能支持学生随时随地学习，为学生提供灵活、适切的学习服务。第三，数字技术支持学生人机协同学习（Learning with AI）。运用教育机器人、智能APP等产品，能为学生提供在智能技术辅助下学习的机会，提高他们在智能时代所需的基本技能和数字素养；运用ChatGPT等生成式人工智能，能支持師生创意对话，实现“生生有学伴，师师有助教”的教育场景等。

（作者系华中师范大学人工智能教育学部教授、博士生导师）