曹进仓
有思教育研究院院长,浙江省教育科学规划课题“基于AI的区域教师成长助力系统的构建与应用”课题组专家。2003年,研制出国内第一套课堂教学全自动录播系统;2019年,沉浸式研究开发出“有思教研系统”。
教研是教师探究课堂教学过程、解释课堂教学现象以解决课堂教学问题的活动。当前,人工智能(AI)与教育教学、教师教育融合,正成为崭新的教育应用研究领域。人工智能与教研结合,教师专业发展将产生怎样的“化学反应”?本期,我们专访了有思教育研究院院长曹进仓,就智能技术推动教研和教师专业化发展的手段、理念和方式进行深入探讨。
本刊编辑:近年来,人工智能与教育教学深度融合的趋势日益凸显。您如何看待AI赋能教师专业化发展?AI赋能教师专业化发展有哪些途径?
曹进仓:AI赋能教师专业化发展主要是通过信息技术与教育教学的深度融合,实现课堂教学与人工智能的紧密结合。其具体实现方式是通过对大量课堂教学行为数据的完整采集、智能分析和精准反馈,帮助教师实现全方面、立体化、高效率的专业成长。
促进教师专业化发展的途径主要有以下三种:一是教学反思,自我研修;二是参加教研活动,进行团体研修;三是参加教师培训。针对以上途径,有思教研将AI赋能教师专业化发展分为以下三个阶段。第一个阶段,教师需要对自己的教学过程进行反思,思考自己的教学方法、教学效果等是否需要改进,并寻找更好的教学方式。有思教研通过对课堂教学视频回放和教学过程的智能分析、精准反馈来帮助教师快速回顾整堂课的内容,以实现教师的自我研修。第二个阶段,参与学校或者地区的教研活动,和其他教师一起探讨教学问题、分享教学经验,可以获得更多的教学启示和成长机会。有思教研以公开课直播、观评课和研课等多种团体研修模式,为学校营造了研修氛围,拓宽教师成长路径。第三个阶段,参加专业机构或者学校提供的教师培训,学习新的教学理念和教学方法,提高自己的教学能力。有思教研产生的备课教案、课堂实录视频、人工观评课数据、智能AI分析数据、说评课实录等全部融合在一起,形成優质、立体的师训资源,为教师培训提供完整的课例参考,切实发挥教学资源库的积极效力。
人工智能等信息技术正深刻地改变着课堂教学的方方面面,学校借助大数据促进教学方式的变革,提升师生的思维品质。有思教研希望可以帮助学校真正做到技术服务课堂、数据促进教师专业成长。
我专注教育事业20余年,一直认为教育信息化企业的价值不是为学校提供数字化产品,而是在于通过数字化产品推动学校教育数字化的变革和发展。从全自动录播到常态化录播,再到现在的有思教研,技术在变,产品在变,但我对于教育的初心不变。我们不断地推进信息技术与教育教学的深度融合,用心把产品做精做细,坚持企业价值观和社会责任感,始终扎根在教育数字化这片沃土上。
本刊编辑:传统的教学,教师多是凭借自身的经验和反思一点点进步,这个过程是漫长的,并且具有个体性和局限性。借助AI,教师如何更好地实现自己的专业化发展?
曹进仓:目前,AI技术在教师专业化发展中的应用逐步深入。课堂教学行为研究作为教育领域的研究热点,是开展教学分析的重要基础。越来越多的学校将课堂教学视频案例应用到教师专业化发展中,利用多媒体设备让真实的课堂教学录像做到高度还原课堂教学,再借助录像分析师生的课堂教学行为。随着学校智慧教室的建设需求提升,在应用方面逐步开始重视课堂教学视频的分析方法以及工具,想要通过设备和分析软件,将课堂行为分析应用到教学提升、教研和学生管理上。
就教师自我研修来说,每一位教师都享有研修的自主权,教师自我研修能够培养个人自律性和创造力。思想来自于实践,教师通过系统把自己的课录下来,通过回放进行自我诊断、自我分析、自我研究和自我提升。以往教师想录制一节课需要到专门的录播室,还需要专业人员配合协助,大大限制了录播教室的利用率。现在教师走进装了有思教研系统的教室,通过手机微信扫二维码的方式即可开启或停止视频录制。课后,录制的视频以私有状态自动上传至平台,保存到教师的账号下,按照学校、年级、学科、教师进行自动归档。教师通过课堂回放观察自己的着装、教姿教态、板书、语言语速等与教学相关的行为举止。
除了通过回放反思进行自我研修外,教师还可以借助AI分析进行更为高效、精准的自我诊断。以往,教学效果的评测通常以学生成绩为依据,而用于寻找教学效果的“因”的教学过程评估,因为只能依赖专家或有经验教师而变得昂贵和不具有可持续性。有思教研关注对教学效果评测和教师发展至关重要的课堂教学特征分析,作为智能化工具为教师的自我研修提供参考依据。AI技术能够将课堂数据化,用一系列的数据帮助教师快速回顾整堂课的内容。教室端采集的行为数据和语音数据会自动上传到平台,平台通过成熟的理论框架展开分析,确保分析指标准确且有实际指导意义。AI教学行为分析指标包含课堂教学对话分析、S-T教学分析、教学流程分析、教学场景分析、教学轨迹分析、分析报告自动生成等,有思教研利用大数据和人工智能技术为教师进行课堂教学研究提供科学参考。
我们坚信,信息技术是为了帮助教师解决问题而不是制造麻烦。解决问题的前提是真正了解教师面对的问题是什么,急需解决的问题是什么,而不是闭门造车,更不是盲目创新。我们在产品创新的路上并不是独行者,有许多学校用户给我们提供了极大的帮助。其中,厦门市各区共23所学校依托有思教研系统积极探索新型教研模式,从而实现教学管理智慧化、教学资源立体化、教师发展途径多元化、教师评价精准化等。从中小学到大学、从教师到校长、从座谈会到研讨会,无数次的客户调研、头脑风暴和思维碰撞,让用户真正看到了有思教研的价值,也让我们在不断提升产品品质的同时增强了产品自信。
本刊编辑:从区域教师专业化发展角度来说,AI可以提供哪些助力?
曹进仓:团体研修活动往往为区域教师们进行交流和合作提供了很好的平台,对一线教师提质培优发挥着十分重要的引领作用,是深化教学改革、提高教学质量的重要途径,这对学校的人才培养、师资队伍建设具有积极的作用。学校教研团队或区域教研室开展教研评比和公开课等形式的团体研修活动,让教师们从不同角度审视课堂问题,激发自身的创造力和教学热情,这样不仅可以提高教育教学水平,还可以拓宽教师的学习路径。同时,团体研修活动不仅是个人教学能力提高的途径,还为优秀的教学经验和教学资源共享提供了沟通纽带。
在此过程中,为了安排不同学校的教研员和教师按计划开展教研活动,需要充分做好前期沟通和排课准备,并对活动的每个环节做好全程跟踪,这些工作需要投入较大的时间、人力、物力成本,教研活动效率不高、成本偏高。我们利用有思教研实现线上开展组内、校内和区域内教研活动,这样做能实现教师间的互帮互助,共同进步,快速提高区域整体教学水平。
目前,有思教研在杭州市上城区、滨江区和余杭区基本实现了全覆盖。其中,上城区的“观课室”项目是我们的一个典型案例。2020年10月,上城区启动了基于AI技术的课堂观察研究项目,为区域内中小学校建立了课堂观察分析实验室,从初期几间教室的尝试,到目前基本实现区域内学校全覆盖。在过去三年多的时间里,学校通过AI技术对教师的课堂教学视频进行分析,生成课堂教学行为分析报告。教师借助报告不断调整和改进教学方式方法,提升自己的教学技能,促进教师的专业化发展,帮助区域内学校逐渐形成一支“教育理念先进、教学方法科学、教育质量一流”的现代化教师队伍。
同时,“AI赋能教师专业化发展”这个主题也多次在国内大型活动和会议上被提及,比如第四届砥石论坛、浙江省大数据精准教学研讨会、教育部2023年教育数字化转型暨“网络学习空间人人通”专项培训、人工智能(宁波)高峰论坛和2023数字赋能与创新教育研训活动等。
本刊编辑:AI赋能教师专业发展能做这么多的事情,那它的局限有哪些?
曹进仓:随着数字化和信息技术的快速发展,数智化已经成为现代教育的重要趋势。目前,AI技术在教育教学的方方面面都有涉及,比如课堂教学分析、个性化教育、教育管理等等。通过学习和使用AI技术,教师能够提升自身数据素养,拓宽研修路径,重构更加客观精准的评价体系,并形成立体有效的师训资源库。
以重构教师评价体系来说,教师从事的教育活动是一个长期复杂的过程,工作中的任何成绩都是日积月累的结果,绝非一朝一夕的产物,仅仅依靠一两次的单项评价,不可能真实反映教师工作的整个过程,也必然导致评价结论与教师实际工作表现的偏差。学校基于有思教研构建全面、客观且精准的教师评价系统,能够实现识别教师的语言,同时自动分析出整堂课的教学环节,大大地减少教师听课的工作量,最重要的是,这些数据都是真正的课堂实证。
但是AI技术也是存在局限性的。一方面,基于教育工作的性质,每位教师都有自己的教育方式和教学特点,针对个性化的课堂,AI技术无法匹配和满足每个不同的课堂,所以给出的判断是具有普遍性的指标和数据。另一方面,AI分析给出的分析结果仅仅是教师课堂的评价参考,有的教师在使用过程中可能会存在过度依赖分析结果的情况,这样就会造成教师缺乏自己的思考,从而导致无法提升教学水平。
本刊编辑:未来随着生成式人工智能的发展,教师专业成长会呈现哪些变化和趋势?
曹进仓:随着生成式人工智能的发展,教师的专业成长会逐步向三个方面发展。一是教师的角色会从课堂的主导者转变成辅助者。目前,学校都在倡导“以学为中心”,这是一种新的课堂教学理念,它强调学生的学习活动在整个课堂教学过程中的中心地位。这种理念认为,教师在课堂中应该从学生的学习出发,以学生已有的知识和观念作为教学的起点,并给学生更多的学习和建构的机会。例如,思维课堂是一种以思维为核心的课堂教学方式,它強调激活学生的思维,以落实学生在课堂中的主体地位为原则,激发学生的主动性和创造力。教师可以通过AI技术进行课堂分析,并从分析结果中得到每节课的思维指数,找出数据背后的因果关系。
二是教师专业技能的提升。人工智能和大数据产生的各种课堂分析结果可以帮助教师更好地理解和反思自己的课堂,客观的数据可以让教师更高效地回顾课堂环节,了解学生真正的学习需求和问题,从而进行有针对性的改进和解决。同时,教师依托各类智能设备及网络,积极开展智慧教育创新研究,推动了新技术支持下教育的模式变革和生态重构。教学反思、线上教研、AI分析等功能可以破解教育教学重难点问题,解决教师成长过程中的共性问题,助力学校教学创新。
三是教师专业化持续性发展。“师者,传道授业解惑也。”教师的使命是传授知识以及关注学生的成长和发展等。教师作为教育工作者,承担着为社会培养合格人才的重要责任,需要不断探索和创新教育教学方法,提高教育教学质量。人工智能技术可以将优质的教学资源进行智能管理,教师可以通过学习不断更新自己的知识和技能,以实现教师专业化的持续性发展。
对于教师来说,“研”无止境;对于我们而言,同样是“研”无止境。教师应该聚焦课堂,聚焦在“如何教”上。有思教研是帮助教师实现更高效的“如何教”。我们希望通过有思教研切实帮助教师拓宽研修途径,通过更高效的自我研修、团体研修和教师培训等创新型研修模式提升学校教育教学水平。
编 辑:卢秋红