人工智能時代的教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式變革研究

摘 要：人工智能和教育的結(jié)合日漸深入，這使得教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的變化。人工智能推動了教育的創(chuàng)新，為學(xué)生帶來了更豐富多元的學(xué)習(xí)體驗，促進(jìn)了整體教學(xué)質(zhì)效的提升。分析了人工智能對教師和學(xué)生的影響，同時以百色市第一小學(xué)為例探究了人工智能時代教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式變革實踐，并討論了人工智能時代背景下教學(xué)方式變革的表現(xiàn)，提出了人工智能技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：人工智能；教學(xué)方式；學(xué)習(xí)方式；變革

基金項目：百色市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題“人工智能時代的教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式變革研究——以百色市第一小學(xué)為例”（課題編號：2023032）。

作者簡介：韋海成（1980—），男，廣西壯族自治區(qū)百色市第一小學(xué)。

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和教育改革政策的實施，教育領(lǐng)域越來越關(guān)注通過人工智能技術(shù)改革教學(xué)體系內(nèi)容，這使得教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都發(fā)生了巨大變化。在此背景下，百色市第一小學(xué)也積極利用人工智能技術(shù)創(chuàng)新教育教學(xué)方式，充分落實國家政策，不斷提升教學(xué)水平和教育質(zhì)量。

一、人工智能對教師和學(xué)生的影響

將人工智能融入教育領(lǐng)域，會對教師角色、學(xué)生學(xué)習(xí)以及師生關(guān)系產(chǎn)生影響。

其一，會促使教師轉(zhuǎn)變角色。將人工智能融入教育領(lǐng)域會促使教師轉(zhuǎn)變角色，要求教師扮演新的角色，如助教、智能教學(xué)顧問、決策助手、智能導(dǎo)師、綜評報告班主任、反饋分析師等。在未來的教育發(fā)展中，人工智能與教學(xué)相結(jié)合屬于一大趨勢，教師扮演的角色將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)型角色［1］。

其二，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)。將人工智能融入教育領(lǐng)域，能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。為了使人工智能與學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)有機(jī)融合，我們可以運(yùn)用各類教育云平臺，為學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)提供有力支持。另外，我們可以引入針對學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的智能搜索引擎，以此為學(xué)生提供更全面的學(xué)習(xí)服務(wù)，幫助學(xué)生更精準(zhǔn)、高效地搜尋所需信息。

其三，會影響師生關(guān)系。在人工智能時代背景下，教師可立足情感、方法、內(nèi)容、目標(biāo)等，從教學(xué)關(guān)系、社會關(guān)系、倫理關(guān)系、情感關(guān)系等角度出發(fā)，與學(xué)生建立新型的師生關(guān)系。例如，教師可在教學(xué)期間引入智能教育機(jī)器人，在深入分析學(xué)生情況的基礎(chǔ)上，為其提供有針對性的指導(dǎo)以及個性化幫助，從而構(gòu)建新型互動式師生關(guān)系。

二、人工智能時代的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式變革實踐——以百色市第一小學(xué)為例

“雙減”工作啟動以來，百色市第一小學(xué)積極推行年級統(tǒng)一作業(yè)制度，嚴(yán)格控制作業(yè)難度和時長，合理運(yùn)用“大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺”分析學(xué)情，結(jié)合易錯資源實施個性化輔導(dǎo)，有效實現(xiàn)了教學(xué)的減負(fù)提質(zhì)。

（一）主要做法

1.積極推行年級統(tǒng)一作業(yè)制度

每周語、數(shù)、英教研組在集體備課時，會重點設(shè)計適用于整個年級的統(tǒng)一作業(yè)，嚴(yán)格控制作業(yè)難度和作業(yè)時長。在布置作業(yè)時，教師應(yīng)自行選擇課堂時間布置作業(yè)，并要求學(xué)生當(dāng)堂完成，且當(dāng)天晚上不再另外布置家庭作業(yè)。各科教師通過每月一至二次的年級統(tǒng)一作業(yè)監(jiān)測，能快速找到教學(xué)過程中的薄弱點。

2.結(jié)合大數(shù)據(jù)分析手段精準(zhǔn)掌握學(xué)情

每次學(xué)生完成年級統(tǒng)一作業(yè)后，教師會用高速電子閱卷機(jī)掃描作業(yè)，并將掃描數(shù)據(jù)錄入“大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺”，由平臺自動生成班級、校級分析報告。之后，各學(xué)科備課組長會組織教師查看作業(yè)分析報告，提出相應(yīng)的整改意見，并制作學(xué)生個人及班級錯題集，以錯題為突破口，對學(xué)生進(jìn)行有針對性的二次輔導(dǎo)。同時，家長也可通過手機(jī)隨時了解學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量，并通過“大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺”中的“舉一反三”功能，在家里對孩子進(jìn)行有效輔導(dǎo)，以此提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（二）實施成效

百色市第一小學(xué)根據(jù)各班學(xué)情，積極推行年級統(tǒng)一作業(yè)制度，合理利用“大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺”的智能總結(jié)、智能診斷等功能進(jìn)行作業(yè)質(zhì)量分析，從而了解全年級學(xué)生整體作答情況。該平臺支持用戶以班級為單位，以表格等多種方式進(jìn)行知識點分析、難度分析、能力分析等，這些數(shù)據(jù)分析可為不同類型和水平班級的任課教師進(jìn)行這一周期的查漏補(bǔ)缺和下一周期的教學(xué)計劃調(diào)整提供依據(jù)。同時，這也能使教師選編的習(xí)題針對性更強(qiáng)，真正做到“因班施教”“因生施教”。這樣不僅能減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，還能使班級之間的學(xué)業(yè)水平更加均衡。每次布置年級統(tǒng)一作業(yè)后用“大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺”查看學(xué)情分析報告，已經(jīng)成為百色市第一小學(xué)教師們的教學(xué)常規(guī)。該平臺的應(yīng)用切實解決了教師的教學(xué)痛點，使教師可以精準(zhǔn)掌握每一道題的班級得分率、年級得分率，讓教師能第一時間了解本班哪道題的得分率最低，進(jìn)而在講評時對錯誤率高的題目進(jìn)行重點講解，做到有的放矢。同時，通過該平臺教師可隨時了解每位學(xué)生的學(xué)情，及時對學(xué)生進(jìn)行個性化指導(dǎo)。另外，“大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺”還將教師從繁重的手動組卷、改卷、統(tǒng)分等重復(fù)性勞動中解放了出來，讓其有更多的精力進(jìn)行教學(xué)反思、教研備課和學(xué)生輔導(dǎo)。百色市第一小學(xué)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程和結(jié)果，優(yōu)化了教師的教學(xué)方法，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，有效實現(xiàn)了減負(fù)增效的教學(xué)目標(biāo)。

三、人工智能時代背景下教學(xué)方式變革的表現(xiàn)

在社會不斷進(jìn)步、教育改革持續(xù)深入的背景下，傳統(tǒng)教學(xué)模式所存在的弊端日漸凸顯，嚴(yán)重影響了教育教學(xué)質(zhì)效的提升。因此，我們有必要引入現(xiàn)代化教育理念，改革教學(xué)模式。基于人工智能進(jìn)行智慧教學(xué)，能充分滿足教育改革的要求，提高教學(xué)質(zhì)效。具體來說，人工智能時代背景下的教學(xué)方式變革主要表現(xiàn)在以下幾方面。

第一，人工智能時代背景下的教學(xué)工作更強(qiáng)調(diào)智趣導(dǎo)入，重視為學(xué)生帶來豐富的體驗。要想讓學(xué)生在課堂教學(xué)中積極學(xué)習(xí)，教師就要提升教學(xué)活動的趣味性。對此，教師需要積極改變傳統(tǒng)枯燥的課程導(dǎo)入方式，以提升課堂吸引力。教師可運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)微課，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變學(xué)生被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)“平移與旋轉(zhuǎn)”這一課的教學(xué)中，教師可通過微課為學(xué)生展示過山車、旋轉(zhuǎn)木馬以及摩天輪等趣味化場景，并進(jìn)行場景描述，以吸引學(xué)生的注意力，使其自主思考學(xué)習(xí)內(nèi)容，結(jié)合場景理解平移、旋轉(zhuǎn)的知識。但是在運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)微課的過程中，教師要避免設(shè)置過于花哨的微課情境，以免分散學(xué)生的注意力，影響后續(xù)的知識學(xué)習(xí)及探究。

第二，人工智能時代背景下的教學(xué)，更強(qiáng)調(diào)對問題的探究。人工智能時代背景下的教學(xué)中，教師要合理運(yùn)用人工智能技術(shù)打造高效課堂，讓班級學(xué)生全面參與到教學(xué)活動中，促使學(xué)生進(jìn)行項目學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)。同時，教師在教學(xué)過程中要適時引入人工智能技術(shù)，設(shè)置相應(yīng)的探究情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題的探究，以此提升教學(xué)效果。

第三，人工智能時代背景下的教學(xué)，更關(guān)注協(xié)同育人以及綜合評價。在人工智能技術(shù)的支持下，教師能夠全面了解自己教學(xué)過程和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的情況，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)優(yōu)化與調(diào)整。例如，在教學(xué)實踐中，教師可利用課堂監(jiān)測軟件對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行實時、全面的記錄，包括學(xué)生在小組討論中的參與情況、筆記記錄情況以及答題情況等，同時可通過系統(tǒng)功能生成分析報告［2］。結(jié)合報告內(nèi)容，教師可及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點，進(jìn)而在后面的教學(xué)中采取有針對性的干預(yù)措施。同時，教師可運(yùn)用人工智能技術(shù)對相關(guān)結(jié)果性評價進(jìn)行優(yōu)化，并增加過程性評價，以更精確地記錄學(xué)生在學(xué)習(xí)探索中的微小進(jìn)步，促進(jìn)師生之間的交流互動，最終提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)效。

四、人工智能在教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）基于人工智能構(gòu)建混合式教學(xué)模式

人工智能時代背景下的教育教學(xué)工作有一個特征是學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠相互影響，這是傳統(tǒng)教學(xué)模式無法實現(xiàn)的。因此，教師要樹立新的教學(xué)理念，在教學(xué)過程中融入人工智能技術(shù)，積極構(gòu)建混合式教學(xué)模式，并運(yùn)用多元的教學(xué)方法和方式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得更豐富多樣的體驗。在新時代背景下，教師要重視學(xué)生多領(lǐng)域能力的發(fā)展，通過技術(shù)化、形象化的活動滿足學(xué)生的各種學(xué)習(xí)需求與情感體驗需求等［3］。為達(dá)到上述要求，教師可在教育教學(xué)過程中運(yùn)用人工智能技術(shù)構(gòu)建混合式教學(xué)模式，適當(dāng)調(diào)整知識呈現(xiàn)順序。比如，在小學(xué)數(shù)學(xué)“分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識”一課的教學(xué)中，教師可專門圍繞分?jǐn)?shù)的基本構(gòu)成及相關(guān)數(shù)學(xué)文化內(nèi)容制作微課視頻，并同步上傳至智慧云平臺中，讓學(xué)生在課前自主安排時間學(xué)習(xí)、交流。在學(xué)生看完視頻并且討論結(jié)束后，教師可讓學(xué)生利用平臺中的導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行自測，并結(jié)合線上學(xué)生的自學(xué)分析報告，有針對性地制訂教學(xué)方案，同時在課中針對學(xué)生的學(xué)習(xí)疑惑進(jìn)行講解，以此幫助學(xué)生充分掌握分?jǐn)?shù)相關(guān)知識。教師通過這樣的教學(xué)，可調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自主探索知識，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此外，學(xué)生可通過微課獲取更多知識，并在課前結(jié)合微課對所學(xué)知識點進(jìn)行多元化、層次化分析，獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗［4］。

（二）通過人工智能促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

要想讓學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，教師就要讓其在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行深度思考，獲得深層體驗，這能為學(xué)生今后培養(yǎng)高階思維和知識遷移能力等奠定堅實基礎(chǔ)。對此，教師可積極引入人工智能技術(shù)，打造個性化的智慧教學(xué)課堂，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。同時，教師還可發(fā)揮人工智能技術(shù)的數(shù)據(jù)優(yōu)勢，深入分析學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，及時診斷學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題，進(jìn)而有針對性地為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，讓學(xué)生基于個人特點和需求進(jìn)行深度學(xué)習(xí)［5］。此外，教師可利用智能識別技術(shù)全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如可將基于圖像識別技術(shù)的智能檢測軟件應(yīng)用到學(xué)生的知識練習(xí)環(huán)節(jié)中，快速檢測學(xué)生出現(xiàn)的錯誤或者不規(guī)范之處，并同步顯示改進(jìn)意見。而在智能檢測中若發(fā)現(xiàn)典型錯誤，則教師可利用共享、發(fā)布等功能將錯誤分享到交流討論區(qū)，讓學(xué)生系統(tǒng)總結(jié)錯誤原因，展開深度學(xué)習(xí)。

（三）基于人工智能進(jìn)行生活化教學(xué)

生活化教學(xué)是一種常用的、重要的教學(xué)策略，既可豐富教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，又能高效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教師可合理應(yīng)用人工智能技術(shù)，充分發(fā)揮生活化教學(xué)的優(yōu)勢，提升生活化教學(xué)實效。

一方面，教師可利用人工智能技術(shù)使教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的實際生活，促進(jìn)學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)其問題解決能力。比如，在“圓的側(cè)面積”一課的教學(xué)中，教師可通過畫板呈現(xiàn)一個圓被無限分割的變化過程，以此促使學(xué)生更積極、更自主地解決與圓的側(cè)面積有關(guān)的問題，加深學(xué)生對知識的理解。另一方面，教師可通過人工智能技術(shù)制訂新的智能訓(xùn)練方法，結(jié)合實際生活優(yōu)化學(xué)生能力培養(yǎng)方案，以此提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

結(jié)語

在人工智能時代背景下，教師在教學(xué)中要合理運(yùn)用人工智能技術(shù)，推動教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式的變革，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，提升課堂教學(xué)實效。目前，在人工智能和教育領(lǐng)域融合發(fā)展的過程中還存在一些問題，這需要我們結(jié)合教育教學(xué)實踐深層次探究人工智能技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用策略。

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