AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)策略探索

摘 要 近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)教育領(lǐng)域也加快了與AI技術(shù)融合發(fā)展的步伐。AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)，是將人工智能技術(shù)與雙師教學(xué)模式相結(jié)合的一種新型編程教學(xué)模式。文章分析了小學(xué)AI雙師編程線上線下雙翼融合的教學(xué)難點(diǎn)，并提出一些針對(duì)性的AI雙師編程線上線下雙翼融合的教學(xué)策略，希望為提高小學(xué)編程教學(xué)質(zhì)量提供一些幫助。

關(guān)鍵詞 AI雙師編程教學(xué)；線上線下；小學(xué)；策略

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.17.044

Exploration of Teaching Strategies for the Integration of Online and

Offline Wings in AI Dual Teacher Programming

LI Ying

（Gongcheng Yao Autonomous County Second Central Primary School， Guilin， Guangxi 542500）

Abstract In recent years， with the rapid development of artificial intelligence technology， China's education sector has also accelerated the pace of integration with AI technology. AI dual teacher programming online and offline dual wing integration teaching is a new programming teaching mode that combines artificial intelligence technology with dual teacher teaching mode. The article analyzes the teaching difficulties of the integration of online and offline wings in primary sch13X+pgyohjiGmxxweteSLmUS8Zi1sxH2S939gYpNxqg=ool AI dual teacher programming， and proposes some targeted teaching strategies for the integration of online and offline wings in AI dual teacher programming， hoping to provide some help to improve the quality of primary school programming teaching.

Keywords AI dual teacher programming teaching; online and offline; primary school; strategy

在信息化時(shí)代背景下，小學(xué)編程教育越來(lái)越受到學(xué)生和家長(zhǎng)的重視，其有助于培養(yǎng)小學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新精神。然而，傳統(tǒng)編程教學(xué)模式往往難以滿足小學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。近年來(lái)，AI雙師編程教學(xué)模式在小學(xué)生編程教育中嶄露頭角。該模式通過(guò)結(jié)合人工智能技術(shù)和真人教師的優(yōu)勢(shì)，為小學(xué)生提供線上線下相結(jié)合的編程學(xué)習(xí)體驗(yàn)。AI雙師編程教學(xué)模式在小學(xué)生編程教育中的應(yīng)用仍處于初期探索階段，其教學(xué)過(guò)程中仍然存在諸多問(wèn)題和難點(diǎn)。因此，本文希望通過(guò)對(duì)AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)策略的研究，以期為小學(xué)生編程教育的改革和創(chuàng)新提供有益的參考。

1 AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)的價(jià)值

AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)，是一種結(jié)合人工智能技術(shù)與真人教師指導(dǎo)，旨在通過(guò)線上線下的有機(jī)融合，為小學(xué)生提供高效、個(gè)性化的編程學(xué)習(xí)體驗(yàn)的教學(xué)模式[1]。該模式充分利用了線上教學(xué)的便捷性、資源豐富性和線下教學(xué)的情感交流、實(shí)時(shí)互動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，形成了線上線下相互促進(jìn)、相互補(bǔ)充的雙翼效應(yīng)。在這種編程教學(xué)模式下，AI教師能夠基于大數(shù)據(jù)和算法分析，線上對(duì)學(xué)生的編程學(xué)習(xí)情況進(jìn)行精準(zhǔn)跟蹤、診斷和反饋，為每個(gè)學(xué)生提供個(gè)性化的編程學(xué)習(xí)路徑和資源推薦。而且AI教師還能通過(guò)智能教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的實(shí)時(shí)互動(dòng)和答疑，提高學(xué)生的編程學(xué)習(xí)效率和興趣。而真人教師則在線上通過(guò)情感交流和個(gè)性化指導(dǎo)，彌補(bǔ)AI教師在情感關(guān)懷和人文關(guān)懷方面的不足，還能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋，及時(shí)調(diào)整編程教學(xué)策略和方法，確保編程教學(xué)質(zhì)量和效果。具體而言，AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 提升學(xué)生編程學(xué)習(xí)的個(gè)性化與精準(zhǔn)性

在傳統(tǒng)的小學(xué)編程教學(xué)模式中，教師往往難以顧及每個(gè)學(xué)生的個(gè)體差異和學(xué)習(xí)需求，導(dǎo)致教學(xué)效果參差不齊。而AI雙師編程教學(xué)模式通過(guò)引入人工智能技術(shù)，能實(shí)時(shí)跟蹤和分析每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)能力。AI教師通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，為每個(gè)學(xué)生制訂個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，推送符合其學(xué)習(xí)風(fēng)格和進(jìn)度的教學(xué)內(nèi)容。這不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，還能夠確保每個(gè)學(xué)生都能夠在適合自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏中逐步掌握編程知識(shí)和技能。而且，AI教師通過(guò)對(duì)學(xué)生編程作品的智能批改和反饋，能夠迅速指出學(xué)生在編程過(guò)程中存在的問(wèn)題和錯(cuò)誤，并給出相應(yīng)的改進(jìn)建議[2]。這種即時(shí)的反饋機(jī)制有助于學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤，加深對(duì)編程知識(shí)的理解和掌握。

1.2 增強(qiáng)學(xué)生編程學(xué)習(xí)的體驗(yàn)性

在傳統(tǒng)的小學(xué)編程教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生往往是被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)參與和實(shí)踐的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致其學(xué)習(xí)體驗(yàn)單調(diào)乏味。而AI雙師編程教學(xué)模式通過(guò)線上線下相結(jié)合的方式為學(xué)生提供了更加豐富多元的學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)方式。學(xué)生可以通過(guò)線上平臺(tái)隨時(shí)隨地訪問(wèn)學(xué)習(xí)資源、完成學(xué)習(xí)任務(wù)、參與線上討論等。這種靈活自由的學(xué)習(xí)方式能夠滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，提高學(xué)習(xí)的自主性和便利性。同時(shí)，線上平臺(tái)還提供了豐富的互動(dòng)功能，如在線問(wèn)答、實(shí)時(shí)討論、作品展示等，使得學(xué)生能夠與其他學(xué)習(xí)者或教師進(jìn)行交流互動(dòng)，分享學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的社交性和趣味性。線下課堂上，真人教師能夠?yàn)閷W(xué)生提供更加深入細(xì)致的指導(dǎo)和幫助。同時(shí)，線下課堂還能夠?yàn)閷W(xué)生提供更加真實(shí)的編程實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生親自動(dòng)手編寫程序、解決實(shí)際問(wèn)題，從而提升其編程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。

1.3 推動(dòng)編程教育的普及化與均衡化發(fā)展

如今全國(guó)各地中小學(xué)都愈發(fā)重視對(duì)學(xué)生開展編程教育，但受辦學(xué)條件和師資力量的限制，我國(guó)小學(xué)編程教育仍然存在普及度不高、教學(xué)水平參差不齊等問(wèn)題。而AI雙師編程教學(xué)模式通過(guò)引入人工智能技術(shù)和線上線下相結(jié)合的方式，可以降低編程教育的門檻和成本。傳統(tǒng)的編程教育往往依賴于專業(yè)的編程教師和昂貴的硬件設(shè)備，導(dǎo)致很多學(xué)校難以承擔(dān)[3]。而AI雙師編程教學(xué)模式通過(guò)線上平臺(tái)的資源共享和智能教學(xué)系統(tǒng)的輔助，使得編程教育變得更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。學(xué)校只需通過(guò)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，便能夠享受到高質(zhì)量的編程教育資源和服務(wù)。另一方面，AI雙師編程教學(xué)能夠彌補(bǔ)教育資源不均衡的問(wèn)題。在一些地區(qū)或?qū)W校，由于師資力量或教學(xué)條件的限制，編程教育難以得到有效開展。而AI雙師編程教學(xué)模式通過(guò)線上線下的融合教學(xué)，能夠打破地域和時(shí)間的限制，使得優(yōu)秀的編程教育資源得以共享和傳播。即使在沒(méi)有專業(yè)編程教師的地區(qū)或?qū)W校，學(xué)生也能夠通過(guò)線上平臺(tái)接受高質(zhì)量的教學(xué)指導(dǎo)。

2 AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)難點(diǎn)分析

2.1 技術(shù)應(yīng)用存在一定困難

盡管人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，但是怎樣將其與小學(xué)編程教學(xué)進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)線上線下教學(xué)的無(wú)縫銜接，仍是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。一方面，線上平臺(tái)的建設(shè)與維護(hù)需要專業(yè)的技術(shù)支持，以保證技術(shù)平臺(tái)始終保持穩(wěn)定性、安全性、易用性。但這需要投入大量的人力物力進(jìn)行研發(fā)和維護(hù)。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷更新迭代，線上平臺(tái)也需要不斷升級(jí)和優(yōu)化，以適應(yīng)新的教學(xué)需求和技術(shù)環(huán)境。另一方面，在小學(xué)編程教學(xué)中使用AI技術(shù)時(shí)，還需要考慮不同地區(qū)、不同學(xué)校的技術(shù)水平和教學(xué)條件。在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或條件較差的小學(xué)，難以承擔(dān)高昂的技術(shù)投入和維護(hù)成本，也無(wú)法保證線上教學(xué)的順利進(jìn)行[4]。

2.2 教師角色定位容易不清

傳統(tǒng)的編程教學(xué)中，教師主要承擔(dān)知識(shí)傳授和技能指導(dǎo)的角色，而在AI雙師編程教學(xué)模式下，教師的角色發(fā)生了顯著變化。首先，教師需要適應(yīng)線上線下雙翼融合的教學(xué)模式，掌握線上教學(xué)平臺(tái)的操作技巧和方法，以便能夠在線上線下之間靈活切換和協(xié)作。這需要教師具備一定的信息技術(shù)素養(yǎng)和在線教育經(jīng)驗(yàn)，以應(yīng)對(duì)不同教學(xué)環(huán)境和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。其次，教師需要重新定位自己在AI雙師編程教學(xué)中的角色。在AI教師的輔助下，教師不再是唯一的知識(shí)傳授者，而是需要更多地關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、情感需求和個(gè)性發(fā)展，以提供及時(shí)的指導(dǎo)和支持。這需要教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。

2.3 學(xué)生學(xué)習(xí)管理與評(píng)估更加復(fù)雜

在AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)模式中，由于線上線下教學(xué)的融合，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程變得更加靈活和多樣，這也給學(xué)生的學(xué)習(xí)管理和評(píng)估帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。一方面，線上線下教學(xué)的融合使得學(xué)生的編程學(xué)習(xí)過(guò)程更加難以監(jiān)控和管理。學(xué)生可能在線上平臺(tái)上自主學(xué)習(xí)、完成作業(yè)、參與討論等，而線下課堂則更注重實(shí)踐操作和互動(dòng)交流。在這種情況下，有些教師很難客觀掌握和評(píng)價(jià)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)環(huán)境下的編程學(xué)習(xí)效果和進(jìn)度。另一方面，傳統(tǒng)的編程教學(xué)評(píng)估往往依賴于作業(yè)和考試等單一形式，而在AI雙師編程教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和表現(xiàn)可以通過(guò)多種方式進(jìn)行記錄和評(píng)估。教師需要將各種渠道的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行匯總分析，這對(duì)于很多教師而言是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

3 AI雙師編程線上線下雙翼融合教學(xué)策略

3.1 強(qiáng)化線上線下的無(wú)縫銜接

在AI雙師編程教學(xué)中，教師需要精心規(guī)劃和準(zhǔn)備，確保線上線下教學(xué)的順暢過(guò)渡和有效互補(bǔ)。首先，線上平臺(tái)應(yīng)保證為學(xué)生提供清晰、詳細(xì)的課程導(dǎo)覽和學(xué)習(xí)路徑，包括課程大綱、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)進(jìn)度安排等，以便學(xué)生能夠清晰地了解整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，并自主規(guī)劃學(xué)習(xí)進(jìn)度。同時(shí)，線上平臺(tái)還應(yīng)提供豐富的編程學(xué)習(xí)資源，如教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)課件、案例庫(kù)等，供學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)使用。其次，線下課堂則應(yīng)側(cè)重于解決學(xué)生在線上編程學(xué)習(xí)中遇到的難題，并深化學(xué)生對(duì)編程知識(shí)的理解。教師可以通過(guò)實(shí)踐操作、案例分析、小組討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂互動(dòng)，加深其對(duì)編程概念和方法的理解。同時(shí)，教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和反饋，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，確保線下課堂的教學(xué)效果。為了實(shí)現(xiàn)線上線下的無(wú)縫銜接，教師還應(yīng)充分利用線上平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析功能。通過(guò)收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)難點(diǎn)和興趣點(diǎn)，為線下課堂的教學(xué)調(diào)整提供依據(jù)。例如，針對(duì)學(xué)生在線上學(xué)習(xí)中普遍存在的問(wèn)題，教師可以在線下課堂中進(jìn)行重點(diǎn)講解和練習(xí)；針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和特長(zhǎng)，教師可以為他們推薦更適合的編程資源和項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

3.2 充分發(fā)揮AI教師的輔助教學(xué)作用

在AI雙師編程教學(xué)中，AI教師借助先進(jìn)的技術(shù)手段，通過(guò)為學(xué)生提供實(shí)時(shí)互動(dòng)答疑、智能推薦學(xué)習(xí)資源、學(xué)生編程作品智能評(píng)估等方式，極大地提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因此，在AI雙師編程教學(xué)時(shí)，要充分發(fā)揮AI教師的輔助教學(xué)作用[5]。首先，要建立健全的AI教師互動(dòng)機(jī)制。應(yīng)設(shè)立專門的在線互動(dòng)平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生與AI教師進(jìn)行頻繁的交流和互動(dòng)。學(xué)生通過(guò)預(yù)設(shè)的聊天窗口或論壇，可以隨時(shí)隨地向AI教師提問(wèn)，而AI教師則能夠運(yùn)用自然語(yǔ)言處理技術(shù)，迅速理解并回答學(xué)生的問(wèn)題。這種實(shí)時(shí)互動(dòng)不僅能夠解決學(xué)生的疑惑，還能增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力和參與度。其次，充分發(fā)揮AI教師的個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦功能。借助AI教師收集和分析學(xué)生的編程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求。基于這些數(shù)據(jù)，讓AI教師為學(xué)生推薦適合的編程資源、練習(xí)題目和學(xué)習(xí)路徑。例如，對(duì)于編程基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，AI教師可以推薦一些基礎(chǔ)入門課程和練習(xí)；對(duì)于已經(jīng)具備一定編程能力的學(xué)生，則可以推薦更高級(jí)別的挑戰(zhàn)項(xiàng)目和拓展資源。最后，要充分利用AI教師對(duì)學(xué)生的編程作品進(jìn)行智能評(píng)估。傳統(tǒng)的編程作業(yè)評(píng)估往往耗時(shí)耗力，而且難以做到全面客觀。而AI教師可以通過(guò)編程作業(yè)自動(dòng)批改系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生的編程作品進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的評(píng)估。AI教師可以分析學(xué)生編程代碼的語(yǔ)法、邏輯和性能正確性，給出詳細(xì)的反饋和建議。這種智能評(píng)估不僅能夠減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，還能讓學(xué)生及時(shí)了解自己的不足之處，從而有針對(duì)性地改進(jìn)和提升編程技能。

3.3 注重實(shí)踐操作和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

實(shí)踐操作是編程學(xué)習(xí)的核心，只有讓學(xué)生更多地編寫代碼、調(diào)試程序，才能讓他們更加直觀地理解編程語(yǔ)言的語(yǔ)法和邏輯，更好地掌握編程技能。因此，教師在編程教學(xué)中應(yīng)設(shè)計(jì)更多豐富多樣的實(shí)踐任務(wù)，如編寫小程序、解決具體問(wèn)題等，讓學(xué)生在實(shí)踐中逐步掌握編程的基本知識(shí)和技巧。另外，AI雙師編程教學(xué)中，要注重利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)實(shí)踐操作延伸。教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)一些更具趣味性和挑戰(zhàn)性的編程項(xiàng)目，讓學(xué)生將所學(xué)編程知識(shí)技能應(yīng)用到實(shí)際場(chǎng)景中，從而鍛煉他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教師在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)充分考慮學(xué)生的興趣和認(rèn)知水平，確保項(xiàng)目既具有挑戰(zhàn)性又具有可實(shí)施性。同時(shí)，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生逐步完成項(xiàng)目，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，確保學(xué)生在項(xiàng)目中能夠獲得成長(zhǎng)和進(jìn)步。

3.4 加強(qiáng)師資培訓(xùn)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)

AI雙師編程教學(xué)的順利開展，離不開一支高素質(zhì)的師資隊(duì)伍。因此，加強(qiáng)師資培訓(xùn)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)是提升小學(xué)編程教學(xué)效果的關(guān)鍵。首先，學(xué)校應(yīng)定期組織編程教師參加線上線下的培訓(xùn)活動(dòng)，提高教師隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。其次，學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師之間進(jìn)行交流和合作，分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和資源，形成良好的教學(xué)氛圍。同時(shí)，學(xué)校還應(yīng)積極引進(jìn)優(yōu)秀的AI教育人才，為AI雙師編程教學(xué)提供有力的人才保障。通過(guò)加強(qiáng)師資培訓(xùn)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)，可以確保AI雙師編程教學(xué)的順利實(shí)施，提高教學(xué)質(zhì)量和水平。

基金項(xiàng)目：廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃 2023 年度專項(xiàng)課題“AI雙師編程線上線下雙翼融合課的實(shí)踐探索”（2023ZJY539）。

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