刊林擷思

三、人工智能賦能教師數字素養提升的典型場景

在教師數字素養提升實踐中，需要聚焦教師素養培養與發展的核心場景，面向教師教學實踐、研修、培訓等方面的實際需求，利用ChatGPT、星火大模型等為代表的新一代人工智能，構建智能、高效的研修與實訓環境，共建共享優質、多元的師訓數字資源，創新智能、精準的研修方式，重塑教師素養發展，提升實踐樣態，加快實現教師數字素養的全面提升。

1.以平臺為支撐的智能化教育環境教師數字素養的提升，離不開智能化教育環境的支撐。因此，需應用生成式人工智能、元宇宙等新興技術，以教師數字化教學與研修平臺為支撐，打造適宜教師開展智能化研修與實訓的“土壤”環境，支持教師主動探索并適應智能化教育需要，從而能在常態化教學與培訓的過程中提高其數字化應用能力。以平臺為支撐的智能化教育環境建設，可從以下三個方面展開：①建設智能師訓教室。依托物聯網、傳感技術、人工智能等技術，建設融合智能硬件設備、智能教學軟件系統、課堂教學AI分析系統、智能教師助手等于一體的智能師訓教室，以支持教師常態化實踐訓練。例如，基于課堂教學AI分析系統，對教學語言、肢體行為、板書設計等課堂教學行為予以全過程記錄和實時分析，生成課堂教學能力AI測診報告，為教師專業發展和成長評價提供數據依據；同時，基于認知大模型，融合文本生成、語言理解、知識問答、邏輯推理等智能能力研發智能教師助手，智能生成大單元教學的高質量課件和項目式學習活動的設計方案，提升數字化教學備課效率。②構建一體化虛擬教研平臺。以網絡環境為載體，深度融合智能語音、視頻、大數據等智能技術，構建一體化虛擬教研平臺，以支持多元研修活動開展、教研成果自動匯聚與共享、教師研修數字檔案建立，為區域常態化組織教師數字素養提升提供智能、高效的通道。③創設元宇宙師訓環境。基于生成式人工智能、虛擬現實、數字孿生等智能技術，創設元宇宙師訓環境，提供智能化的虛擬教研助手和不同類型的虛擬學習者，支持教師以角色扮演、事件模擬、即時交互等方式模擬課堂教學和班級管理中特定的教學事件，開展人機協同的教研活動，增強具身化的研訓體驗，提升面對復雜教育實踐的數字化教學能力

2.以資源為基礎的數字化培訓課程師訓課程建設能為教師數字素養提升提供充足的“養分供給”，因此需要發揮多主體協同創新的力量，以教師數字素養培養的實訓與課程資源為基礎，建設和開發多樣化、體系化、高質量的數字化培訓課程，具體可從以下方面推進：①建設數字素養實訓課程體系。該體系包含融合數字素養的教師教育課程、通用性課程、拓展性課程等不同類型的課程，其中融合數字素養的教師教育課程是在體系化的教師教育課程中融合數字素養相關的課程內容和主題；通用性課程是依據教師數字素養框架，為教師開設包含數字化意識、數字知識與技能、數字化應用、數字社會責任和數字專業發展全主題、全系列的通用性數字素養課程；拓展性課程是匯聚教師智能素養、數據素養、評價素養、信息素養等相關素養的課程資源并加以有效利用，補充和拓展教師數字素養課程內容。②開發數字素養培訓課程。發揮專家學者、一線教師、人工智能教育企業等多主體的專長，共同開發實踐性、體驗性強的數字素養培訓課程。其中，專家學者在把握前沿的教育理論與政策、指導教師基本教學方法的改進與提升等方面經驗豐富，可以充分萃取其理論觀點、研究成果等來指導教師培訓資源的開發；一線教師具有豐富的教學實踐經驗，可以匯聚整理學校教師的優秀教案、教學課例、教學經驗等作為實踐性資源；人工智能教育企業擁有先進算法、強大算力和海量數據基礎能力，可以利用其先進技術產品創新教師數字素養培訓形式，如適應師訓資源推送、基于VR/AR的師訓等。

3.以教師為中心的多元化研修活動是教師數字素養提升與發展的“光合作用通道”。通過創新自主性研修、協同性研修、精準教研等面向教學實踐場景的多元化研修活動，來帶動教師研修常態化，促進數字化教學實踐與創新能力的生成轉化。以教師為中心的多元化研修活動主要包括：①基于平臺資源的自主性研修，即利用自然語言處理、機器學習等人工智能技術自動生成小顆粒、語義化的標簽，并通過數據挖掘、學習分析等技術對每位教師的課程學習情況與素養水平進行分析建模，以精準匹配教師學習需求，為教師推送有針對性的優質研修資源，方便教師根據實踐中的即時問題自主選學。②基于共同體的協同性研修，即依托教師數字化教學與研修平臺，打造名師工作室、虛擬教研室等數字化學習共同體，并通過對教師教學行為數據、以往培訓學習數據等的綜合分析，智能推薦相關專家和研究者加入共同體，使教師能夠與更多的專家、學者、同行教師進行對話，增強共同體活力，促進教師數字素養集群化發展。③基于數據分析的精準教研，即利用人工智能技術對教師課堂教學視頻數據進行采集、標記、統計，實現對教師數字化教學行為特征和教學能力水平的分析與可視化表征；同時，利用教育數據挖掘和學習分析表征學習過程并評估學生學習成效。基于對全場景學生學習數據的自動采集與建模分析，教師可以更快地發現師生互動規律、協作學習規律、學生認知發展規律等。因此，基于數據分析的精準教研支持教師開展基于課堂觀察的教學行為分析和基于學生學習探究的課堂教學改進，促進教師在數字技術支持下快速識別并解決數字化教學應用過程中存在的問題，創新數字化教學實踐。

4.以大模型為驅動的生成式教學實踐在以大模型為驅動的生成式教學實踐中，教師數字素養將在人機全流程對話與雙向賦能的過程中不斷得到反饋和提升。基于大模型的啟發性內容生成、對話情境理解、序列任務執行和程序語言解析等核心能力，教師和AI教師助手通過自然對話方式協同開展課程設計、資源制作、課堂教學、學習評價與輔導等教學活動。同時，教師在與AI教師助手進行思想碰撞、批判反思和智慧融合的過程中將不斷對教學實踐進行改進和優化，潛移默化地實現教師人機協同能力和數字化教學能力的提升。當前，以大模型為驅動的生成式教學實踐主要包括：①大模型賦能教師開展生成式大單元教學設計。利用大模型的語言理解能力、邏輯推理能力和多模態內容生成能力，依托豐富的學科大單元教學設計語料庫和資源庫，訓練生成基于大模型的大單元教學設計助手，不僅可以智能生成科學系統的大單元教學規劃和創新引領的教學設計方案，還能生成貼合情境的教學課件、思維導圖等內容，在對話與生成的過程中實現教師的數字化教學設計能力提升。②大模型賦能教師開展類人對話式教學。生成式人工智能可以聚合各類數據源構建龐大的知識圖譜，并通過情境式邏輯推理和開放性知識問答等，智能模擬人與人的主動性、啟發性對話互動，實現個性化、智慧化、靈活化的對話式教學，提高教師因材施教的能力。③大模型賦能教師開展數字化“五育”育人。教師數字素養培養的實踐目標是推動數字化協同育人，大模型能夠為教師開展數字化“五育”育人提供創新實踐方案，賦能教師創新開展心理健康教育、科普教育、信息科技教育等，以促進學生全面發展。例如，在心理健康輔導場景，教師可以利用大模型的尋因式提問、多模態情感識別、共情表達、個性化心理指導等功能，實現對學生心理健康問題的全面預防、精準預警和分層干預，提高心理健康工作的效率和質量。

——摘自劉邦奇、尹歡歡《人工智能賦能教師數字素養提升：策略、場景與評價反饋機制》，《現代教育技術》2024年第7期