人工智能賦能教研新模式：“三元七步”精準教研的實踐探索

【摘 要】人工智能技術將推動教研在理念、路徑上實現創新發展。研究者通過梳理我國中學教研的演變歷程，發現精準教研是順應時代需要、回答實踐之問的教研新形態。文章在總結人工智能賦能區域教研實踐探索成果的基礎上，構建了“三元七步”精準教研理論和實踐框架，包括概念界定、實施路徑、實施理念、技術環境和反饋機制，使新時代的中學教研在理念、路徑和數據使用方面實現了創新發展。

【關鍵詞】人工智能技術；三元七步；精準教研；新形態

【作者簡介】岑盛鋒，正高級教師，南寧市第二中學副校長，主要從事高中數學教育教學研究和教育信息化建設研究；王一雯，高級教師，南寧市教學骨干，主要從事高中思想政治教育教學研究；馬清惠，高級教師，主要從事高中化學教育教學研究。

【基金項目】廣西教育科學“十四五”規劃2024年度廣西教育信息化教學應用實踐共同體專項課題“教育數字化背景下中學‘三元七步’精準教研應用模式建構與實踐研究”（2024ZJY319）；2024年南寧市基礎教育教學成果一等獎“數智驅動 研教共生：中學‘三元七步’精準教研十三年探索”

教研的革新是保障教育教學質量、促進教師專業成長、提高學生綜合素質的重要力量。立足教育數字化轉型的新時代要求，《教育部關于加強和改進新時代基礎教育教研工作的意見》《基礎教育課程教學改革深化行動方案》等政策文件中指出，要充分利用數字賦能基礎教育，推動數字化在拓展教學時空和資源、優化學生學習和評價、創新教研方式等方面的廣泛應用。中學視域下的教研是以解決教學實踐中真實問題為內容的教學研究活動。深入研究、探索與展望數字化為教研發展提供嶄新模式，對于深刻把握新時代教研方向，創造數字化與教研雙向賦能的未來圖景，有著重要的實踐意義。

一、中學教研的演變與問題審思

我國的中學教研在其發展的漫長道路上經歷了三次重大的范式轉變，具體為傳統教研、互聯網+教研和精準教研三個階段。每一次教研范式的轉變都是科學技術的突破投射至教育教研領域的結果，每一個新的教研階段都實現了對前一階段的繼承、擴容、提效和創新。

（一）中學教研的發展脈絡

筆者以科學技術發展賦能教研范式變革為線索，結合國家頒布的教育教研工作相關政策，梳理出我國教研的發展脈絡（見表1）。

1.傳統教研

在計算機和網絡技術出現之前，教師的教研活動主要由人類智慧驅動。1955年11月，當時作為教育部機關刊物的《人民教育》發表了《各省市教育廳局必須加強教學研究工作》一文，這被認為是我國第一個比較規范、系統的專門性教研工作文件，為我國教研機構制度的建立提供了政策依據。［1］當時的教研實踐活動主要依靠理論研究與實驗研究。理論研究借助教育學經典理論和各學科教法、學法理論解讀教材文本，采用模擬歸納、演繹推導的方法設計課堂教學，尋求程式化的教學改進路徑。實驗研究通過面對面聽評課、課堂觀察、集體備課和量表調查等主要形式獲取研究資料，采用特定的課堂觀察研究方法，基于教師主觀感受、人工記錄的信息和個體經驗來評價、反思和改進教學。

2.互聯網+教研

進入21世紀后，計算機逐漸普及，網絡技術蓬勃發展，教育教研迎來互聯網+教研時代。2001年，教育部在《基礎教育課程改革綱要（試行）》中強調，要大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用。［2］各地陸續開始采用網絡教研新方式，借助網絡社交平臺、教師研修平臺、虛擬實踐社區和教師工作坊等教研載體，分享和交流數字化文本和視頻等教學資源，開展網絡教研活動。通過互聯網，教師能夠獲取更全面的信息，以整體視角取代局部觀察。中學教研開始從理論思辨、經驗判斷和小范圍樣本實證分析轉化為大數據和多元樣本驅動研究的新形態。

3.精準教研

為順應時代發展需求，回應人民群眾關切期盼，教育部于2022年啟動實施國家教育數字化戰略行動，我國的教育教研也隨之步入AI驅動、精準轉型升級的新發展階段。精準教研是AI驅動的最新教研形態，是以專業的智能研修平臺和智能錄播系統為依托，利用大數據、AI等技術，對教師教研全過程數據，特別是客觀性課堂教學多模態數據進行實時采集、記錄與智慧分析，從而為執教教師提供基于課堂教學大數據（包括課堂教學行為數據、言語互動數據、教學質量主客觀評估數據等）的精準診斷和精準干預的教研形態。［3］

（二）教研的問題審思

理論創新源于實踐，始于問題。精準教研模式的探索源于實踐基礎上對教研問題的事實觀察與理性分析。

1.理念層面：缺乏循證意識和問題意識

教師習慣于面對面基于主觀感受和個體經驗對教學有效性進行總結性評價，缺乏循證意識，缺少可靠的證據以支持研究，導致教研的實效性降低。另外，教師在教研中缺乏問題意識，無法確立研究目標，難以抓住關鍵內容。

2.行動層面：教研停留于問題輸入，缺少方案輸出

問卷調查結果顯示，集體備課通常不對每節課做深入細致的教學設計，只關注統一教學目標、主要內容、教學進度和作業；聽評課較少根據學生的行為表現開展科學系統的分析和論證，只停留在發現問題層面，缺少通過深度思考而形成的具體解決方案；教師培訓更多是教師被動接受他人的教學策略，較少將診斷和改進的思路與方法內化并運用。

3.應用層面：教研成果應用不足，缺少應用環境與機制

教研與教學實踐的轉化環節不順暢。比如，教師在后續實踐中是否應用了教研成果，教學問題是否得到有效解決，教師的教學行為是否發生了實質性改進，學生的學習行為是否有了明顯成效，這些問題常常被忽視，教研缺乏后期跟蹤和評估的技術環境與反饋機制。

廣泛而深入地應用AI技術和方法開展教研成為教育數字化背景下突破當前教研問題的新路向，“三元七步”精準教研模式應運而生。

二、“三元七步”精準教研模式的構建

（一）“三元七步”精準教研的概念界定

“三元七步”精準教研概念的提出基于兩個維度：精準思維方式和科學技術的躍進。精準思維要求人們在認識與改造客觀世界的過程中，通過對事物進行深入分析和準確研判，在復雜的事物信息中直奔主題，找準要害，緊緊抓住事物的主要矛盾與矛盾的主要方面，精準有效地解決問題、推動工作。［4］科學技術的躍進指大數據、云計算、AI、元宇宙等前沿科學技術在教育教研領域呈現廣泛深入的應用趨向，需要充分發揮科學技術對教研的驅動作用，構建AI技術與教研的融創路徑。

因此，我們在教研實踐中總結了“三元七步”精準教研模式，并將其界定為：在精準教研視域下，利用AI技術對學生、教師和教研過程的行為數據和結果評價數據進行智能采集、統計和生成式分析，可視化表征參與主體的表現情況和能力水平，實現個性化指導和規模化教研深度融合，實現教育教學質量全面提升。

（二）“三元七步”精準教研模式路徑建構

為解決教研實施淺表化、碎片化的問題，教研資源和教研活動可采用體系化、流程化的方式來整合與延伸，從而得出“三元七步”精準教研模式的實施路徑（如圖1）。

“三元”指確立教師精準教學、學生泛在學習、教研高效反饋的教研目標。“七步”指設計基于AI的“協同備課（備）—教學研討（研）—智慧課堂（教）—教學檢測（測）—數據分析（診）—個性輔導（輔）—決策研判（評）”七步實施步驟，這些步驟相互聯系，形成閉環。

協同備課（備）指持續更新備課和教學研討中使用的資源，包括引入新的備課素材、教學設計和課堂互動工具，以確保教學內容與時俱進，滿足教師的備課、教研需求。教學研討（研）指鼓勵教師之間進行更多的交流與合作，共同分享教學經驗和資源，定期舉辦教學研討會、教師交流活動等，為教師提供一個互相學習和成長的平臺。智慧課堂（教）指依托智慧課堂平板設備，教師實施收集數據、課題導入、展現分享、任務下達、合作探究、隨堂檢測等教學活動。教學檢測（測）指對整個教學模式進行持續監測和反饋，及時發現和解決教學中出現的問題，通過定期的教學評估、學生反饋等方式收集數據，對教學模式進行持續改進和優化。數據分析（診）指在教學檢驗和學情分析階段，建立更加完善的教學評估機制，對數據進行分析。除了傳統的聽、評課方式，還可以引入學生反饋、在線調查等多種方式，全面收集教學數據，為教師提供精準的教學改進建議。個性輔導（輔）指采用注重學生的個體差異和需求的個性化輔導。通過AI數據分析，教師可以掌握不同學生的學情差異，包括成績變化、具體知識的得分情況，為學生提供個性化的學習資源和指導，幫助他們更好地掌握知識。決策研判（評）指在決策研判階段，充分利用大數據分析的結果，對學校的教學管理和資源配置進行優化，包括調整教學計劃、優化教學資源分配、改進教學方法等，以確保學校的教學質量和效率不斷提升。

三、“三元七步”精準教研模式的實施

（一）“三元七步”精準教研模式的實施理念

從教研共同體走向教研共生體是當前教研發展的理想趨勢。教研共生體指各參與主體在教研中相互合作，共同體驗、創造、成長的統一體狀態。在教研共生體生態中，所開展的教研活動是“共生活動”，教師與教師、教師與專家、教師與學生相互交流的場景是“共生界面”，圍繞教育教學中存在的問題進行交流討論所生成的新觀點、新知識、新思想是“共生能量”。各參與教研主體在AI的驅動下在這一共生體中獲得源源不斷的能量，從“共生”走向“新生”，這樣才能推動教研持續發展。因此，“三元七步”精準教研模式堅持指向教、研、學共生發展的“教研學一致性”教研理念，采用逆向設計的思維方法，以始為終，搭建“教研學共生體”支架模型（如圖2）。

一是從需求到目標的轉化。學生的終身發展需求是精準教研的邏輯終點，同時也是實踐的起點。在實踐中我們必然會從“學生需要什么”出發來審視教學活動，查找現存問題，并帶著問題明確教研的目標。

二是從目標到指標的確立。將目標轉化為操作指標是一個分層拆解目標的過程。所制訂的學生、教師、管理者等各主體在教研過程中的操作指標，同時也是AI運行的程式模型。AI按照指標精準地推薦資源和記錄、采集、分析數據，進行智能決策。

三是從指標到序列化任務的制訂。這一過程事關教研成果的切實轉化和應用，要使指標落地，還應堅持任務導向，借助AI的智能模擬和預判，為教師提出序列化的實施路徑。在“教研學共生體”中，教學聚焦學生，教研服務教學，師生全面發展成為教研高質量發展的動力，教、學、研在AI的驅動下共融共生。

（二）“三元七步”精準教研模式的技術環境和反饋機制

“三元七步”精準教研模式依托“2+N”數據平臺打造技術環境。“2+N”數據平臺是南寧市第二中學在教育信息化建設中打造的綜合數據收集、存儲和使用平臺，它以智慧校園雙中臺模式（業務中臺+數據中臺）為數據底座，整合智慧校園系統、智慧課堂系統、教學質量過程監控系統，打通各系統之間必要的基礎共享數據，實現統一身份認證，統一消息推送，統一數據共享，并形成一系列標準化的數據開放接口，依托微信公眾號，為用戶提供一站式服務的智能化平臺。

1.技術環境

實現“三元七步”精準教研需要一個支持課堂教學行為分析和教學能力分析的AI應用平臺，并保持迭代升級?！?+N”數據平臺綜合考慮技術、用戶、數據、教學等方面，實現了更加高效、便捷、安全的智慧校園服務，滿足教研智能化、精準化、個性化、規?；瘜嵤┑男枨?。

（1）生成基于AI的“課前—課中—課后”教學行為分析

“2+N”數據平臺系統按照“課前—課中—課后”和“教師—學生”兩個維度生成課前教師行為、課前學生行為、課中教師行為、課中學生行為、課后教師行為和課后學生行為六大類行為分析。以教師類行為為例，課前教師行為包括學情分析、資源發布；課中教師行為包括課堂互動、任務推送；課后教師行為包括精準評價和個性化輔導。

（2）生成基于AI的教學質量過程監管圖

“2+N”數據平臺利用AI技術，對學業發展情況、教學活動、測試評價進行跟蹤分析，并以學業波動曲線圖、學科均衡度雷達圖、教學活動對比柱狀圖、考點考查情況分布圖等多種可視化圖形呈現監管數據的分析結果，智能生成教學質量預警數據，以表格和曲線圖的方式立體呈現出來，幫助教師或教研團隊聚焦問題，優化教學行為。

2.反饋機制

“2+N”數據平臺承載了大數據創新教學管理反饋的功能，協助實現“一人一檔”“一班一策”“一層一案”的精準教學。教師根據系統提供的數據分析結果，能夠更準確地了解學生的學習難點和薄弱環節，從而制訂更加有效的教學策略和輔導計劃。學校通過構建閉環測試管理模式，實現了從教學輸入到效果輸出，再到下一次教學輸入的連續性和精準性。這種管理模式確保了教學過程中的每一個環節都能得到及時、有效的反饋和調整，從而不斷優化教學效果。主要體現在以下幾個方面。

一是數據全覆蓋與實時反饋?！?+N”數據平臺聯合智學網大數據精準教學平臺，實現包括周測、月考等在內的數據全覆蓋，確保教學數據全面、實時更新。學校通過數據分析，能夠精準把握教學效果，實現學生和教師之間的即時反饋。

二是形成閉環測試管理模式。以“2+N”數據平臺為依托，構建“輸入—分析—輸出—再輸入”的閉環測試管理模式。

三是調整個性化教學的策略。通過對不同學生、班級和層次的數據分析，制訂個性化的教學策略，確保每個學生都能得到針對性的指導。

四是自動生成個人錯題本。通過學生個人檢測大數據分析，“2+N”數據平臺能夠自動生成學生的個人錯題本，精準分析學生對每個知識點的掌握情況。這為學生提供了個性化的復習資源，有助于他們更好地掌握薄弱環節。

五是分層、分類作業布置?；跀祿治鼋Y果，“2+N”數據平臺能夠有針對性地布置分層作業。這既減輕了學生的負擔，又能精準解決他們的學習難點，提高了教學的針對性和有效性。

六是全面監控智能決策支持。借助“2+N”數據平臺中的教學質量監控功能，學校決策者全面掌握學校、年級、班級、學科組、教師、學生六個層面的精準數據分析，為學校決策提供數據支持。

四、“三元七步”精準教研模式的創新價值

（一）“AI+評價導向”的理念創新

“三元七步”精準教研模式充分發揮AI高通量、跨尺度的模型構建能力及強大的數據分析和模擬預測功能，借鑒逆向設計的思維方法，關注以數據為核心指標的教學評價結果，確定教學目標，進而依據教學目標設計教研任務，這種以終為始的設計理念為精準教研打開了新的思路（如圖3）。

（二）“教研學一致性”的協同模式創新

借鑒協同理論和系統化方法，“三元七步”精準教研模式構建了一個教、研、學三元素之間的非線性相互作用，自發有序地進行組織和調節的協同教研系統。在協同備課階段，教、研、學三元素聚焦提升教學質量這一共同目標，逐級搭建序列化目標體系和確立量化序參量，并建立開放性的教研環境，形成一個“教研學共生體”。在協同教學階段，創設師生、生生、師師之間的多邊交互方式，建立協同教研學“4C流程”，凝聚集體智慧，產生“1+1+1+1＞4”的群體協同效應。在協同反饋階段，通過診斷性反饋、過程性反饋、總結性反饋，測評教研學發展狀況，及時反饋信息，做出相應調整，引導教研系統往正確方向即時性“漲落”（如圖4）。

（三）“全鏈條一站式”的資源應用創新

基于建構主義學習理論，“三元七步”精準教研模式重新審視數據價值，定義數據內涵，合理應用數據資源準確、客觀地輔助學生學習，指導教師科學決策，為精準教學提供支持模型。全鏈條服務將AI技術貫通課前研究、課中教學、課后輔導的教研全過程，為滿足各環節的主體需求提供支持，從而為師生創設將備課資源、學習資源、隨堂檢測、分析測評、討論交流、資源創新等功能集合為一體的“一站式”解決教研問題的智能場域和“一鍵式”應用路徑，確保數據資源發揮最大功效（如圖5）。

本文對AI賦能的“三元七步”精準教研模式做了初步的基礎研究和路徑探索?！叭卟健本珳式萄心Ｊ街悄芑?、精準化、規?；?、個性化的特征使其具有顯著的推廣價值。“三元七步”精準教研模式的發展愿景是優化實施路徑和技術環境，依托集團化辦學的條件建設覆蓋初高中學段的大數據體系，推出更多數字化教學典型案例，建設信息化教學應用實踐共同體，形成精準教研實踐新格局，不斷推動AI賦能教研高質量發展。

參考文獻：

［1］盧曉中，胡潔. 中國式現代化視域下教師教育高質量發展［J］. 江蘇高教，2023（10）：1-12．

［2］教育部關于印發《基礎教育課程改革綱要（試行）》的通知［EB/OL］.（2001-06-08）［2024-9-28］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/jcj_kcjcgh/200106/t20010608_167343.html.

［3］趙志靖，周靜. 智能精準教研：概念界說、價值追求與實踐路徑［J］. 揚州大學學報（高教研究版），2023（6）：58-65.

［4］周遠. 精準思政：新時代高校思想政治工作的新理念與新模式［J］. 思想理論教育，2020（8）：100-105.

（責任編輯：羅小熒）