摘" " " 要 人工智能技術正在深刻地改變著教育領域,它已不僅僅是傳統教育的補充,而且正在重新定義教育的方式和教師的角色。系統梳理人工智能在教育領域的應用,深入研究教師角色的演變以及教師素養的重新定義,討論教師專業發展的新路徑。通過這些探討,旨在為教育者提供關于如何適應人工智能時代的重要見解和建議,同時強調教師在這一變革中不可或缺的作用。
關 鍵 詞 人工智能;教育數字化;教師角色重構;教師專業發展
引用格式 鄧涵文,解凱彬,朱晨菲.人工智能賦能教育變革下教師角色與素養重構研究[J].教學與管理,2025(18):8-12.
黨的二十大報告強調:“推進教育數字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。”[1]這一宏偉藍圖的實現,離不開人工智能的深度融合與創新應用。在教育領域,人工智能正以其獨特的優勢,為教師和學生提供前所未有的支持。教師使用人工智能輔助分析學情、教學設計和批改作業,學生使用人工智能查閱資料、個性化學習、自我檢測與評估。這些突破性進展,不僅體現了教育數字化的必然趨勢,也彰顯出教育領域正經歷一場前所未有的變革。
人工智能的誕生可追溯到20世紀四五十年代。1946年,世界上第一臺通用電子計算機ENIAC誕生。1950年,Alan Turing提出了“圖靈測試”,即如果一臺機器能夠與人類開展對話而不被辨別出機器身份,那么這臺機器就具有智能[2]。1956年,John McCarthy等首次提出“人工智能”一詞[3]。如今,人工智能已應用于眾多領域,提升工作效率并促進創新。
人工智能被視為一種近乎萬能的工具。它通過給學生提供個性化幫助、自動化評估等方式來支持教師的工作。然而,技術也是一把雙刃劍。對于人工智能在教育領域的影響,部分教育工作者持樂觀態度,贊美其對教師工作的巨大幫助,有的則完全反對,擔心人工智能遲早會取代教師。那么,人工智能究竟在教育領域有哪些應用?人工智能又將對教師的角色和素養帶來何種挑戰以及如何重新定義?教師應該如何迅速實現角色轉變和新素養的培養?這都是我們需要深入討論的話題,只有解決了以上問題,才能順利實現教育數字化轉型,構建新時代高質量的教師隊伍,從而促進學生的學習和成長[4]。
一、人工智能在教育領域的應用
朱永新等將人工智能技術在教育中的應用分為五方面:教學輔助工具、解答專業學術問題、自主學習平臺、模擬互動學習場景、重構學校教育結構[5];Tahiru認為其應用有自動化評估、提供智能內容、智能輔導系統三方面[6]。綜合不同學者對人工智能技術在教育領域應用的分類,并結合人工智能技術在教育領域的應用現狀,本文將其總結為六方面:智能教育工具、智能輔助系統、個性化學習、自動化評估與反饋、分析與預測和重構學習環境。
1.智能教育工具
智能教育工具是一種利用人工智能技術的教育輔助工具或平臺,旨在提供智能化、個性化和交互性強的學習體驗。智能教學平臺具有三大特點:全面性、便捷性、開放性[7],在智能教學平臺上,一般包括數據分析、個性化學習和自動化評估。數據分析是為了提取有用信息和形成結論而對數據加以詳細研究和概括總結的過程[8],在教育領域,數據分析用于了解學生的學習情況、趨勢和需求,以幫助教育者做出更明智的決策。人工智能技術支持下的在線教育平臺,為學生提供豐富多彩的學習資源,包括視頻課程、互動練習和模擬考試等,同時也可以幫助學生進行自我評估和交流[9]。人工智能通過分析學生的學習數據,識別學習模式和趨勢,幫助學生和教育者了解學習進展和需求,并生成定制化的學習材料,確保學生學到最合適的內容,有針對性地幫助其完成學習任務,達成學習目標。
2.智能輔助系統
智能輔助系統是智能教育工具的擴展和延伸,它通過人工智能技術分析并反饋學生的學習情況,為教師提供定制的教學方案,從而為學生提供個性化學習。智能輔助系統強調對教育全過程的支持,包括課前準備、課中互動、課后跟蹤等環節。該系統的一個突出特點是智能化教學設計,它根據學生具體情況和需求動態調整教學策略和內容,以便更好地適應學生的學習進度和風格,有效減輕教育者的工作負擔,提升教學整體效率。
3.個性化學習
個性化學習根據學生個性特點和發展潛能展開,學習過程既是個性展現和養成過程,也是自我實現和追求個性化的過程[10]。通過收集和分析學生的數據,人工智能可以理解他們的學習風格、強項和弱點,然后為其提供合適的學習內容,使教育更具個性化和高效性,幫助學生更好地挖掘潛力。
4.自動化評估與反饋
自動化評估通過人工智能技術來自動評估學生學習進展、能力水平等指標。它能實現自動批改作業和試卷,提供個性化評估和實時反饋等功能,從而跟蹤學生的學習進展。相比傳統評估,自動化評估更準確高效,能提升教育質量和效率,為教師和學生提供更優的教育體驗。
5.分析與預測
人工智能通過深入分析龐大的教育數據集,應用機器學習算法預測學生在教育過程中的表現以及未來發展軌跡,如退學或被錄取的可能性。這種預測功能有助于及早發現潛在問題,為學生量身定制教學方案,并為教育決策提供支撐。在預測學生輟學率方面,人工智能利用歷史數據訓練模型,識別影響輟學的因素,如家庭環境、學術表現、出勤率等。通過分析這些數據,模型識別出潛在的輟學風險學生,并提供干預措施,如家庭支持、個性化輔導或學習計劃調整,從而降低輟學可能性。在預測學生考入特定大學的概率方面,人工智能將考試成績、推薦信、面試表現等因素納入模型,分析歷史錄取數據和學生資料,從而估計學生被某大學錄取的可能性,幫助學生和教育者更好地規劃未來,提供全面指導。
6.重構學習環境
虛擬現實(VR)和增強現實(AR)是兩種人工智能結合的技術,能營造具有創新性和沉浸性的學習環境。虛擬現實(VR)技術使學生脫離真實世界,置身于虛擬環境。學生戴上VR設備后,仿佛置身于一個全新的場景,如歷史事件的再現、地理環境的模擬,甚至是分子結構的可視化。這種沉浸式體驗讓學生親身參與和探索,從而深化對學習內容的理解。增強現實(AR)技術通過在真實世界中疊加虛擬元素,營造出更豐富的學習空間。例如,在生物學學習中,借助智能手機、平板設備或AR眼鏡,學生可以在觀察到現實動植物的基礎上,看到疊加的虛擬數據、圖像或模型,深入了解生物的內部構造、生活習性和環境適應性。這種互動式的學習方法讓抽象概念變得生動易懂,激發學生學習熱情,加深學生對學習內容的掌握。
二、人工智能賦能教育變革下教師角色的轉變
1.從知識傳授者到學習引導者和監督者
傳統教育中,教師是知識的傳授者,通常充當信息的主要來源,主要任務是向學生傳授特定學科的知識。學生則是知識的接收者,這種教學模式強調課堂內的單向信息流動,師生關系常常是單向的[11]。伴隨著人工智能對教育產生的影響,學生獲取知識的渠道大大拓寬,難度大大降低,教師角色也悄然發生改變[12]。知識傳授不再是教師的唯一職責。
在人工智能時代,教師的職責更側重成為引導者[13],引導學生自主學習,激發學生的學習興趣與好奇心,幫助其發展批判性思維、問題解決能力等核心素養。教師不僅要傳授知識,更要鼓勵學生提出、探究和解決問題,培養他們的獨立思考能力。同時,教師作為監督者,應密切關注學生的學習進展,使用數據分析工具追蹤和評估學生的學習成果,確保每個學生都能夠達到學習目標。通過這種角色的轉變,教師能夠在更加靈活和多樣化的教學環境中,幫助學生實現個性化學習與發展。
2.從傳統教師轉向人工智能的合作伙伴
余勝泉曾提出人機協同的教與學環境下人工智能教師的十二種角色:個性化命題和批改助教、學習診斷及反饋分析師、素質提升教練、心理輔導師、保健醫生、班主任、個性化智能教學指導顧問、智能導師、生涯規劃師、精準教研同伴、實現從人找資源到資源找人的轉變、扮演數據驅動的教育決策助手等[14]。這些角色不僅涵蓋教學各方面,更進一步明確了教師的新職能。教師不再只是知識傳遞者,還需成長為與人工智能密切合作的伙伴,共同創造高效的學習體驗。具體而言,教師借助人工智能技術分析學生數據、指導個性化學習、完成自動化評估等,高效處理大量信息和任務,從而有更多時間專注于情感態度價值觀層面的教育,真正實現既教書又育人[15]。
因此,教師角色正在從傳統的知識傳授者演變為引導者、監督者,從傳統教師轉向人工智能的合作伙伴,更加關注學生的個性化需求和綜合發展。人工智能和教師的協作有望為教育帶來更高效率和更大創新。
三、人工智能賦能教育變革下教師素養的重新定義
《辭海》第七版中素養表示“經常修習涵養”或“平素所豢養”[16]。教師素養則具體指教師在教育教學活動中表現出來的,決定其教育教學效果,對學生身心發展有直接而顯著影響的心理品質的總和[17]。傳統意義上來說,教師素養主要包括教學知識素養、教學能力素養、職業道德素養和教學理念素養四方面[18]。基于此,筆者認為在人工智能時代信息化視角下,教師素養應擴展到信息素養、教育倫理和隱私保護意識、強適應性與學習能力、國際化和跨文化能力等方面。
1.信息素養
信息素養由Paul Zurkowski首先提出,指使用信息工具和資源解決問題的能力[19]。2003年,我國信息技術課程標準提出,“信息素養”是21世紀公民的必備素養,包括學生掌握信息獲取、加工、管理的方法,讓學生學會在交流和表達過程中解決實際問題等[20]。張劍平認為,信息素養反映人們搜索、鑒別、篩選和利用信息的處理技能及對信息的情感、態度和價值觀[21]。而教師信息素養扎根于公民信息素養,同時結合了教學和研究的要求,其幫助教師更好地適應人工智能時代的教育環境,提高教學質量和效果,更好地收集、處理、傳遞和應用信息,指導學生學習。因此,培養教師信息素養意義重大。一方面,學校需提供信息素養培訓課程,幫助教師掌握基本的數字工具和技能,如電子郵件、辦公軟件、在線教育平臺,培訓可由專業的培訓師或專家來開展;鼓勵教師嘗試新技術和工具,鼓勵他們在課堂中創新和實踐,并給予一定獎勵,激發教師的學習興趣和積極性;定期評估教師的信息素養,并提供反饋,幫助教師了解自己的進步和不足之處,進而調整培養計劃。另一方面,教師應主動尋求相關培訓和教育資源,包括在線課程、研討會、數字工具使用指南等;積極參與教育專業社區,與其他教師分享經驗、資源和最佳實踐案例;關注科技最新發展趨勢,了解新技術對教育的影響,并思考如何將其應用于課堂,最終實現在教學中積極、合理應用數字工具和技術,將信息素養真正融入教育實踐。
2.教育倫理和隱私保護意識
近些年,人工智能技術發展迅速,但仍存在缺陷。筆者曾在ChatGPT 3.5版本中多次提問:“魯迅為什么會毆打周樹人?”它給出各種解釋,包括但不限于思想和文學觀點沖突,但從未意識到魯迅和周樹人是同一人。顯然,這是一個嚴重的常識錯誤。盡管OpenAI公司聲稱正在更新迭代以完善功能,但由于開發速度等眾多因素的影響,尤其是ChatGPT頁面下特別聲明可能產生錯誤信息,需仔細核對。因此,我們需提防人工智能散播虛假信息,甚至可能涉及學術造假或盜取學術成果。此外,在教育過程中,教師會收集和處理大量學生的隱私信息,若不慎泄露,后果難以想象。因此,教師迫切需要提升教育倫理和隱私保護意識。一方面,學校需制定明確的教育倫理準則和政策,明確規定教師在信息處理和使用過程中的倫理要求;提供專門的倫理培訓課程,包括倫理決策、隱私保護和數據倫理等方面,以提高教師的倫理意識;建立監督機制,確保教師遵守準則;投資數據安全項目,從技術層面保障學生數據的安全和隱私。另一方面,教師應持續了解相關法律法規與政策,確保教學實踐合法合規;積極參加倫理和隱私保護培訓,不斷提高倫理素養和隱私保護技能;參與倫理案例分析,討論和解決教育倫理與隱私保護問題,以增強決策能力;定期反思自己的教學實踐,確保符合倫理和隱私要求。
3.強適應性與學習能力
1965年,Paul Lengrand在國際成人教育促進會議上提出終身學習,使人們首次認識到其重要性[22]。隨著人工智能技術和教學方法的不斷發展,教育領域正經歷前所未有的變革,這要求教師具備強適應性和學習能力,以應對不斷變化的教育環境,確保為學生提供高質量的教育。一方面,學校需提供專業發展培訓,邀請專家、學者或優秀教師舉辦講座,讓教師了解最新的教育趨勢和教學方法,幫助他們掌握新的教育理念和技術;提供技術培訓、軟件和硬件設備,幫助他們更好地適應人工智能時代的教學需求;設立獎勵制度,表彰優秀教師,同時提供晉升機會和職業發展空間。另一方面,教師應保持開放的心態,積極面對教育教學中的挑戰和困難,接受并勇于嘗試新的教育理念和教學方法;積極主動持續學習,追蹤前沿技術,與同事合作,將新技術應用于課堂;接受反饋,不斷改進教學方法,思考未來教育的趨勢和需求,以便更好地滿足學生的需求。
4.國際化和跨文化能力
現今,教育已高度全球化。學生和教師通過遠程教學跨越國界;學校存在多元文化的學生群體,涵蓋不同國籍、種族和宗教背景;全球性問題如氣候變化和人權已成為教育的一部分;部分教師需要參與國際合作項目或與國際教育機構合作。這些現象表明,培養教師的國際化和跨文化能力勢在必行。一方面,學校需招聘具有國際化和跨文化背景的教師,推動學校國際化發展;提供多語種語言培訓,增強教師的跨文化交流能力;建立國際合作項目,促進與海外學校的教育交流。另一方面,教師應增強文化意識,通過持續閱讀和參加文化講座了解不同國家的文化背景;關注國際教育動態,提升學術水平和跨文化能力;參與國際交流項目,如海外實習,加強與海外同事的合作與交流。
四、人工智能賦能教育變革下我國教師專業發展的新路徑
1.培訓途徑多樣化
陳向明等指出,我國傳統的新教師培訓方式主要分為集中和非集中兩類,通常依賴于面對面的集中講座式培訓[23],這種模式以集中講授、集中培訓為特點[24]。隨著人工智能技術的引入,教師培訓模式得到極大豐富,在線教師研修、混合式教學研修以及大規模在線開放課程[25](Moocs)等多種創新形式正在被廣泛采用。這些新興的培訓途徑使教師能夠在任何時間、任何地點進行學習,打破了時間和空間的限制,極大地提高了教師專業發展的靈活性和自主性。此外,人工智能賦能的培訓還能夠根據教師的個體需求進行調整,大幅降低了傳統培訓模式所需的時間和成本,確保培訓資源的高效利用,提升了培訓效果。多樣化的培訓形式不僅滿足了教師不斷更新知識與技能的需求,還為教師提供了豐富的、個性化的學習資源,推動了教師群體的全面發展。
2.混合式學習促發展
混合式學習作為人工智能時代的高效學習方式,已成為提升教師專業素養的重要手段。印度尼西亞的一項大規模實驗涉及34個省級區域的427 189名教師,涵蓋從幼兒園到職業學校的各級教育[26]。研究發現,相較于傳統的面對面學習,在線學習與混合式學習都顯著提升了教師的能力,其中混合式學習的效果尤為顯著。混合式學習將線上學習的靈活性與線下面對面互動的真實性深度結合,使教師能夠在保持日常教學的同時,通過線上平臺獲取知識和資源,并在實踐中進行消化與應用。該學習模式不僅幫助教師在教育理論和技術技能方面取得進步,還通過線上線下的多元互動,增強他們的教學反思和創新能力。未來,混合式學習可能成為教師專業發展的重要方式,幫助教師應對復雜的教育環境,更好地適應教學變化和多樣化的學生需求。
3.個性化培訓成現實
隨著人工智能在教育領域的深入應用,教師專業發展與日常教學的聯系將更加緊密。通過對教師的教學數據、學習偏好、技能掌握情況等信息的精準分析,人工智能能夠為每位教師定制個性化的培訓方案。這一技術改變了傳統的“一刀切”式培訓,確保培訓內容更具針對性,通過智能系統按需推送學習資源,幫助教師更加高效地提升自身的專業素養。例如,教師可以根據自身的弱項獲得個性化的學習資源,或者智能系統自動推薦與其教學需求相關的專業課程和專家,智能匹配學習伙伴,進行更有效的互動學習。此外,人工智能還能夠全面記錄教師的學習過程,利用多維度數據進行深入分析,實現對培訓效果的科學評估。這種基于大數據的全程管理和評估體系,不僅提升了培訓質量,還能幫助教師更加清晰地了解自身的成長路徑,進一步提升教學品質和實際效果[27]。
在未來,個性化培訓將成為教師專業發展的重要趨勢,通過智能化、數據驅動的管理方式,為教師的職業成長提供更精準的支持。這種新路徑能夠更好地適應教育現代化和個體化的需求,助力教師在專業發展的道路上行穩致遠。
在人工智能技術深度融入教育領域的背景下,教師角色與素養的重構已成為教育數字化轉型的核心議題。本文通過系統梳理人工智能在教育中的應用場景,揭示了教師從傳統知識傳授者向學習引導者、監督者及人機協作伙伴的角色轉變。這一轉變要求教師在信息素養、教育倫理與隱私保護意識、強適應性與學習能力、國際化與跨文化能力等維度實現素養的全面拓展。同時,教師專業發展的路徑亦呈現出創新性特征:培訓途徑的多樣化打破了時空限制,混合式學習通過線上線下協同強化了教學反思與實踐能力,而基于大數據的個性化培訓則為教師精準賦能,推動了專業成長的差異化和高效化。未來,教師需主動擁抱技術變革,在人工智能與教育深度融合的進程中,持續探索角色轉型與素養提升的實踐路徑,以構建適應智能時代需求的高質量教育生態。
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[作者:鄧涵文(2000-),男,重慶合川人,南京師范大學教師教育學院,碩士生;解凱彬(1969-),男,江蘇鎮江人,南京師范大學教師教育學院,副院長,教授,碩士生導師,博士;朱晨菲(1988-),女,江蘇南京人,南京師范大學教師教育學院,講師,博士。]
【責任編輯 王澤華】
*該文為2023年度教育部人文社會科學研究青年基金項目“學科教師教育者教學指導能力的生成機制與發展路徑研究”(23YJC880162)的研究成果
T:通訊作者