洪竟雄

摘 ? 要：人工智能技術(shù)的發(fā)展正在改變著傳統(tǒng)的教師研修模式。教師網(wǎng)絡(luò)研修作為促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的有效手段，已受到越來越多研究和實(shí)踐的關(guān)注。隨著我國(guó)教育信息化的不斷深入發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教師研修已經(jīng)成為教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑。文章提出了基于AI的三種教師研修模式，著力介紹了重慶某區(qū)域骨干教師和職初教師利用人工智能技術(shù)進(jìn)行區(qū)域教研活動(dòng)的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：人工智能;精準(zhǔn)教研;教師工作坊;教師同儕研修

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2019）19-0086-04

一、研究背景

步入信息時(shí)代，世界發(fā)展的大趨勢(shì)是信息化、網(wǎng)絡(luò)化和全球化。教師教育在此變革中也逐漸引入信息化的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)方式，助力教師專業(yè)素質(zhì)的提升，改善教育質(zhì)量。近年來，網(wǎng)絡(luò)研修成為信息時(shí)代教師繼續(xù)教育的新模式，教師研修的方式不斷創(chuàng)新。其中，網(wǎng)絡(luò)研修社區(qū)憑借能為教師研修創(chuàng)設(shè)靈活、個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使教師研修社區(qū)化、常態(tài)化，成為一種新興的教師研修模式。

1.教育改革深化對(duì)教師專業(yè)發(fā)展的要求

隨著國(guó)家教育改革的深化，新的教育觀、課程觀、教師觀、學(xué)生觀等各方面都對(duì)教師專業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。2018年《教師教育振興行動(dòng)計(jì)劃（2018-2022年）》啟動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+教師教育”創(chuàng)新行動(dòng)，推進(jìn)教師教育信息化教學(xué)服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用;2018年《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》提出全面提升教師信息素養(yǎng)，提高教師信息化教學(xué)能力[1];2019年1月12日，教育部教師工作司司長(zhǎng)任友群提出：“教師隊(duì)伍建設(shè)應(yīng)置于基礎(chǔ)教育改革的優(yōu)先地位，主要包括教師培養(yǎng)和教師培訓(xùn)兩個(gè)方面?！?/p>

2.教師培訓(xùn)面臨技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前是一個(gè)變化的信息時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+”必將給教師培訓(xùn)帶來深刻的影響。堅(jiān)持不懈地推進(jìn)教育信息化，努力以信息化為手段擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面，大力促進(jìn)教育公平，將會(huì)使教育更加個(gè)性化、教育更加均衡化、管理更加精細(xì)化和決策更加科學(xué)化。

3.研修活動(dòng)面臨“三難”

教研員的主導(dǎo)作用和教師的主體作用難以理順，教師參與研修的主動(dòng)性不足，被動(dòng)應(yīng)付，效率低下[2]。

傳統(tǒng)研修活動(dòng)受時(shí)間和空間制約，組織困難，造成研修活動(dòng)參與面不大，參與率不高，導(dǎo)致受益人數(shù)少，容易流于形式。

研修活動(dòng)的資源匯聚與優(yōu)化、任務(wù)協(xié)同與研究等相關(guān)數(shù)據(jù)采集困難，教師個(gè)性研修、自主研修以及反思改進(jìn)都缺少數(shù)據(jù)支撐。

二、新技術(shù)支持下的區(qū)域研修模式構(gòu)建

華中師范大學(xué)提出的區(qū)域研修是在一個(gè)行政區(qū)域內(nèi)，由電教、教研等幾個(gè)部門聯(lián)合開展的教師研修模式，是對(duì)傳統(tǒng)教研模式的補(bǔ)充和超越，是促進(jìn)區(qū)域教師專業(yè)發(fā)展的重要方式[3]。

依托“教育部-中國(guó)移動(dòng)”科研基金項(xiàng)目“信息技術(shù)支持下的區(qū)域教研模式研究及試點(diǎn)”，華中師范大學(xué)提出了信息技術(shù)支持下的三種研修模式。在此基礎(chǔ)之上，本研究運(yùn)用人工智能和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)重構(gòu)了三種研修模式，并利用北京中慶現(xiàn)代技術(shù)股份有限公司提供的“智課系統(tǒng)”來開展，具體如下：

（1）教師工作坊主題研修

教師工作坊是由多名教師組成的學(xué)習(xí)共同體，目的是讓學(xué)員們針對(duì)實(shí)際教學(xué)問題，相互溝通對(duì)話、共同思考、解決問題，實(shí)現(xiàn)個(gè)人知識(shí)和能力的提升[4-6]。

如表1所示，在“課例學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)”兩個(gè)環(huán)節(jié)，引入人工智能對(duì)課堂觀察的自動(dòng)分析技術(shù)，重構(gòu)為有數(shù)據(jù)支撐的“精準(zhǔn)教研”，利用課堂的教學(xué)行為、教學(xué)模式、學(xué)生課堂表現(xiàn)曲線和教師能力矩陣等數(shù)據(jù)，結(jié)合線上的經(jīng)驗(yàn)評(píng)課，對(duì)課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)全面畫像和解析。

（2）智課支持的課例研修

課例研修是由多個(gè)教師通過線上線下共同打造一份優(yōu)秀課例，其流程如表2所示。

在“實(shí)踐教學(xué)和觀摩研討”兩個(gè)環(huán)節(jié)，引入人工智能對(duì)課堂觀察的自動(dòng)分析技術(shù)，重構(gòu)為有數(shù)據(jù)支撐的“精準(zhǔn)教研”。

（3）基于同步課堂的教師同儕研修

在區(qū)域中構(gòu)建跨校同儕研修機(jī)制，實(shí)施切實(shí)可行的教學(xué)反思路徑，提升教師的教學(xué)技能，從而使大規(guī)模的優(yōu)質(zhì)教師教育資源實(shí)現(xiàn)共享，促進(jìn)教育公平和均衡發(fā)展[7]。

如表3所示，在“名師課例、實(shí)踐教學(xué)和總結(jié)研討”三個(gè)環(huán)節(jié)，均引入人工智能對(duì)課堂觀察的自動(dòng)分析技術(shù)，重構(gòu)為有數(shù)據(jù)支撐的“精準(zhǔn)教研”。

三、新技術(shù)支持下的區(qū)域研修模式工具設(shè)計(jì)

教室是開展信息化、智能化教學(xué)活動(dòng)的基本場(chǎng)所。教室以具備人工智能算法的智能終端為核心，整合錄播系統(tǒng)、教學(xué)系統(tǒng)、互動(dòng)系統(tǒng)、中控系統(tǒng)等設(shè)備的功能，并通過大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，對(duì)課堂教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。其中主要使用到智課的三個(gè)模塊：精準(zhǔn)教研、磨課中心和直播。

1.精準(zhǔn)教研

智課平臺(tái)上精準(zhǔn)教研的實(shí)現(xiàn)需要在線上創(chuàng)建教研組，組內(nèi)成員可以在PC端或是手機(jī)APP上根據(jù)評(píng)課量表和課堂數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)課;課程結(jié)束后，精準(zhǔn)教研系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成該堂課的教學(xué)行為數(shù)據(jù)、學(xué)生課堂表現(xiàn)散點(diǎn)圖和曲線、教學(xué)模式和教學(xué)能力矩陣。

（1）教師、學(xué)生行為可視化數(shù)據(jù)

如圖1所示，人工智能技術(shù)可以自動(dòng)分析的教師課堂行為有：講授、板書、師生互動(dòng)和巡視;學(xué)生行為有聽講、讀寫、應(yīng)答、舉手和生生互動(dòng)。綜合考慮算力成本和采集精度，可實(shí)現(xiàn)6秒的采樣間隔，每節(jié)課共400個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。這樣的機(jī)器分析方式提升了課堂行為分析的顆粒度[8]。

（2）精確到學(xué)生個(gè)體參與度分析

精準(zhǔn)教研借助人工智能技術(shù)可以每2分鐘統(tǒng)計(jì)一次班級(jí)全體學(xué)生的表現(xiàn)情況。模型設(shè)計(jì)為統(tǒng)計(jì)單個(gè)學(xué)生的個(gè)體行為與整體行為的匹配度，每隔2分鐘計(jì)算出每個(gè)學(xué)生的參與度散點(diǎn)。依據(jù)學(xué)生個(gè)體表現(xiàn)，教師可以清楚地了解每個(gè)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)。

（3）用RT-CH圖反映教學(xué)模式

借助ST分析理論和人工智能算法，可以自動(dòng)得到圖2中所示的圓點(diǎn)。在這個(gè)例子中，該點(diǎn)位于上方三角形區(qū)域，反映出該節(jié)課是對(duì)話型課堂。

（4）能力矩陣直觀反映教師教學(xué)能力分布

教師能力矩陣以LICC范式的課堂評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，結(jié)合算法的可實(shí)現(xiàn)性和學(xué)校實(shí)際情況設(shè)計(jì)了4個(gè)維度、12個(gè)視角、30個(gè)觀察點(diǎn)的觀察量表。根據(jù)量表評(píng)價(jià)可以實(shí)時(shí)映射為能力矩陣，用不同色塊表示出相關(guān)能力的強(qiáng)弱。以圖3為例，該節(jié)課的教師教學(xué)維度中，課堂組織能力有待提升。

2.磨課中心

智課平臺(tái)的磨課中心可以為老師提供一個(gè)線上備課、討論的平臺(tái)，方便教師課前上傳教案、課程PPT和課例學(xué)習(xí)的視頻，參加研修的相關(guān)教師、學(xué)科專家都可以在評(píng)論區(qū)進(jìn)行留言互動(dòng)，每一次備課討論都可以記錄并歸檔。

3.同步課堂

“傳統(tǒng)聽課”教師會(huì)坐在教室的最后一排現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聽評(píng)課，因此會(huì)對(duì)課堂產(chǎn)生一定的影響。利用教室內(nèi)的錄播系統(tǒng)及其直播功能，可以實(shí)現(xiàn)會(huì)議室觀課等形式的同步遠(yuǎn)程聽課，減少對(duì)課堂正常授課的干擾。

四、精準(zhǔn)教研支持下的研修實(shí)踐

本文以重慶某區(qū)A學(xué)校教師的區(qū)域教研活動(dòng)為例，基于中慶智課精準(zhǔn)教研平臺(tái)，詳細(xì)說明三種研修的具體實(shí)踐。

1.基于精準(zhǔn)教研的教師工作坊主題研修

在教師工作坊主題研修活動(dòng)中，學(xué)校選擇以“同課同構(gòu)”主題進(jìn)行案例研修，將教研活動(dòng)分為四個(gè)階段：第一階段為團(tuán)隊(duì)組建和課例學(xué)習(xí);第二階段為教學(xué)實(shí)踐和量化評(píng)價(jià);第三階段為專家交流與點(diǎn)評(píng);第四階段為職初教師教學(xué)反思。

為了本次研修活動(dòng)順利開展，區(qū)教育局成立了A學(xué)校、華中師范大學(xué)企業(yè)和北京中慶現(xiàn)代技術(shù)股份有限公司三方協(xié)同合作的團(tuán)隊(duì)。趙老師是A學(xué)校小學(xué)數(shù)學(xué)組的骨干教師，馮老師是剛走上教師崗位一年的職初教師，兩位老師樂于接受新事物，積極參與，成為本次研修的對(duì)象，他們希望通過參加教師工作坊主題研修，改進(jìn)自己的教學(xué)實(shí)踐行為，獲得顯著的專業(yè)提升。

數(shù)學(xué)組老師在共同制作《找規(guī)律》教案后，通過磨課中心修改、討論教學(xué)設(shè)計(jì)。在課例展示的過程中，課題組教師使用“精準(zhǔn)教研APP”通過教室或是觀看直播進(jìn)行評(píng)課，評(píng)課結(jié)束后，智課成長(zhǎng)平臺(tái)會(huì)生成包含教學(xué)行為、課堂表現(xiàn)、教學(xué)模式以及教師能力矩陣的精準(zhǔn)教研報(bào)告。

第二階段由職初教師馮老師進(jìn)行《找規(guī)律》的課例展示，結(jié)束后同樣生成精準(zhǔn)教研的數(shù)據(jù)報(bào)告。對(duì)比兩位老師的課堂觀察報(bào)告，從教學(xué)行為看兩位老師的講授占比都是50%多，沒有太大的差別;從課堂表現(xiàn)曲線看，課堂前期，馮老師明顯比趙老師低，之后會(huì)回看視頻去尋找原因;從課堂類型看，馮老師是混合型課堂，趙老師是對(duì)話型課堂，而實(shí)際課堂中，趙老師在課堂中充分讓學(xué)生去質(zhì)疑、表達(dá)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。

第三階段由省電教館的領(lǐng)導(dǎo)和兩位老師進(jìn)行交流，首先是結(jié)合數(shù)據(jù)報(bào)告對(duì)兩位老師的課程進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)。

第四階段由職初馮老師進(jìn)行教學(xué)反思，相比之前的教學(xué)反思，結(jié)合數(shù)據(jù)報(bào)告后的教學(xué)反思更加具體。本節(jié)課講授占比52.55%，表明教師還是沒以學(xué)生為主體，自己講解的較多，而在課中，教師在提問環(huán)節(jié)讓幾個(gè)學(xué)生回答后草草收回，并用大量自己的話來講解知識(shí);課堂表現(xiàn)曲線2到16分鐘內(nèi)，學(xué)生的一致性不高，而在這段時(shí)間內(nèi)，教師反思自己講課不夠聲情并茂，不能總是吸引學(xué)生注意力;從教師能力矩陣中，教師可以清楚地認(rèn)識(shí)到自己以后需要提高“課堂管理”能力。

2.智課支持的課例研修

在智課支持的課例研修中，學(xué)校將教研活動(dòng)分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段為團(tuán)隊(duì)組建和集體備課;第二階段為“第一稿”教學(xué)實(shí)踐與調(diào)整修訂;第三個(gè)階段為“第二稿”教學(xué)實(shí)踐與調(diào)整修訂，最終形成優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計(jì)。

第一階段選取語文教研組作為案例的研究對(duì)象，《荷葉圓圓》為研修課例。語文教研組將教案上傳至磨課中心，教師在評(píng)論留言區(qū)議課后，集體備課，形成第一稿教案。

第二階段由陳老師進(jìn)行課例展示，語文教研組的其他老師使用精準(zhǔn)教研APP進(jìn)行評(píng)課，課程結(jié)束后生成精準(zhǔn)教研數(shù)據(jù)報(bào)告。語文教研組結(jié)合數(shù)據(jù)報(bào)告進(jìn)行研討，從教學(xué)行為看，舉手、生生互動(dòng)和師生互動(dòng)比例高，該節(jié)課師生交互較多，課堂形式較豐富，教學(xué)能力矩陣可以明顯看出在課堂文化方面有待提高。線下研討結(jié)束后，將課程視頻上傳到磨課中心，教研組成員結(jié)合視頻，提出教學(xué)設(shè)計(jì)需要修改的地方，最終將修改后的教案在線上歸檔。

第三階段由宋老師根據(jù)修改后的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行課例展示，其他教師使用精準(zhǔn)教研APP進(jìn)行評(píng)課。語文教研組結(jié)合數(shù)據(jù)報(bào)告進(jìn)行線下研討，從教學(xué)行為可以明顯看出教師的講授較多，達(dá)到75%，課堂未能凸顯學(xué)生的主體地位，生生互動(dòng)只有2.2%，小組合作方面有待提高;教學(xué)模式經(jīng)過改進(jìn)后變?yōu)閷?duì)話型;從能力矩陣來看，在教學(xué)內(nèi)容上有所欠缺，結(jié)合教學(xué)過程，該教師字詞的教學(xué)不夠科學(xué)。研討結(jié)束后，上課教師可以在精準(zhǔn)教研頁面根據(jù)視頻雙屏同步、課堂表現(xiàn)曲線進(jìn)行課后反思。同樣將教師上課視頻上傳至磨課中心，教師結(jié)合視頻進(jìn)行磨課，修改教學(xué)設(shè)計(jì)，最終生成一份優(yōu)秀的教案。

3.基于同步課堂的教師同儕研修

基于同步課堂的教師同儕研修是B小學(xué)和A學(xué)校共同進(jìn)行的跨校教研。通過同步互動(dòng)平臺(tái)和精準(zhǔn)教研，探索B小學(xué)幫扶A小學(xué)的常態(tài)化教師同儕研修活動(dòng)。本次活動(dòng)將教研活動(dòng)分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段為團(tuán)隊(duì)組建和跨校磨課;第二個(gè)階段為名師和職初教師進(jìn)行課例展示;第三個(gè)階段為兩校進(jìn)行互動(dòng)研討。

第一階段選取B小學(xué)和A學(xué)校數(shù)學(xué)教研組的教研活動(dòng)為研究對(duì)象，《年、月、日》為課例。兩校的教師在磨課中心進(jìn)行跨校線上研討和備課磨課。

第二階段由B小學(xué)蔣老師和A學(xué)校劉老師進(jìn)行課例演示，B小學(xué)蔣老師現(xiàn)場(chǎng)上課，A學(xué)校老師在A會(huì)議室實(shí)時(shí)觀摩，使用精準(zhǔn)教研APP精準(zhǔn)評(píng)課;其次是A學(xué)校劉老師現(xiàn)場(chǎng)上課，B小學(xué)老師可以通過直播實(shí)時(shí)觀摩，使用精準(zhǔn)教研APP精準(zhǔn)評(píng)課;課程結(jié)束后，智課平臺(tái)會(huì)自動(dòng)生成精準(zhǔn)教研報(bào)告。

第三階段由兩校老師通過互動(dòng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程研討。兩校老師依次對(duì)蔣老師和劉老師的課進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，兩校老師之間的互動(dòng)研討增進(jìn)了數(shù)學(xué)組老師們的交流、互相學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了百年名校幫扶新校的目的。

A學(xué)校的職初劉老師在研討后結(jié)合數(shù)據(jù)報(bào)告進(jìn)行了教學(xué)反思。從教學(xué)行為來看，講授行為明顯偏多，沒有發(fā)揮學(xué)生的主體性和積極性，在今后會(huì)減少知識(shí)的講授;從課堂表現(xiàn)曲線看，在導(dǎo)入階段，通過猜一猜以及圖片呈現(xiàn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但相較于蔣老師的課堂表現(xiàn)還有一定差距，表明其還需進(jìn)一步提升課堂掌控力。

五、結(jié)束語

隨著以移動(dòng)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的新興信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，教師的研修模式也融入了新技術(shù)，從基于經(jīng)驗(yàn)的教研轉(zhuǎn)變?yōu)榛诮?jīng)驗(yàn)與證據(jù)相結(jié)合、線上與線下相結(jié)合的區(qū)域教研。具備智能課堂分析功能的設(shè)備進(jìn)入普通教室，將促進(jìn)“經(jīng)驗(yàn)+數(shù)據(jù)”教研方式的常態(tài)化。

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（編輯：王曉明）