何曼

“人工智能+教育”、智慧課堂是新時(shí)代新科技與教育科學(xué)深度交融的結(jié)晶。隨著教育信息化的發(fā)展，課堂教學(xué)從知識(shí)傳授型轉(zhuǎn)向能夠容納學(xué)生體驗(yàn)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，或?qū)⒊蔀榻窈蟮陌l(fā)展方向。

關(guān)鍵詞 人工智能+教育 智慧課堂 教育信息化 數(shù)字化教研

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)化、智能化將是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。其中，“人工智能+教育”作為教育信息化的升級(jí)版，正在被教育界內(nèi)外所追捧。北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院信息技術(shù)研究中心主任馬濤與本刊對(duì)話時(shí)表示，“人工智能+教育”、智慧課堂是教育研究的熱點(diǎn)話題，是新時(shí)代新科技與教育科學(xué)深度交融的結(jié)晶。以人工智能手段賦能教育信息化，突破了以技術(shù)為主線的傳統(tǒng)思路，使得學(xué)校教育場(chǎng)景更加突出;同時(shí)，以一線教學(xué)的視角看待不同教育場(chǎng)景下的人工智能應(yīng)用價(jià)值，凸顯了基層教學(xué)的實(shí)際和一線經(jīng)驗(yàn)。他希望，未來(lái)人工智能可以為教師、學(xué)校和管理賦能。

人工智能賦能下的課堂教學(xué)實(shí)施方向

在線學(xué)習(xí)：當(dāng)前，影響信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合的主要問(wèn)題是什么？

馬濤：教育信息化建設(shè)已實(shí)施20多年，在經(jīng)歷了教學(xué)課件的推進(jìn)、教育技術(shù)能力培訓(xùn)和信息技術(shù)能力提升工程培訓(xùn)后，運(yùn)用信息技術(shù)解決課堂教學(xué)中的知識(shí)傳授、結(jié)果性評(píng)價(jià)等問(wèn)題，已經(jīng)成為了廣大教師熟識(shí)的形態(tài)。隨著2017版高中課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)布，K12階段的課堂教學(xué)更加注重讓學(xué)生利用知識(shí)解決問(wèn)題。所以，課堂教學(xué)從知識(shí)傳授型轉(zhuǎn)向能夠容納學(xué)生體驗(yàn)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，成為今后的發(fā)展方向。

如果信息技術(shù)單純以教學(xué)演示方式的知識(shí)傳授形態(tài)呈現(xiàn)，自然不是項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式的內(nèi)容主體。以信息技術(shù)為載體的學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)實(shí)踐，將有效解決學(xué)生活動(dòng)的場(chǎng)地緊缺、設(shè)施不足等資源供給問(wèn)題。因此，在課堂教學(xué)中，若教師對(duì)學(xué)生體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)不足，必然會(huì)造成信息化僅在淺層教學(xué)展示層面使用，不能構(gòu)建信息化條件下的學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)，此時(shí)信息技術(shù)無(wú)法深入結(jié)合課堂基本學(xué)習(xí)形式，進(jìn)而成為影響信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合的主要問(wèn)題。信息技術(shù)與課堂教學(xué)的深度融合，要結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容和課堂環(huán)節(jié)開(kāi)展。學(xué)生學(xué)習(xí)從知識(shí)的獲取和理解，到分析問(wèn)題并嘗試?yán)弥R(shí)解決問(wèn)題，這是一個(gè)從知識(shí)到技能再到能力素養(yǎng)的提升過(guò)程。信息技術(shù)只有結(jié)合這一學(xué)習(xí)過(guò)程，體現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程對(duì)于能力培養(yǎng)的意義，才能真正解決深度融合的問(wèn)題。

此外，我一直在關(guān)注研究人工智能教育，人工智能在教育領(lǐng)域的運(yùn)用主要集中在兩個(gè)方面：一是作為課程出現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容體系中;二是作為技術(shù)手段，為教育信息化賦能。隨著技術(shù)進(jìn)步和大眾生活水平的提升，人們的教育需求更突出地表現(xiàn)為對(duì)學(xué)生個(gè)體全面發(fā)展關(guān)注，也更希望教師對(duì)學(xué)生個(gè)體給予更精細(xì)的關(guān)注。人工智能技術(shù)與教育的有效融合，可以實(shí)現(xiàn)教師個(gè)體針對(duì)學(xué)生個(gè)體進(jìn)行的認(rèn)知、理解、決策，能夠以信息化系統(tǒng)的形態(tài)解決關(guān)注學(xué)生個(gè)體的問(wèn)題。

在線學(xué)習(xí)：面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育環(huán)境，您認(rèn)為，推進(jìn)信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合有哪些方法？

馬濤：我認(rèn)為，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的課堂教學(xué)，會(huì)有三個(gè)實(shí)施方向：一是基于雙師課堂的線上教學(xué)資源供給，通過(guò)學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)終端，形成線下教師教學(xué)組織與線上教學(xué)資源的有效結(jié)合，以教學(xué)資源彌補(bǔ)教師缺陷，以線下教師彌補(bǔ)學(xué)生學(xué)習(xí)的組織管理問(wèn)題，這需要將終端、平臺(tái)、資源等進(jìn)行有機(jī)的整合;二是根據(jù)積累的學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)、知識(shí)應(yīng)用、實(shí)踐過(guò)程、能力測(cè)評(píng)等方面的數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行用戶畫像，通過(guò)用戶分析發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)與不足，能夠針對(duì)學(xué)生的不足精準(zhǔn)推送學(xué)習(xí)資源，這需要結(jié)合教育需求，深入研究大數(shù)據(jù)、知識(shí)圖譜等技術(shù);三是設(shè)計(jì)學(xué)生信息化學(xué)習(xí)活動(dòng)，形成在信息化環(huán)境下讓學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程，在實(shí)踐體驗(yàn)中內(nèi)化素養(yǎng)，這需要教師改變教與學(xué)的模式，同時(shí)結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)改變學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。三大實(shí)施方向相結(jié)合，就能形成具有互聯(lián)網(wǎng)特征的、體現(xiàn)信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合的完整教育環(huán)境。

在線學(xué)習(xí)：您認(rèn)為，信息技術(shù)下的新型教與學(xué)模式應(yīng)該是怎樣的？距離實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還有哪些困難與挑戰(zhàn)？

馬濤：我們發(fā)現(xiàn)，2020年疫情期間，不少線上直播授課并未達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，這充分說(shuō)明將線下教學(xué)模式全盤移植到線上并不合適，而新課標(biāo)的學(xué)科核心素養(yǎng)也對(duì)教學(xué)模式提出了新的需求。因此，我們構(gòu)建的新型教與學(xué)模式應(yīng)該是：課堂以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式實(shí)現(xiàn)學(xué)生體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，以學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)化，學(xué)生以自己操作移動(dòng)終端的方式進(jìn)行數(shù)字化虛擬探究;以學(xué)習(xí)平臺(tái)承載學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程，以線上資源提供學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)渠道，以線上交流、分享的方式呈現(xiàn)課堂中的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)。但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)面臨很多挑戰(zhàn)，一是缺乏成熟的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，二是學(xué)校內(nèi)移動(dòng)終端使用受限，而最大的挑戰(zhàn)是教師必須根據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)要求改變自己的授課方式。

貼近一線教學(xué)應(yīng)用是人工智能教育核心

在線學(xué)習(xí)：自2017年至今，您已經(jīng)連續(xù)4年擔(dān)任《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)發(fā)展報(bào)告——人工智能教育領(lǐng)域》白皮書主編。相比去年，人工智能教育領(lǐng)域有哪些創(chuàng)新與突破？

馬濤：與去年相比，2020年的《發(fā)展報(bào)告》除了繼續(xù)關(guān)注作為學(xué)習(xí)內(nèi)容的人工智能課程外，新增了利用人工智能手段賦能教育信息化的部分。這一部分突出了教育場(chǎng)景，從學(xué)校教育管理與治理、學(xué)科教研與課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)與綜合評(píng)價(jià)方面，針對(duì)一線學(xué)校的教育場(chǎng)景進(jìn)行了分析。在教育信息化中人工智能應(yīng)用的社會(huì)認(rèn)知方面，突破了以技術(shù)為主線的傳統(tǒng)思路，使得學(xué)校教育場(chǎng)景更加突出。同時(shí)，以一線教學(xué)的視角看待不同教育場(chǎng)景下的人工智能應(yīng)用價(jià)值，凸顯了基層教學(xué)的實(shí)際和一線經(jīng)驗(yàn)。

作為學(xué)科課程內(nèi)容，2020年人工智能教育在依舊保持熱度的基礎(chǔ)上，社會(huì)態(tài)度更加端正、知識(shí)目標(biāo)指向更加明確、學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)更加完善，體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容更加關(guān)注人工智能核心內(nèi)容，教師減少了單純“蹭熱度”的教學(xué)盲目性，教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)目標(biāo)的指向更加明確，同時(shí)更加注重人工智能學(xué)習(xí)效果;針對(duì)學(xué)生的人工智能能力檢測(cè)和競(jìng)賽，能夠以標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)評(píng)等方式不斷涌現(xiàn)。因此，2020年的人工智能教育，更加接近人工智能的核心本質(zhì)，更貼近一線教育教學(xué)應(yīng)用，應(yīng)用落地案例也更加豐富。

在線學(xué)習(xí)：人工智能技術(shù)的持續(xù)導(dǎo)入將如何影響教育生態(tài)的重構(gòu)？

馬濤：人工智能持續(xù)進(jìn)入教育信息化系統(tǒng)，將不斷提升學(xué)生信息化學(xué)習(xí)環(huán)境的智能程度，不斷提升對(duì)學(xué)生個(gè)體判斷的正確性和對(duì)學(xué)生關(guān)注的全面性，以及為學(xué)生推送學(xué)習(xí)資源的精準(zhǔn)性，所以，基于人工智能的智能化教育系統(tǒng)，將實(shí)現(xiàn)類似于有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀教師關(guān)注學(xué)生個(gè)體的效果。這一新的教育生態(tài)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)于每個(gè)學(xué)生，都能夠有一位“經(jīng)驗(yàn)豐富的老師”隨時(shí)輔導(dǎo)，觀察并發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題，為其安排能夠解決問(wèn)題的合適的資源，還能夠追蹤學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生持續(xù)提升學(xué)業(yè)水平。而此時(shí)的教師教學(xué)，將會(huì)突破原有的知識(shí)傳授方式，以新的教學(xué)設(shè)計(jì)適應(yīng)新的學(xué)科核心素養(yǎng)要求，以新的教學(xué)組織適應(yīng)新的教育生態(tài)。

信息技術(shù)多維度助推教研“脫困”

在線學(xué)習(xí)：《教育部關(guān)于實(shí)施全國(guó)中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0的意見(jiàn)》提出，要提升中小學(xué)教師隊(duì)伍信息素養(yǎng)，全面促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合創(chuàng)新發(fā)展。您認(rèn)為，學(xué)校的傳統(tǒng)教研存在哪些困難？

馬濤：教研工作不單純是對(duì)教師教學(xué)進(jìn)行研究和指導(dǎo)，更是連接一線教師與國(guó)家政策、高校教育理論之間的橋梁。隨著教育的發(fā)展，教師工作強(qiáng)度的加大，以及教師數(shù)量的增長(zhǎng)，對(duì)教研的需求也進(jìn)一步增加，這給傳統(tǒng)教研帶來(lái)了挑戰(zhàn)。例如：疫情期間人員不能聚集，如何實(shí)現(xiàn)集中聽(tīng)課研討的教研活動(dòng)組織？在教研員數(shù)量比較少的情況下，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)全體教師中每位教師的關(guān)注？在教師全面發(fā)展方面，如何給每位教師營(yíng)造教學(xué)、教研、科研等全面發(fā)展的研修空間？可見(jiàn)，教育發(fā)展催生了教研的新需求。信息技術(shù)作為工具和方式，可以在不同的領(lǐng)域解決教師的發(fā)展需求，以信息的獲取、甄別、管理、加工、表達(dá)、交流、評(píng)價(jià)的流程，實(shí)現(xiàn)教師學(xué)習(xí)、教師交流、教學(xué)資源獲取、教學(xué)成果分享等功能，從多個(gè)維度完成教師與政策和理論的連接。因此，解決教研工作困境時(shí)，要不斷挖掘教育同仁的經(jīng)驗(yàn)與智慧，以破解困境尋求教育發(fā)展。

在線學(xué)習(xí)：您及您的團(tuán)隊(duì)一直在研究利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)等提升教研員數(shù)據(jù)能力及素養(yǎng)。在您的研究中，數(shù)字化教研環(huán)境與場(chǎng)景是怎樣的？

馬濤：結(jié)合教研經(jīng)驗(yàn)，數(shù)字化教研環(huán)境要實(shí)現(xiàn)教師群體成長(zhǎng)與個(gè)體成長(zhǎng)的共同促進(jìn)。

群體成長(zhǎng)由于人數(shù)較多，更多關(guān)注資源傳播維度的豐富性，減少交互，所以會(huì)以專題講座、專題實(shí)操培訓(xùn)、觀摩交流等活動(dòng)形式呈現(xiàn)。多種形式的群體活動(dòng)可以依托信息化系統(tǒng)平臺(tái)，以資源傳播的方式呈現(xiàn)。

教師個(gè)體成長(zhǎng)可以圍繞教師個(gè)人發(fā)展開(kāi)展活動(dòng)，包括聽(tīng)評(píng)課、座談交流、教育科研項(xiàng)目。聽(tīng)評(píng)課可以在一線實(shí)際授課中，從課堂落實(shí)的角度看待理念、方法、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)、教師基本功、教學(xué)特色等;座談可以針對(duì)教師具體問(wèn)題進(jìn)行深入的交流;教育科研能夠解決問(wèn)題、挖掘特長(zhǎng)。個(gè)體成長(zhǎng)可以借助平臺(tái)中的社區(qū)、討論組、群等渠道，形成小范圍的人員交互環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與人的交流。

這些教研活動(dòng)場(chǎng)景在實(shí)施中，均能夠產(chǎn)生可量化的數(shù)據(jù)，依托數(shù)據(jù)分析能夠產(chǎn)生針對(duì)教師個(gè)體成長(zhǎng)的用戶畫像，完成資源精準(zhǔn)推送，實(shí)現(xiàn)教師個(gè)體發(fā)展。以數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)關(guān)系模型、教研場(chǎng)景為核心，即可構(gòu)建數(shù)字化教研系統(tǒng)環(huán)境，以解決前面所說(shuō)的傳統(tǒng)教研困境。

在線學(xué)習(xí)：在這些環(huán)境與場(chǎng)景中，需要教研員的哪些能力與素養(yǎng)？這些能力與素養(yǎng)如何提升？如何評(píng)價(jià)？

馬濤：在數(shù)字化教研系統(tǒng)環(huán)境中，為了能夠推動(dòng)教師全面發(fā)展，解決教研員數(shù)量不足及教研員對(duì)教師關(guān)注不均衡問(wèn)題，需要教研員不斷豐富及完善教師發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，全面了解評(píng)價(jià)教師發(fā)展的各個(gè)維度，形成分析模型意識(shí)。當(dāng)教研員具有數(shù)據(jù)分析模型意識(shí)后，可以借助模型量化教研員的基本能力，包括教學(xué)指導(dǎo)能力、學(xué)科知識(shí)指導(dǎo)能力、教育科研指導(dǎo)能力、校本課程教研指導(dǎo)能力等。在針對(duì)一線教師的具體教研工作中，教研員能夠從教師參與教研的過(guò)程與結(jié)果中得到關(guān)于這些能力的量化數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)分析判斷教研活動(dòng)效果，從數(shù)據(jù)分析中不斷修正今后的教研工作方向。

教研員具有了指導(dǎo)教師全面發(fā)展的深刻認(rèn)識(shí)和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)后，就能夠內(nèi)化成為素養(yǎng)，提升教研員自身的教研能力。要培養(yǎng)教研員的數(shù)據(jù)能力及素養(yǎng)，既要不斷對(duì)傳統(tǒng)教研工作場(chǎng)景和工作流程進(jìn)行總結(jié)，也要研究教師評(píng)價(jià)政策中的評(píng)價(jià)維度，如教師教育教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、教師考核標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合成功教研案例不斷分析、總結(jié)、反思，明確教師發(fā)展數(shù)據(jù)分析模型，讓教研員真正起到教師與政策、理論之間的橋梁作用。當(dāng)教研員具有了數(shù)據(jù)能力及素養(yǎng)后，經(jīng)過(guò)分析該教研員身邊被關(guān)注教師的人數(shù)比例、得到不同維度提升教師的人數(shù)比例，即從群體、個(gè)體的不同角度看待教研員工作效果，以數(shù)據(jù)呈現(xiàn)教研效果的結(jié)論，以數(shù)據(jù)曲線呈現(xiàn)教師成長(zhǎng)的發(fā)展軌跡，此時(shí)就能夠明確地看到教研員的數(shù)據(jù)能力及素養(yǎng)的價(jià)值。

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