探索信息化教研新生態(tài)

【摘 要】2021年以來，江蘇省6個試驗工作區(qū)、28個試驗工作?；谥醒腚娀逃^智能研修平臺，開展了基于人工智能技術(shù)的中小學(xué)課堂教學(xué)教研實踐，實現(xiàn)由傳統(tǒng)教研模式向可視化、科學(xué)化、精準(zhǔn)化、規(guī)模化的智能精準(zhǔn)教研模式的轉(zhuǎn)變。以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)在促進(jìn)形成教研新生態(tài)的過程中發(fā)揮了顯著作用。

【關(guān)鍵詞】中小學(xué)教師；智能研修；精準(zhǔn)教研

【中圖分類號】G434? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2023）52-0039-04

【作者簡介】曹鵬，江蘇省電化教育館（南京，210001）研究部，高級教師。

一、智能研修平臺項目實施背景

近年來，人工智能在教育教學(xué)領(lǐng)域的廣泛而深入的應(yīng)用，讓我們對改變教研模式有了新的思考。利用現(xiàn)代信息技術(shù)記錄課堂教學(xué)過程，形成師生行為數(shù)據(jù)，為教師提供操作可借鑒、經(jīng)驗可遷移、數(shù)據(jù)可循證的教研活動正在變?yōu)楝F(xiàn)實。在此背景下，教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館）組織開發(fā)了“中央電化教育館智能研修平臺”（以下簡稱“智能研修平臺”），利用AI技術(shù)支持教師應(yīng)用智能研修平臺開展教研工作。這種教研工作依托智能研修平臺和智能錄播教室實施，在智能錄播教室環(huán)境下，利用智能研修平臺的“量規(guī)評分+AI分析”的數(shù)據(jù)支持性功能，采集、統(tǒng)計和分析執(zhí)教教師的課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)以及課堂教學(xué)評價者對教學(xué)設(shè)計與課堂教學(xué)質(zhì)量的評價數(shù)據(jù)，生成兩類五種精準(zhǔn)教研報告，使教師能夠直觀觀察及理解教學(xué)行為，實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)反思、精準(zhǔn)教學(xué)幫扶、精準(zhǔn)教學(xué)指導(dǎo)、精準(zhǔn)教師畫像。

2021年，教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館）組織開展了智能研修平臺應(yīng)用試點工作，聚焦“人工智能＋教師教育”，創(chuàng)新人工智能技術(shù)與教師教育融合的理念、思路、方法、模式和機制，促進(jìn)區(qū)域和學(xué)校加強數(shù)字校園新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，探索人工智能技術(shù)與教師教育的融合路徑，構(gòu)建區(qū)域研修和校本研修新生態(tài)。江蘇省各地各學(xué)校積極參與項目試驗，共有6個試驗工作區(qū)，28個試驗工作校開展了試驗工作，取得了較好的階段性成果。

二、江蘇基于智能研修平臺的信息化教研實踐

（一）從“說給你聽”到“指給你看”，實現(xiàn)教研可視化

基于智能研修平臺所開展的教研活動，不僅能夠進(jìn)行完整翔實的課堂教學(xué)記錄，還能夠為教師提供直觀可見的7種圖示。

1.教學(xué)行為分布圖。教學(xué)行為分布圖是師生9種行為的時間占比圖，可以直觀呈現(xiàn)師生的行為特征，診斷課堂教學(xué)設(shè)計的合理性，初步診斷教學(xué)設(shè)計方案與教學(xué)實施的吻合度，教學(xué)設(shè)計是否符合課型要求和教學(xué)要求，是否反映學(xué)科特點和教學(xué)內(nèi)容要求。

2.課堂教學(xué)行為時序圖。課堂教學(xué)行為時序圖是按照時間節(jié)點反映課堂教學(xué)中教師和學(xué)生的行為順序以及時長圖，可以精準(zhǔn)定位所有教學(xué)行為時序，直觀呈現(xiàn)師生行為的時序節(jié)點，包含了所有行為的數(shù)量及時間分布。觀看以上兩個維度的圖示，可以發(fā)現(xiàn)師生行為與時間的關(guān)系。

3.課堂互動S-T曲線。課堂互動S-T曲線是師生行為轉(zhuǎn)換的關(guān)系曲線，反映師生行為轉(zhuǎn)換的統(tǒng)計次數(shù)與均衡性，可以據(jù)此初步判斷課堂教學(xué)模式。曲線中的水平線段表示教師行為，豎直線段表示學(xué)生學(xué)習(xí)行為。

4.Rt-Ch圖。Rt表示教師行為占有率，指的是教師行為數(shù)在統(tǒng)計的教師與學(xué)生行為總數(shù)中所占的比率。Ch表示師生行為轉(zhuǎn)換率，即教師行為與學(xué)生行為間的轉(zhuǎn)換次數(shù)與行為采樣總數(shù)的比率。依據(jù)Rt-Ch圖，可以得到更精細(xì)、更具診斷性的教學(xué)模式分析結(jié)果。

5.課堂參與度曲線。課堂參與度曲線是指向師生行為匹配度、診斷學(xué)生參與教師組織的教學(xué)活動積極性的曲線，記錄學(xué)生參與課堂活動積極性的變化軌跡，反映了教學(xué)活動開展的有效性。

6.課堂表現(xiàn)度曲線。課堂表現(xiàn)度曲線是判斷學(xué)生參與課堂活動的離散性的曲線，它指向?qū)W生行為的一致性，診斷教學(xué)活動開展的有效性。

7.課堂關(guān)注度曲線。課堂關(guān)注度曲線是判斷教學(xué)活動的環(huán)節(jié)、診斷教師講授活動、學(xué)生小組活動或者生生互動的有效性的曲線，它反映學(xué)生的抬頭率。

教師基于智能研修平臺開展的可視化教研活動，還體現(xiàn)在可視化的教研歷程上。從聽到看，不僅做到了信息傳播與記錄的客觀，更重要的在于實現(xiàn)了視聽傳播方式的變化。這種變化，讓影像和數(shù)據(jù)在教研過程中傳播，完全改變了過去主要基于聲音傳播的教研模式，讓教研內(nèi)容可視化，教研過程可視化，點評的人說理有據(jù)，參與的人看得明白。

（二）從經(jīng)驗傳授到數(shù)據(jù)循證，實現(xiàn)教研科學(xué)化

智能研修平臺能夠自動生成、積累個人備課數(shù)據(jù)、集體磨課數(shù)據(jù)、聽評課數(shù)據(jù)、教學(xué)反思數(shù)據(jù)、教學(xué)行為數(shù)據(jù)、量規(guī)評價數(shù)據(jù)，以及其他影像數(shù)據(jù)，這是一種具有生成性和動態(tài)性、可利用的精準(zhǔn)的證據(jù)。應(yīng)用平臺的智能精準(zhǔn)教研管理功能，可以對上面前四種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成教研管理報告。應(yīng)用平臺的智能精準(zhǔn)教研功能，可以對執(zhí)教者的課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)和評價者的課堂教學(xué)質(zhì)量評價數(shù)據(jù)進(jìn)行智能采集、統(tǒng)計和分析，可視化表征教師教學(xué)行為特征和教學(xué)能力水平，為教學(xué)診斷和教學(xué)干預(yù)提供數(shù)據(jù)支撐。這樣的教研包含了數(shù)據(jù)的記錄、傳播和分析過程，從經(jīng)驗傳授變?yōu)閿?shù)據(jù)循證，實現(xiàn)了教研過程科學(xué)化。

基于智能研修平臺，可以根據(jù)不同教學(xué)反思需求，靈活選擇方式和對象，在職初教師與骨干教師之間，在年輕教師之間，在骨干教師之間，開展同課同構(gòu)、同課異構(gòu)、異課同構(gòu)的教學(xué)行為數(shù)據(jù)對比分析，從不同維度層面，精準(zhǔn)找到改進(jìn)課堂教學(xué)的著力點，從而促進(jìn)教師的專業(yè)成長。同時，平臺還支持以周、月、季度、年為單位，自動統(tǒng)計和分析每位教師在周期范圍內(nèi)的教學(xué)行為數(shù)據(jù)，方便區(qū)域和學(xué)校開展教師個人周期畫像研究。在個人周期畫像研究基礎(chǔ)上，開展教師群體周期畫像研究、區(qū)域/學(xué)校優(yōu)秀教師常模研究，從而深度挖掘不同類別教師專業(yè)活動特征、主要薄弱環(huán)節(jié)和平均能力提升曲線。

教師上課結(jié)束后，智能研修平臺可隨時導(dǎo)出3份不同維度數(shù)據(jù)分析報告，分別為《單節(jié)課教師教學(xué)行為分析報告》《同課同構(gòu)/異構(gòu)教學(xué)行為對比分析報告》和《教師行為周期畫像分析報告》，方便教師和教研員開展教學(xué)反思和教研應(yīng)用?；谶@些分析報告，教師可以結(jié)合課堂教學(xué)視頻進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)反思，教研團隊可以開展精準(zhǔn)教學(xué)幫扶，找到改進(jìn)課堂教學(xué)的著力點，使信息化教研過程更科學(xué)、更有效。

（三）從“少數(shù)人獨舞”到“多數(shù)人群舞”，實現(xiàn)教研規(guī)?；?/p>

一是教師參與教研的門檻降低了。應(yīng)用智能研修平臺，每個教師都可以主動參與備課、磨課，并吸納備課組教師的意見改進(jìn)自己的教學(xué)設(shè)計，再適時進(jìn)行課堂教學(xué)，完全不受教研活動組織者的束縛。上完課以后就可以得到系統(tǒng)自動生成的教學(xué)數(shù)據(jù)與分析報告，以及同伴們的在線或錄像評課信息。

二是組織教研活動更方便了。教研員不用再考慮活動組織等煩瑣的事宜，直接發(fā)布教研主題，教師就可以及時參與到教研活動中來。教研員還可以同時發(fā)布不同的主題，邀請多位教師進(jìn)行同課同構(gòu)或同課異構(gòu)展示，十分方便。

三是教研活動的參與者更廣泛了。實驗區(qū)的所有教師，只要對教研主題感興趣，就可以隨時加入主題研修，不再受時間和空間的限制，既可以看直播，也可以看錄播，完全可以根據(jù)自己的情況進(jìn)行安排。

教師可以隨時通過直播或錄播的方式觀看課例，全區(qū)域的相同甚至是不同學(xué)科的教師和教研員均可以同時在線觀評課。區(qū)域和學(xué)校利用智能研修平臺創(chuàng)新性開展的教研活動，不僅是交互式、個性化的，更重要的是實現(xiàn)從以前的“獨舞”到“人人都能來上課，人人都能來評課”規(guī)?；萄蟹绞降淖兓?。

在試驗工作區(qū)，基于智能研修平臺，依托智能終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，貫穿課前、課中和課后三大教學(xué)場景，實現(xiàn)海量教學(xué)數(shù)據(jù)的智能化采集與評測，自主生成覆蓋所有學(xué)段、所有學(xué)科的教學(xué)評測大數(shù)據(jù)資源體系，自動完成智能化的教學(xué)效果分析評測報告，從多個維度對課堂教學(xué)全過程和課堂環(huán)境進(jìn)行智能評估，精準(zhǔn)揭示每個教師的有效教學(xué)行為與教學(xué)效果之間的相關(guān)或因果關(guān)系，幫助教師開展更加科學(xué)的自我反思和自我認(rèn)知，找到改進(jìn)課堂教學(xué)的著力點和方向，同時為學(xué)校管理團隊提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐，有力推動了區(qū)域校本智能研修一體化進(jìn)階發(fā)展。

（四）從啟發(fā)領(lǐng)悟到精確制導(dǎo)，實現(xiàn)教研精準(zhǔn)化

試驗地區(qū)和學(xué)校利用智能研修平臺自動生成、積累的個人備課數(shù)據(jù)、集體磨課數(shù)據(jù)、聽評課數(shù)據(jù)、教學(xué)反思數(shù)據(jù)、教學(xué)行為數(shù)據(jù)和量規(guī)評價數(shù)據(jù)，應(yīng)用平臺的智能精準(zhǔn)教研管理功能，處理前四類數(shù)據(jù)，生成教研管理報告。同時，體現(xiàn)精準(zhǔn)反思、精準(zhǔn)幫扶、精準(zhǔn)指導(dǎo)和精準(zhǔn)監(jiān)測的精準(zhǔn)化教研目標(biāo)。

各項目試驗工作區(qū)運用新一代信息技術(shù)，實現(xiàn)基于在線備課/磨課、在線聽評課和在線賽課，促進(jìn)教研工作方式轉(zhuǎn)型，破解教研效率、規(guī)模、精度三者不可兼得的困局，體現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+教研”，形成了智能時代的精準(zhǔn)教研生態(tài)體系，體現(xiàn)了“數(shù)據(jù)+教研”，逐步實現(xiàn)從經(jīng)驗主導(dǎo)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動，推動形成精準(zhǔn)教研新生態(tài)。

參照平臺上的數(shù)據(jù)，各試驗校實現(xiàn)了教研活動的“精準(zhǔn)制導(dǎo)”，教師能夠像照鏡子一樣，及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)自己在課堂上存在的問題，不僅幫助年輕教師成長，也讓教研組內(nèi)其他有經(jīng)驗的教師在這個過程中不斷地反思和審視自己的課堂，并持續(xù)改進(jìn)自己的課堂，從而實現(xiàn)整個教師團隊專業(yè)化水平的提升。

三、關(guān)于人工智能支持下的中小學(xué)教研活動的建議

利用人工智能技術(shù)創(chuàng)建智慧研修共同體，可以打破傳統(tǒng)教師幫扶的弊端，具有針對性強、專業(yè)性強、成效顯著且可持續(xù)的特性。利用智能技術(shù)搭建研修共同體平臺，收集教師生理數(shù)據(jù)、教學(xué)行為數(shù)據(jù)、教學(xué)心理數(shù)據(jù)、教學(xué)情感數(shù)據(jù)等，通過數(shù)據(jù)分析手段建立教師畫像，提供診斷與建議。利用教師培訓(xùn)以及區(qū)域教師發(fā)展實踐經(jīng)驗，開展依托智能教師研修共同體的線上線下混合式教師教學(xué)能力提升研究與實踐，以結(jié)對幫扶等方式實現(xiàn)常態(tài)化指導(dǎo)。通過教師間的互評、資源共享與協(xié)作學(xué)習(xí)，促進(jìn)機制的創(chuàng)新、資源的重組、服務(wù)的遷移，開展深度探討以提升研修效果，助推教師發(fā)展。從我省3個人工智能助推教師隊伍建設(shè)試點區(qū)域以及智能研修平臺試驗工作區(qū)和工作校的實踐來看，這些工作有力地推動了人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)在教師教研上的應(yīng)用，促進(jìn)了教師信息素養(yǎng)水平的提升。隨著徐州市泉山區(qū)成功申報教育部教育信息化實踐共同體，并吸納省內(nèi)外多所學(xué)校成為實踐共同體聯(lián)盟學(xué)校，多地、多校協(xié)作開展教學(xué)研究工作，跨區(qū)域、多學(xué)校協(xié)作這種線上、線下研究方式正在基于人工智能的教師專業(yè)發(fā)展中發(fā)揮資源共享、平臺協(xié)作、一體推進(jìn)的優(yōu)勢。

為進(jìn)一步做好基于人工智能的教師專業(yè)發(fā)展研修工作，擴大交流與互動，筆者建議各試驗區(qū)域和學(xué)校，以及已經(jīng)在人工智能助力中小學(xué)課堂教學(xué)新生態(tài)建設(shè)的各中小學(xué)，成立基于人工智能的教師發(fā)展共同體，引領(lǐng)各項目學(xué)校，以及在應(yīng)用人工智能推進(jìn)教師發(fā)展方面做出積極探索的學(xué)校，開展工作交流，分享工作成果，探討發(fā)展思路，推動形成基于人工智能的教師專業(yè)發(fā)展江蘇特色。

責(zé)任編輯：張 茜