区域提升中小学人工智能教师胜任力的路径研究
作者: 王慧等
摘要:随着人工智能技术的快速发展,教育领域正经历深刻的变革。人工智能教师是人工智能教育的重要推手,提升人工智能教师胜任力对于应对教育变革、提高教学效果、促进教师专业发展等具有重要意义。本文基于文献综述和深入调查,系统分析了中小学人工智能教师胜任力的构成要素,并以长沙市雨花区的实际经验为蓝本,提出了区域提升中小学人工智能教师胜任力的具体路径,以期为区域提升中小学人工智能教师胜任力提供初步的实践指导。
关键词:人工智能教师;教师胜任力;提升路径
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2025)03-0028-04
在当前的中小学教育中,人工智能的热度越来越高,人工智能课程作为校本课程或地方课程越来越普及。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)将人工智能作为课程的六大逻辑主线之一,凸显了人工智能在教育中的重要地位。人工智能教师是人工智能教育的关键力量,他们的胜任力不仅决定了自身在教育教学领域的表现,更直接影响着学生的学习体验和成效,进而对整个教育系统的质量和效果产生深远影响。
当前,中小学人工智能教师胜任力的提升面临诸多问题,如区域层面教育行政管理部门对中小学人工智能教师胜任力的认识还不够深入,缺乏清晰的规划和有效的培养途径等。因此,本文以长沙市雨花区近三年来提升中小学人工智能教师胜任力的实践为基础,探讨区域提升人工智能教师胜任力的路径。
中小学人工智能教师胜任力的概念
中小学人工智能教师胜任力是指中小学人工智能教师在人工智能时代背景下,在有效履行教育教学职责的过程中所必需具备的综合能力。[1]这种能力不仅涵盖了传统教育教学中对教师的专业知识和技能要求,更强调了在人工智能技术的融合应用中,教师需展现出的新素质和新能力。
具体来说,中小学人工智能教师胜任力包括“对人工智能技术的理解和应用能力”“能够利用人工智能技术优化教学过程、创新教学方法以及提高学生的学习效率”。[2]
同时,它还涵盖了教师在面对智能化教学环境时,所应具备的适应能力和创新能力,能够灵活调整教学策略,满足学生个性化学习的需求。[3]此外,中小学人工智能教师还需要具备良好的协作能力,能够与团队成员、学生建立有效的沟通机制,共同推动教育教学工作的顺利开展。
区域提升中小学人工智能教师胜任力的路径研究
1.成立研究团队
为更好地推行中小学人工智能教师胜任力的提升工作,雨花区成立了由资深教育专家、人工智能领域研究者、一线人工智能教师和教育行政管理人员组成的研究团队。这个团队负责全面分析当前雨花区内中小学人工智能教师胜任力的现状,识别存在的问题和挑战,并设计相应的提升策略和方案,确保提升工作的科学性和有效性。
2.构建区域中小学人工智能教师胜任力的结构模型
(1)文献研究,了解中小学人工智能教师胜任力结构研究基础
研究团队在多个学术资源平台进行了相关文献的下载与收集,经过严格的筛选和整理,获得了大量与人工智能教师胜任力紧密相关的论文。研究团队初步提炼出了中小学人工智能教师胜任力结构涉及的几个核心模块,这些模块涵盖了教师开展人工智能教育所需的专业知识与能力、教学技能、教育态度以及伦理道德观。同时,研究团队对每个核心模块下的具体内容进行了细致的梳理。
(2)现状研究,分析区域中小学人工智能教师胜任力结构特征现状及需求
研究团队通过问卷调查、访谈等多种方式,收集了大量雨花区关于中小学人工智能教师胜任力结构的数据和信息。在此基础上,团队对收集到的数据进行了系统的分析和整理,归纳出当前雨花区内人工智能教师胜任力的主要特征和需求现状。
(3)综合文献研究和现状研究,构建区域中小学人工智能教师胜任力结构模型
结合文献研究及现状研究,研究团队构建出区域人工智能教师胜任力结构模型(如下图)。雨花区中小学人工智能教师胜任力结构模型包括4个一级指标维度,10个重要二级指标。
3.设计区域提升中小学人工智能教师胜任力的培训内容体系
研究团队学习分析了《中小学人工智能技术与工程素养框架》《中小学人工智能课程开发标准(试行)》《中小学人工智能教师能力标准(试行)》等专业文献,确认了提升雨花区中小学人工智能教师胜任力的培训内容体系主要包括21个关键要素,如专业理念(客观对待人工智能技术、对人工智能教学的基本认同)、基础知识(人工智能与社会、人工智能与人类智能、人工智能原理与技术)等。
4.设计区域提升中小学人工智能教师胜任力的培训规划
(1)明确培训受众
雨花区教育局成立了王慧中小学人工智能名师工作室,名师工作室的教师来自全区不同学校的一线人工智能教师。另外,选择王慧中小学人工智能名师工作室的全体教师作为培训对象,有利于形成一支专业、高效、富有创新精神的教师团队。
(2)划分培训阶段
研究团队在学术资源平台上进行了广泛的文献检索和下载,通过仔细研读和分析这些论文,研究团队计划将中小学人工智能教师培训划分为三个阶段,即基础入门、能力提升和高级应用。[4]
(3)设定培训内容维度
为提高中小学人工智能教师胜任力培训的针对性和实效性,研究团队根据构建的雨花区中小学人工智能教师胜任力模型,确定了雨花区中小学人工智能教师胜任力提升的培训内容维度,即专业基础、核心能力、伦理道德和协同发展。后期的中小学人工智能教师胜任力提升的培训内容将围绕这四个维度展开。
(4)规划培训流程
研究团队下载教师培训的专题论文,结合成人学习理论和持续改进的循环模型,设计确定每个阶段的环节包括研究规划、实施培训、实践应用、反馈评估和迭代优化五个关键环节。[5]
(5)细化培训计划
根据设计的人工智能教师胜任力培训内容体系,研究团队详细列出了培训计划,包括负责人、培训时间、具体培训内容、培训方式等,旨在确保培训工作的有序进行和高效执行。
5.设计区域中小学人工智能教师胜任力的评价体系
(1)明确区域中小学人工智能教师胜任力的评价指标
研究团队对照《中小学人工智能教师能力标准(试行)》《中小学人工智能技术与工程素养框架》为雨花区中小学人工智能教师胜任力提升培训内容体系的21个关键要素写出指标说明。指标说明成为雨花区中小学人工智能教师胜任力相对应的评价指标。
(2)确定区域中小学人工智能教师胜任力评价指标分值体系
首先,研究团队设计《中小学人工智能教师胜任力指标的重要性》的调查问卷。问卷中包含了评价体系中的4个一级指标、12个二级指标,以及21个三级指标。每个指标都设置了5个重要性等级分值。研究团队将问卷发放给目标群体,其中包括人工智能教育专家、雨花区各学校行政领导、中小学人工智能教师等,以确保能够从多个角度获取对指标重要性的看法。
在收集到足够数量的问卷后,研究团队进行了数据分析。首先,计算每个指标的平均得分,通过比较不同指标的平均得分,初步了解各指标之间的相对重要性。为了更准确地确定各指标的权重,研究团队采用了标准化处理的方法,将每个指标的平均得分除以所有指标得分的最大值,得到一个标准化得分。[6]这个标准化得分能够更直观地反映出各指标在整体中的重要程度。根据标准化得分,研究团队确定了每个指标的权重,并以此作为设计指标分值的重要依据。研究团队将总分设置为100分,然后根据每个指标的权重,计算出该指标应占的分值。
在确定了各指标的分值后,研究团队将结果反馈给专家和目标群体进行验证。根据反馈结果,研究团队对指标分值进行了必要的调整和优化,以确保其能够更准确地反映雨花区中小学人工智能教师的胜任力水平。
(3)制订区域中小学人工智能教师胜任力的评价体系
研究团队根据前面的研究基础,结合雨花区对教师教学能力评价的相关文件,整理、设计出雨花区中小学人工智能教师胜任力评价体系。
6.进行区域中小学人工智能教师胜任力提升培训及评价
(1)按培训规划进行培训
培训分为基础入门、能力提升、高级应用三个阶段。研究团队选取了雨花区王慧中小学人工智能名师工作室的33位教师进行中小学人工智能教师胜任力的提升培训。每个阶段都经过了研究规划、实施培训、实践应用、反馈评估、迭代优化这五个环节。每个阶段对中小学人工智能教师胜任力培训内容体系中的4个维度下的21个点均设计了针对性的培训或实践。
(2)进行提升培训阶段效果分析
为全面了解各阶段中小学人工智能教师参培后胜任力的提升情况,研究团队在基础入门阶段、能力提升阶段、高级应用阶段这三个阶段的末期,对参培教师的胜任力进行了全面评测,并建立了人工智能教师胜任力成长档案。经过对1~33号人工智能参培教师在基础能力、能力提升、高级应用三个阶段中专业基础、核心能力、伦理道德、协同发展这四个维度的分数汇总与分析,得出了以下结论:
从基础入门阶段到能力提升阶段再到高级应用阶段,1~33号参培教师的人工智能教师胜任力总分呈现出逐步上升的趋势。教师胜任力的平均分从基础入门阶段的72.76分提升到能力提升阶段的79.94分、高级应用阶段的89.97分,整体平均分有了明显提高。
“区域提升人工智能教师胜任力的路径”实施效果
1.破解了雨花区人工智能教师队伍教学困境
研究团队通过研究中小学人工智能教师胜任力结构模型,设计、迭代人工智能教师胜任力提升的培训内容体系,培训构建人工智能区域教研共同体,为雨花区提供了优质的人工智能师资队伍。
通过培训,每位参培教师都能进行人工智能教育教学工作。在研究期间,参培教师实现人人参与、个个成长。
2.为后期快速培养人工智能教师提供有效借鉴
研究团队总结提炼出的培训策略和方法,具有可操作性和可复制性,能够为后期快速培养人工智能教师提供有力支持。通过三年的研究培训和实践,研究团队成功整理出人工智能课堂教学优秀案例、人工智能教学经验总结论文、人工智能教师胜任力提升培训活动设计方案集、中小学人工智能教师胜任力提升培训内容资源,这些都能为后期人工智能教师的培训系统提供可参考的、有效的借鉴。
3.成果效益显著,实践成果多级辐射
三年的研究成果辐射到了各个层级,参培教师承办的全国优质课例直播展示数据累计超25万人次。研究团队的经验得到介绍、推广,撰写的案例获评全国人工智能教育应用典型案例。
结语
通过雨花区的实践研究不难发现,“成立研究团队、构建区域中小学人工智能教师胜任力的结构模型、设计区域提升中小学人工智能教师胜任力的培训内容体系、设计区域提升中小学人工智能教师胜任力的培训规划、设计区域中小学人工智能教师胜任力的评价体系、进行区域中小学人工智能教师胜任力提升培训及评价”的路径是一条区域提升中小学人工智能教师胜任力的有效路径。展望未来,期待更多地区能够借鉴雨花区的成功经验,结合本地实际,探索出更多具有创新性和实效性的提升路径,共同推动中小学人工智能教师胜任力的全面提升,为培养更多具备创新精神和实践能力的新时代人才贡献力量。
参考文献:
[1]柏宏权,王姣阳.中小学人工智能课程教师胜任力现状与对策研究[J].课程·教材·教法,2020,40(12):123-130.
[2]马涛,赵峰,王有学,等.海淀区中小学人工智能教育发展之路[J].中国电化教育,2019(05):128-132.
[3]余胜泉.人工智能教师的未来角色[J].开放教育研究,2018,24(01):16-28.
[4]许应华,林长春.中小学综合实践活动课程“三阶段”教师培训模式探索[J].当代教育论坛:校长教育研究,2007(02):104-105.
[5]余新.影响教师培训有效性的五个基本环节[J].北京教育学院学报,2009,23(06):67-71.
[6]徐建平.教师胜任力模型与测评研究[D].北京:北京师范大学,2006.
本文系湖南省教育信息技术研究课题2022年立项课题“区域教师智能教育素养提升策略研究”(立项编号:HNETR22044)阶段性研究成果。