人工智能赋能课堂教学的五个维度

《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》明确提出，要“促进人工智能助力教育变革”。在教育领域，人工智能（AI）正引领着一场深刻的教学变革，它凭借在深度学习和自然语言处理上的强大能力，从内容生成、个性化学习、智能辅导、数据分析、虚拟教学等维度为课堂教学赋能，有力推动教育数字化转型。

一、内容生成：AI赋能教学设计

AI具备整合文字、图像、音频、视频等信息的能力，能为教学设计提供全方位支持。

首先，在文本生成方面，AI能快速生成各类教学设计文案，如教案、课程介绍、学习指南等。快速生成教学文案能为教师节省大量的时间和精力，让他们从繁重的备课任务中解脱出来，更加专注于课堂教学本身。当前，DeepSeek、ChatGPT、讯飞星火、豆包等人工智能大模型都可以为教学设计提供有力支持。例如，教师在统编版历史八年级上册第17课《中国工农红军长征》备课过程中，可以借助DeepSeek快速获取相关信息，如介绍红军长征的背景、时间、路线、意义等的文本。这些文本是教师落实课程思政育人理念的生动素材，其所展现的艰苦卓绝的奋斗历程有助于学生体会中国共产党人的初心与使命，进而自觉传承红色基因、坚定理想信念、厚植家国情怀、增强历史责任感。

其次，AI在多模态信息加工方面展现出卓越能力。以制作关于细胞分裂过程的动画视频为例，教师无须具备专业的动画制作技能，仅需向度加软件输入简述细胞分裂各阶段及其关键特征的内容，度加便能自动将文本内容转化为形象、生动的动画。对物理实验等复杂过程的演示，教师可以先利用DeepSeek生成描述实验步骤的文字，再利用度加生成相应的实验装置图、实验过程动画以及实验讲解音频等材料。

二、个性化学习：AI助力因材施教

AI能精准捕捉每名学生的学习特点、兴趣偏好和知识掌握情况，教师可在相关平台的帮助下为每名学生量身定制学习路径和资源。

首先，AI能帮助教师实现教学内容的分层设计与作业的个性化推送。例如，在《一元二次方程》的教学中，教师可以借助豆包为每名学生量身定制学习路径和习题集。豆包通过学生在预习阶段提交的作业和测试数据，评估他们的学习进度和理解能力，进而给出学习建议，并推送相应资源。对基础薄弱的学生，豆包可以生成一系列基础性习题，如运用开平方法和因式分解法求解的一元二次方程，帮助他们巩固基本概念和解题步骤。这些题目是根据学生个体的学习情况和理解能力设计的，因此可以确保教学的针对性和有效性，让每名学生都能在合适的节奏下学习并取得进步。对已经掌握基础知识且学有余力的学生，豆包可以提供更多需要灵活运用公式和一般解题策略求解的高阶题目，如要用配方法求解的题目和要运用判别式、求根公式求解的题目，以增强学习的挑战性，激发他们的探究兴趣。

同时，豆包能实时解析学生解题的路径，精准捕捉其错误模式与思维障碍，助力教师制定个性化教学策略，实施精准教学。这种动态调整的能力使个性化教学不再指向一个静态的目标，而成为一个持续优化学习的过程，有助于真正落实因材施教。

三、智能辅导：AI实现靶向答疑

在智能辅导方面，AI不仅能提供个性化学习材料，还能实时回答学生在学习过程中遇到的疑难问题，助力教师更好地从知识传授者转变为学习引导者和促进者。

第一，AI能提升问题解答的精准度。借助先进的自然语言处理技术，AI能准确理解学生的问题，迅速从庞大的知识库中检索出相关信息，解析相关要点，并以学生容易理解的方式进行解答。对于那些频繁出错的知识点，AI会给予特别关注并提供针对性的讲解视频或练习，帮助学生突破难点，加深理解。这种辅导方式对学生个体而言具有很强的靶向性，有助于学生迅速攻克学习薄弱点，提升学习效率。

第二，AI能丰富课堂教学手段。以初中数学教学为例，教师在教授“几何证明”时可以不再仅仅依赖黑板和教科书进行单一的知识讲解，而是借助AI为学生设计互动式学习路径，以引导者和辅助者的角色鼓励学生利用AI自主学习，并在学生学习的过程中给予反馈和指导。学生遇到难题时可以通过AI的即时解析和提示促进思维的发散和深化，进而找到解决问题的新思路。这种从“教”到“导”的角色转型，不仅能提升教师的课堂教学能力，还能激活学生的创新思维。

四、数据分析：AI推动精准教学

AI能通过大数据分析模型实时追踪和分析学生的学习进度，精准支持教师教学决策。

首先，数据分析帮助教师实时掌握学生学习动态。在课堂教学中，AI学情分析系统可以收集学生的学习数据，包括以往测试成绩、学习习惯、兴趣偏好等，利用先进算法及时且全面地分析、反馈学生的学习动态，帮助教师精准决策。课前，针对学生的学习瓶颈，AI协助教师为每名学生量身定制预习资料；课中，AI基于学情数据为教师提供更精准的课堂练习与测试、更适合的教学进度建议，让课堂教学最大程度地照顾到每名学生；课后，根据采集的关于学生学习进度和理解程度的信息，AI辅助教师向学生推送个性化作业，避免“一刀切”的作业布置方式和不必要的重复练习。

其次，数据分析辅助教师设计课堂教学方案。借助AI收集并分析的学生学习过程中的数据，教师可以全面掌握学生的学习状况，及时调整教学策略和进度。例如，通过追踪学生在在线学习平台上的互动频次、作业完成时长和测验成绩，教师能迅速识别学生的学习障碍与知识盲区，并利用这些信息制订更有针对性的教学目标、内容和策略，确保每名学生在其学习轨迹上取得学业进步。

五、虚拟教学：AI打造沉浸式学习空间

打造沉浸式学习空间是虚拟教学领域的一场革命。教师运用AI技术和设备将学生带入立体的虚拟学习空间，能提升他们的学习体验感。

教师可以利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术将学生置于一个全方位的、互动性强的学习环境，使他们通过视觉、听觉甚至触觉等感官体验学习新知。这种学习环境不但能提供更加生动的学习内容，而且能促进学生对知识的深层次理解和长期记忆。例如，在初中化学《分子和原子》一课中，教师通过VR技术打造微观世界探索场景，学生可以“进入”原子和分子的内部，观察其结构、运动方式及其在化学反应中的相互作用。这样的分子世界之旅能增强学生对分子结构和化学反应原理的理解，促进他们对抽象化学概念的掌握。

当然，在借助AI推动虚拟教学、打造沉浸式学习空间的过程中，我们不可避免地要面对硬件与软件投入的挑战，如VR头盔和AR眼镜价格比较高昂、相关学习软件有待完善、课程资源不够丰富等。随着AI技术的发展和国家政策推动，这些问题将逐步得到解决，助力学生更好、更快地享受数字技术带来的沉浸式学习体验。

（作者单位：黄冈师范学院教育学院）

（本文系湖北省教育厅哲学社会科学研究重点资助项目“红色文化数字化赋能高校思政课教学研究”的成果。项目编号：24D081）

文字编辑 刘佳